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编码器将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号。
编码器按照工作原理可分为增量式和绝对式两类。
增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小,增量式编码器一般用于非全闭环系统,工业中大多数编码器都是增量式的。
绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。绝对式编码器一般用于比较频繁的往复运动,多次重复下依然可以保持高准确性,这一点优于增量式的,所以一些精确度比较高的伺服电机配置的就是绝对式编码器。
按照功能分类编码器大体可以分为测位移编码器和测角度编码器。
测位移编码器是最常见的,使用起来比较方便,只要通过联轴器将编码器安装在轴承的中心,使得运动时编码器一起同心转动即可,比如伺服电机或者车辆控制等等场合。
测角度编码器则是测量物体旋转角度,一般只适用于圆周运动的物体。
在工厂中,编码器与PLC配合使用;对于一般的PLC,比如西门子S7-200,200SMART或者其他品牌的PLC,需要使用高速计数器功能,即物体行走的轴承旋转一圈,编码器旋转一圈,而编码器旋转一圈会向PLC发送固定的脉冲(每个编码器不一样)。而PLC接收信号后需要测量到达目的地时的脉冲数量,如果使用变频器驱动电机的话,可以设置快慢速,提前减速,然后慢速开到目标位停车,以此达到精准定位的目的。
那么编码器是如何接入PLC系统的呢?
首先确认编码器是什么类型的?需要接到PLC的哪个通道上?
我们以西门子S7-200smart配合常见的AB正相交编码器为例;
西门子S7-200smart共有四个高速计数器通道,为:HSC0/HSC1/HSC2/HSC3。其中HSC0和HSC2可接的编码器种类较多,我们将编码器接到HSC0通道。
接线;上述的编码器为五根线,其中有24V,0V,A+,B+和屏蔽线,按照图纸将A+,B+接到I0.0和I0.1上。
接完线后,我们需要在PLC里配置编码器信息;S7-200smart有两种方式可以配置编码器信息;
1 高速计数器向导,向导体现了西门子的人性化,使用起来比较方便,按照编码器参数输入进去后会生成一个子程序,直接调用该子程序即可。
2 通过程序设置,如果通过程序本身,我们需要按照编码器参数对两个系统存储器进行赋值。
编程说明;在PLC上电时SBR0对编码器进行系统设置,并且将上次停机时的数值记录进去,即保存上次PLC停机前的状态。然后将编码器值发送给VD350进行计算,在I0.7触发的情况下跳入SBR1进行清零操作,如果需要进一步计算的话请使用VD350进行转换。
最后使用编码器大家需要谨记;
1 编码器本身分为PNP和NPN,使用时请注意区分。
2 编码器属于精密设备,需要单端接地,即接到PLC侧的地线上。
3 编写程序时,请先将编码器设置,即用上电后置位一个周期的功能,原因之前我们也讲过,大家可以翻看。
4 如果干扰过大请使用程序滤波,以前的文章有怎么滤波,但滤波后需测试是否存在丢数据现象。
5 编码器的运动属于圆周运动,安装非常严格,否则会影响编码器使用寿命。
这是一个非常好的可以停机保存编码器记录的程序例子。希望大家可以以此学会编码器。
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