编码器原理及在PLC中的应用课件.ppt

编码器原理及在编码器原理及在PLC中中的应用的应用旋转编码器的原理 一、一、绝对值型编码器的工作原理绝对值型编码器的工作原理n n绝对值形编码器绝对值形编码器绝对值形编码器绝对值形编码器的基本原理：在增呈编码顺上，的基本原理：在增呈编码顺上，A A、B B两相两相均为脉冲信号输出：而绝对值型编码器，它是数字编码均为脉冲信号输出：而绝对值型编码器，它是数字编码（二进制，（二进制，BCDBCD，格雷码输出），绝对型旋转编码器光码，格雷码输出），绝对型旋转编码器光码盘上有许多圈光通道刻线，每圈刻线依次为盘上有许多圈光通道刻线，每圈刻线依次为 2 2 线、线、4 4 线、线、8 8 线、线、16 16 线线这样，在编码器的每一个位置，通过读这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获取一组从取每道刻线的通、暗，获取一组从 2 2 的的 0 0 次方到次方到 2 2 的的 (n-(n-1) 1) 次方的唯一次方的唯一 2 2 进制编码（或格雷码），这就称为进制编码（或格雷码），这就称为 n n 位绝位绝对型编码器输出编码的位数越多，分辨率越高通过直对型编码器输出编码的位数越多，分辨率越高。

通过直接读取编码来检测旋转位置，一旦输入旋转轴的原点被确接读取编码来检测旋转位置，一旦输入旋转轴的原点被确定，始终以该原点为坐标原点的转动角度作为数字编码输定，始终以该原点为坐标原点的转动角度作为数字编码输出出n n1212位绝对值编码器串行位绝对值编码器串行- -输出编码输出编码 格雷码（格雷码（graycode) graycode) 解析解析 8 8，1616，3232，6464，128128，256256，512 512 二、增量型编码器的工作原理二、增量型编码器的工作原理n n增量型编码器增量型编码器增量型编码器增量型编码器的核心部件为中心有轴的光电码盘，的核心部件为中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线由发光元件产品的光其上有环形通、暗的刻线由发光元件产品的光通过旋转光栅和固定光栅光信号通过吸光元件通过旋转光栅和固定光栅光信号通过吸光元件转换成电信号，通过固定的波形处理电路和输出转换成电信号，通过固定的波形处理电路和输出电路，输出三组方波脉冲电路，输出三组方波脉冲A A、B B两组脉冲为矩形方两组脉冲为矩形方波，矩形方波相位相差波，矩形方波相位相差1/41/4周期（周期（9090度相差），从度相差），从而可方便地判断出旋转方向，而而可方便地判断出旋转方向，而Z Z相为每转一个脉相为每转一个脉冲，用于基准占定位。

冲，用于基准占定位n n分辨率分辨率编码器以每旋转编码器以每旋转360360度提供多少的通或暗度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度线，一般在每转分度510000510000线线 二者区别二者区别n n增量型编码器输出的是脉冲信号，绝对型编码器输出的是增量型编码器输出的是脉冲信号，绝对型编码器输出的是一个绝对的数值一个绝对的数值 n n绝对型编码器又分单旋转绝对型和多旋转绝对型两种单绝对型编码器又分单旋转绝对型和多旋转绝对型两种单旋转绝对型编码器只能记录一圈中的每个角度对应的数值，旋转绝对型编码器只能记录一圈中的每个角度对应的数值，无法记圈数；多旋转绝对型编码器不仅能记录一圈中的每无法记圈数；多旋转绝对型编码器不仅能记录一圈中的每个角度对应的数值，还能记录旋转了几圈，所以它会有两个角度对应的数值，还能记录旋转了几圈，所以它会有两股输出线，一股记录圈数的，一股记录每圈旋转的数据股输出线，一股记录圈数的，一股记录每圈旋转的数据n n编码器接入后续设备（例如编码器接入后续设备（例如PLCPLC），在），在PLCPLC的输入通道中的输入通道中监视数据，若是增量型的编码器，监视数据，若是增量型的编码器，PLCPLC断电再上电则通道断电再上电则通道中所有数据是清零的；若是绝对型编码器，则通道中还是中所有数据是清零的；若是绝对型编码器，则通道中还是保持原来的数据（前提是断电后编码器的轴没有旋转过保持原来的数据（前提是断电后编码器的轴没有旋转过 n n增量型没有记忆功能，绝对型有记忆功能。

增量型没有记忆功能，绝对型有记忆功能编码器是怎样进行分类的编码器是怎样进行分类的 n n1 1、按码盘的刻孔方式不同分类、按码盘的刻孔方式不同分类n n（1 1）增量型：就是每转过单位的角度就发出一个）增量型：就是每转过单位的角度就发出一个脉冲信号脉冲信号( (也有发正余弦信号，然后对其进行细分，也有发正余弦信号，然后对其进行细分，斩波出频率更高的脉冲斩波出频率更高的脉冲) )，通常为，通常为A A相、相、B B相、相、Z Z相相输出，输出，A A相、相、B B相为相互延迟相为相互延迟1 14 4周期的脉冲输出，周期的脉冲输出，根据延迟关系可以区别正反转，而且通过取根据延迟关系可以区别正反转，而且通过取A A相、相、B B相的上升和下降沿可以进行相的上升和下降沿可以进行2 2或或4 4倍频；倍频；Z Z相为单相为单圈脉冲，即每圈发出一个脉冲圈脉冲，即每圈发出一个脉冲n n（2 2）绝对值型：就是对应一圈，每个基准的角度）绝对值型：就是对应一圈，每个基准的角度发出一个唯一与该角度对应二进制的数值，通过发出一个唯一与该角度对应二进制的数值，通过外部记圈器件可以进行多个位置的记录和测量外部记圈器件可以进行多个位置的记录和测量。

2 2、按信号的输出类型分为：电压输出、集电极开路、按信号的输出类型分为：电压输出、集电极开路、按信号的输出类型分为：电压输出、集电极开路、按信号的输出类型分为：电压输出、集电极开路输出、推拉互补输出和长线驱动输出输出、推拉互补输出和长线驱动输出输出、推拉互补输出和长线驱动输出输出、推拉互补输出和长线驱动输出3 3、以、以、以、以编码器编码器编码器编码器机械安装形式分类机械安装形式分类机械安装形式分类机械安装形式分类（1 1）有轴型：有轴型又可分为夹紧法兰型、同）有轴型：有轴型又可分为夹紧法兰型、同）有轴型：有轴型又可分为夹紧法兰型、同）有轴型：有轴型又可分为夹紧法兰型、同步法兰型和伺服安装型等步法兰型和伺服安装型等步法兰型和伺服安装型等步法兰型和伺服安装型等2 2）轴套型：轴套型又可分为半空型、全空型）轴套型：轴套型又可分为半空型、全空型）轴套型：轴套型又可分为半空型、全空型）轴套型：轴套型又可分为半空型、全空型和大口径型等和大口径型等和大口径型等和大口径型等4 4、以编码器工作原理可分为：光电式、磁电式、以编码器工作原理可分为：光电式、磁电式、以编码器工作原理可分为：光电式、磁电式、以编码器工作原理可分为：光电式、磁电式和触点和触点和触点和触点电刷电刷电刷电刷式式式式。

位移传感器位移传感器磁致伸缩工作原理磁致伸缩工作原理n n磁致伸缩的原理并不复杂，是利用两个不同的磁场相交时产生一个应变脉冲信号，然后计算这个信号被探测的时间周期，从而换算出准确的位置这两个磁场一个来自活动磁铁，另一个来自传感器头的电子部件产生的电流脉冲n n所以每当活动磁铁被带动时，新的位置就会被很快的感测出来,由于传感器的输出信号是一个绝对值 .在在PLC中的应用中的应用n n编码器连到编码器连到PLCPLC的输入模块的输入模块? ?n n编码器主要是输出高速脉冲，所以通讯就只有两编码器主要是输出高速脉冲，所以通讯就只有两种了，一种是通过种了，一种是通过profibusprofibus通讯通讯( (abbabb适配卡），一适配卡），一种就是高速计数模块种就是高速计数模块 n n编码器反馈大体上来说无外乎两种，一种是通信编码器反馈大体上来说无外乎两种，一种是通信方式，一种需要方式，一种需要PLCPLC使用计数模块（高速）使用计数模块（高速） n n绝对值的，如果是开关量的那种，可以直接接到绝对值的，如果是开关量的那种，可以直接接到输入输入DIDI上绝对值的还有绝对值的还有ssissi接口的，可以用接口的，可以用sm338sm338模块。

模块还有还有profibusprofibus、以太网的等这种的，组网即可、以太网的等这种的，组网即可 应用应用n n绝对值编码器做为开关量编程-以格雷码的形式进入PLC后，需在PLC中对格雷码进行异或逻辑运算直接接入DI模块n nPLC例题：L IB36 n n T MB821n n L W#16#8000n n AWn n T MW 820 (编码器实际值） n nFM350-1,FM350-2高速计数器应用FM450-1n n组态n n程序例题程序例题n n L 512 /FM450 base addressL 512 /FM450 base addressn n T FM450s DB: CH1.Slot14.MOD_ADR T FM450s DB: CH1.Slot14.MOD_ADRn n T FM450s DB: CH2.Slot14.MOD_ADR T FM450s DB: CH2.Slot14.MOD_ADRn n L B#16#20 / L B#16#20 /UdtUdt size sizen n T FM450s DB: CH1.Slot14.U_D_LGTH T FM450s DB: CH1.Slot14.U_D_LGTHn n T FM450s DB: CH2.Slot14.U_D_LGTH T FM450s DB: CH2.Slot14.U_D_LGTHn n L P#512.0 L P#512.0n n T FM450s DB: CH1.Slot14.CH_ADR T FM450s DB: CH1.Slot14.CH_ADRn n L P#32.0 /Add one channel address (32 in pointer format) L P#32.0 /Add one channel address (32 in pointer format)n n +D +D n n T FM450s DB: CH2.Slot14.CH_ADR T FM450s DB: CH2.Slot14.CH_ADRn n CLR CLR n n = # = #OT_ErrOT_Errn n = #L_DIRECT = #L_DIRECTn n = #L_PREPAR = #L_PREPARn n = #T_CMD_V1 = #T_CMD_V1n n = #T_CMD_V2 = #T_CMD_V2n n = #RES_SYNC = #RES_SYNCn n = #RES_ZERO = #RES_ZEROn n CALL “CNT_CTRL“/ FC0 CALL “CNT_CTRL“/ FC0n n DB_NO :=610 DB_NO :=610n n SW_GATE :=TRUE SW_GATE :=TRUEn n GATE_STP:=FALSE GATE_STP:=FALSEn n OT_ERR_A:=FALSE OT_ERR_A:=FALSEn n OT_ERR :=# OT_ERR :=#OT_ErrOT_Errn n L_DIRECT:=#L_DIRECT L_DIRECT:=#L_DIRECTn n L_PREPAR:=#L_PREPAR L_PREPAR:=#L_PREPARn n T_CMP_V1:=#T_CMD_V1 T_CMP_V1:=#T_CMD_V1n n T_CMP_V2:=#T_CMD_V2 T_CMP_V2:=#T_CMD_V2n n RES_SYNC:=#RES_SYNC RES_SYNC:=#RES_SYNCn n RES_ZERO:=#RES_ZERO RES_ZERO:=#RES_ZERO位置检测编码器位置检测编码器SM338n n组态程序例题程序例题n nL PID 100 n nDTR n nT DB。