增量式编码器计数模块编程(共8页).docx

精选优质文档-----倾情为你奉上增量式编码器计数模块编程摘要: 增量式编码器的问题： 1）增量型编码器存在零点累计误差，抗干扰较差，接收设备的停机需断电记忆，开机应找零或参考位等问题，这些问题如选用绝对型编码器可以解决 2）测量速度有等时间法，和等脉冲数法 等时间法，选定一个单位 ...       增量式编码器的问题： 1）增量型编码器存在零点累计误差，抗干扰较差，接收设备的停机需断电记忆，开机应找零或参考位等问题，这些问题如选用绝对型编码器可以解决 2）测量速度有等时间法，和等脉冲数法  等时间法，选定一个单位时间,（如 100mS）,在单位时间里累计读取的脉冲数时间平均，既是此时间段的平均速度  等脉冲数，选定一定数量的脉冲数（如 100 脉冲），在累计读到这些脉冲专心---专注---专业数的时间，作时间平均，既是此时间的平均速度  一般工业中多用等时法 1、从增量式编码器到绝对值式编码器  增量式编码器以转动时输出脉冲，通过计数设备来计算其位置，当编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置这样，当停电后，编码器不能有任何的移动，当来电工作时，编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲，不然，计数设备计算并记忆的零点就会偏移，而且这种偏移的量是无从知道的，只有错误的生产结果出现后才能知道。

  解决的方法是增加参考点，编码器每经过参考点，将参考位置修正进计数设备的记忆位置在参考点以前，是不能保证位置的准确性的为此，在工控中就有每次操作先找参考点，开机找零等方法  这样的方法对有些工控项目比较麻烦，甚至不允许开机找零（开机后就要知道准确位置），于是就有了绝对编码器的出现 2、绝对值式光电编码器  工作原理：  圆形码盘上沿径向有若干同心码道，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数  绝对值编码器为每一个轴的位置提供一个独一无二的编码数字值  当掉电时， 绝对型编码器的位置不会丢失  1）绝对值编码器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道，每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件；当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数这种编码器的特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码显然，码道越多，分辨率就越高，对于一个具有 N 位二进制分辨率的编码器，其码盘必须有 N 条码道。

 2）它有一个绝对零位代码，当停电或关机后，再开机重新测量时，仍可准确地读出停电或关机位置的代码，并准确地找到零位代码 3）绝对式编码器轴旋转时，有与位置对应的代码（二进制、BCD 码等）输出从代码大、小的变更，即可判别正反方向和位移所处的位置，而无需判向电路 4）格雷码每次只变化一位 5）旋转编码器的格雷码也是循环码，其最高位与最低位同样遵循只变化一位的规律 3、单圈绝对式编码器    绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线，每道刻线依次以 2 线、4 线、8 线、16 线……编排，这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从 2 的零次方到 2 的 n-1 次方的唯一的 2 进制编码（格雷码），这就称为 n 位绝对编码器这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响旋转绝对值编码器，以转动中测量光电码盘各道刻线，以获取唯一的编码这样的编码只能用于旋转范围 360 度以内的测量，称为单圈绝对值编码器 4、多圈绝对式编码器     旋转绝对值编码器，以转动中测量光电码盘各道刻线，以获取唯一的编码，当转动超过 360 度时，编码又回到原点，这样就不符合绝对编码唯一的原则。

如果要测量旋转超过 360 度范围，就要用到多圈绝对值编码器编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理，当中心码盘旋转时，通过齿轮传动另一组码盘（或多组齿轮，多组码盘），在单圈编码的基础上再增加圈数的编码，以扩大编码器的测量范围，这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器，它同样是由机械位置确定编码，每个位置编码唯一不重复，而无需记忆 5、机械安装 1）安装在高速端 2）安装在低速端 6、信号输出 1）并行输出 2）串行输出 3）总线型输出 4）变送一体型输出 绝对值编码器信号输出有：并行输出、串行输出、总线型输出、变送一体型输出 1）并行输出：  绝对值编码器输出的是多位数码（格雷码或纯二进制码），并行输出就是在接口上有多点高低电平输出，以代表数码的 1 或 0，对于位数不高的绝对编码器，一般就直接以此形式输出数码，可直接进入 plc 或上位机的 I/O 接口，输出及时，连接简单但是并行输出有如下问题：  1. 必须是格雷码，因为如是纯二进制码，在数据刷新时可能有多位变化，读数会在短时间里造成错码  2. 所有接口必须确保连接好，因为如有个别连接不良点，该点电位始终是0，造成错码而无法判断  3. 传输距离不能远，一般在一两米，对于复杂环境，最好有隔离。

  4. 对于位数较多，要许多芯电缆，并要确保连接优良，由此带来工程难度，同样，对于编码器，要同时有许多节点输出，增加编码器的故障损坏率 2）串行 SSI 输出：  串行输出就是通过约定，在时间上有先后的数据输出，这种约定称为通讯规约，其连接的物理形式有 RS232、RS422(TTL)、RS485 等串行输出连接线少，传输距离远，对于编码器的保护和可靠性就大大提高了一般高位数的绝对编码器都是用串行输出的 3）现场总线型输出  现场总线型编码器是多个编码器各以一对信号线连接在一起，通过设定地址，用通讯方式传输信号，信号的接收设备只需一个接口，就可以读多个编码器信号总线型编码器信号遵循 RS485 的物理格式，其信号的编排方式称为通讯规约，目前全世界有多个通讯规约，各有优点，还未统一，编码器常用的通讯规约有如下几种：PROFIBUS-DP； CAN；DeviceNet； Interbus等  总线型编码器可以节省连接线缆、接收设备接口，传输距离远，在多个编码器集中控制的情况下还可以大大节省成本 4）变送一体型输出  对于某些厂家的绝对编码器，其信号已经在编码器内换算后直接变送输出，其有模拟量 4—20mA 输出、RS485 数字输出、14 位并行输出。

 7、信号连接  1.连接 PLC 或上位机  2.连接专用显示转换仪表 1）编码器如果是并行输出的，可以直接连接 PLC 或上位机的输入输出接点 I/O，其信号数学格式应该是格雷码编码器有多少位就要占用 PLC 的多少位接点，如果是 24 伏推挽式输出，高电平有效为 1，低电平为 0；如果是集电极开路 NPN 输出，则连接的接点也必须是 NPN 型的，其低电平有效，低电平为 1 2）编码器如果是串行输出的，由于通讯协议的限制，后接电气设备必须有对应的接口 3）编码器如是总线型输出，接受设备需配专用的总线模块，例如PROFIBUS-DP 但是，如选择总线型输出编码器，在编码器与接收设备 PLC 中间，就无法加入其他显示仪表，如需现场显示，就要从 PLC 再转出信号给与信号匹配的显示仪表 8、格雷码输入编程  。