增量式編碼器計(jì)數(shù)模塊編程

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯增量式編碼器計(jì)數(shù)模塊編程 增量式編碼器的問(wèn)題：1）增量型編碼器存在零點(diǎn)累計(jì)誤差，抗干擾較差，接收設(shè)備的停機(jī)需斷電記憶，開(kāi)機(jī)應(yīng)找零或參考位等問(wèn)題，這些問(wèn)題如選用肯定型編碼器可以解決。2）測(cè)量速度有等時(shí)間法，和等脈沖數(shù)法。 等時(shí)間法，選定一個(gè)單位時(shí)間,（如100mS）,在單位時(shí)間里累計(jì)讀取的脈沖數(shù)時(shí)間平均，既是此時(shí)間段的平均速度。 等脈沖數(shù)，選定肯定數(shù)量的脈沖數(shù)（如100脈沖），在累計(jì)讀到這些脈沖數(shù)的時(shí)間，作時(shí)間平均，既是此時(shí)間的平均速度。 一般工業(yè)中多用等時(shí)法。1、從增量式編碼器到肯定值式編碼器 增量式編碼器以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出脈沖，通過(guò)計(jì)數(shù)設(shè)備來(lái)計(jì)算其位置，當(dāng)編碼器

2、不動(dòng)或停電時(shí)，依靠計(jì)數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來(lái)記住位置。這樣，當(dāng)停電后，編碼器不能有任何的移動(dòng)，當(dāng)來(lái)電工作時(shí)，編碼器輸出脈沖過(guò)程中，也不能有干擾而丟失脈沖，不然，計(jì)數(shù)設(shè)備計(jì)算并記憶的零點(diǎn)就會(huì)偏移，而且這種偏移的量是無(wú)從知道的，只有錯(cuò)誤的生產(chǎn)結(jié)果消失后才能知道。 解決的方法是增加參考點(diǎn)，編碼器每經(jīng)過(guò)參考點(diǎn)，將參考位置修正進(jìn)計(jì)數(shù)設(shè)備的記憶位置。在參考點(diǎn)以前，是不能保證位置的精確性的。為此，在工控中就有每次操作先找參考點(diǎn)，開(kāi)機(jī)找零等方法。 這樣的方法對(duì)有些工控項(xiàng)目比較麻煩，甚至不允許開(kāi)機(jī)找零（開(kāi)機(jī)后就要知道精確位置），于是就有了肯定編碼器的消失。2、肯定值式光電編碼器 工作原理： 圓形碼盤(pán)上沿徑向有若干同心

3、碼道，相鄰碼道的扇區(qū)數(shù)目是雙倍關(guān)系，碼盤(pán)上的碼道數(shù)就是它的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)。 肯定值編碼器為每一個(gè)軸的位置供應(yīng)一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的編碼數(shù)字值。 當(dāng)?shù)綦姇r(shí)， 肯定型編碼器的位置不會(huì)丟失 。1）肯定值編碼器，在它的圓形碼盤(pán)上沿徑向有若干同心碼道，每條道上由透光和不透光的扇形區(qū)相間組成，相鄰碼道的扇區(qū)數(shù)目是雙倍關(guān)系，碼盤(pán)上的碼道數(shù)就是它的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)，在碼盤(pán)的一側(cè)是光源，另一側(cè)對(duì)應(yīng)每一碼道有一光敏元件；當(dāng)碼盤(pán)處于不同位置時(shí)，各光敏元件依據(jù)受光照與否轉(zhuǎn)換出相應(yīng)的電平信號(hào)，形成二進(jìn)制數(shù)。這種編碼器的特點(diǎn)是不要計(jì)數(shù)器，在轉(zhuǎn)軸的任意位置都可讀出一個(gè)固定的與位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼。明顯，碼道越多，辨別率就越高，對(duì)于

4、一個(gè)具有 N位二進(jìn)制辨別率的編碼器，其碼盤(pán)必需有N條碼道。 2）它有一個(gè)肯定零位代碼，當(dāng)停電或關(guān)機(jī)后，再開(kāi)機(jī)重新測(cè)量時(shí)，仍可精確地讀出停電或關(guān)機(jī)位置的代碼，并精確地找到零位代碼。3）肯定式編碼器軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，有與位置對(duì)應(yīng)的代碼（二進(jìn)制、BCD碼等）輸出。從代碼大、小的變更，即可判別正反方向和位移所處的位置，而無(wú)需判向電路。4）格雷碼每次只變化一位。5）旋轉(zhuǎn)編碼器的格雷碼也是循環(huán)碼，其最高位與最低位同樣遵循只變化一位的規(guī)律。3、單圈肯定式編碼器 肯定編碼器光碼盤(pán)上有很多道光通道刻線，每道刻線依次以2線、4線、8線、16線編排，這樣，在編碼器的每一個(gè)位置，通過(guò)讀取每道刻線的通、暗，獲得一組從2的零次方

5、到2的n-1次方的唯一的2進(jìn)制編碼（格雷碼），這就稱(chēng)為n位肯定編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤(pán)的機(jī)械位置打算的，它不受停電、干擾的影響。旋轉(zhuǎn)肯定值編碼器，以轉(zhuǎn)動(dòng)中測(cè)量光電碼盤(pán)各道刻線，以獵取唯一的編碼。這樣的編碼只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以?xún)?nèi)的測(cè)量，稱(chēng)為單圈肯定值編碼器。4、多圈肯定式編碼器 旋轉(zhuǎn)肯定值編碼器，以轉(zhuǎn)動(dòng)中測(cè)量光電碼盤(pán)各道刻線，以獵取唯一的編碼，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)超過(guò)360度時(shí)，編碼又回到原點(diǎn)，這樣就不符合肯定編碼唯一的原則。假如要測(cè)量旋轉(zhuǎn)超過(guò)360度范圍，就要用到多圈肯定值編碼器。編碼器生產(chǎn)廠家運(yùn)用鐘表齒輪機(jī)械的原理，當(dāng)中心碼回旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)另一組碼盤(pán)（或多組齒輪，多組碼盤(pán)），在單圈編碼

6、的基礎(chǔ)上再增加圈數(shù)的編碼，以擴(kuò)大編碼器的測(cè)量范圍，這樣的肯定編碼器就稱(chēng)為多圈式肯定編碼器，它同樣是由機(jī)械位置確定編碼，每個(gè)位置編碼唯一不重復(fù)，而無(wú)需記憶。5、機(jī)械安裝 1）安裝在高速端2）安裝在低速端6、信號(hào)輸出 1）并行輸出2）串行輸出3）總線型輸出4）變送一體型輸出肯定值編碼器信號(hào)輸出有：并行輸出、串行輸出、總線型輸出、變送一體型輸出。1）并行輸出： 肯定值編碼器輸出的是多位數(shù)碼（格雷碼或純二進(jìn)制碼），并行輸出就是在接口上有多點(diǎn)凹凸電平輸出，以代表數(shù)碼的1或0，對(duì)于位數(shù)不高的肯定編碼器，一般就直接以此形式輸出數(shù)碼，可直接進(jìn)入plc或上位機(jī)的I/O接口，輸出準(zhǔn)時(shí)，連接簡(jiǎn)潔。但是并行輸出有如下

7、問(wèn)題： 1. 必需是格雷碼，由于如是純二進(jìn)制碼，在數(shù)據(jù)刷新時(shí)可能有多位變化，讀數(shù)會(huì)在短時(shí)間里造成錯(cuò)碼。2. 全部接口必需確保連接好，由于如有個(gè)別連接不良點(diǎn)，該點(diǎn)電位始終是0，造成錯(cuò)碼而無(wú)法推斷。3. 傳輸距離不能遠(yuǎn)，一般在一兩米，對(duì)于簡(jiǎn)單環(huán)境，最好有隔離。4. 對(duì)于位數(shù)較多，要很多芯電纜，并要確保連接優(yōu)良，由此帶來(lái)工程難度，同樣，對(duì)于編碼器，要同時(shí)有很多節(jié)點(diǎn)輸出，增加編碼器的故障損壞率。2）串行SSI輸出： 串行輸出就是通過(guò)商定，在時(shí)間上有先后的數(shù)據(jù)輸出，這種商定稱(chēng)為通訊規(guī)約，其連接的物理形式有RS232、RS422(TTL)、RS485等。串行輸出連接線少，傳輸距離遠(yuǎn)，對(duì)于編碼器的愛(ài)護(hù)和牢靠

8、性就大大提高了。一般高位數(shù)的肯定編碼器都是用串行輸出的。 3）現(xiàn)場(chǎng)總線型輸出 現(xiàn)場(chǎng)總線型編碼器是多個(gè)編碼器各以一對(duì)信號(hào)線連接在一起，通過(guò)設(shè)定地址，用通訊方式傳輸信號(hào)，信號(hào)的接收設(shè)備只需一個(gè)接口，就可以讀多個(gè)編碼器信號(hào)?？偩€型編碼器信號(hào)遵循RS485的物理格式，其信號(hào)的編排方式稱(chēng)為通訊規(guī)約，目前全世界有多個(gè)通訊規(guī)約，各有優(yōu)點(diǎn)，還未統(tǒng)一，編碼器常用的通訊規(guī)約有如下幾種：PROFIBUS-DP； CAN；DeviceNet； Interbus等。 總線型編碼器可以節(jié)約連接線纜、接收設(shè)備接口，傳輸距離遠(yuǎn)，在多個(gè)編碼器集中掌握的狀況下還可以大大節(jié)約成本。4）變送一體型輸出 對(duì)于某些廠家的肯定編碼器，其信號(hào)已經(jīng)在編碼器內(nèi)換算后直接變送輸出，其有模擬量420mA輸出、RS485數(shù)字輸出、14位并行輸出。7、信號(hào)連接 1.連接PLC或上位機(jī) 2.連接專(zhuān)用顯示轉(zhuǎn)換儀表1）編碼器假如是并行輸出的，可以直接連接PLC或上位機(jī)的輸入輸出接點(diǎn)I/O，其信號(hào)數(shù)學(xué)格式應(yīng)當(dāng)是格雷碼。編碼器有多少位就要占用PLC的多少位接點(diǎn)，假如是24伏推挽式輸出，高電平有效為1，低電平為0；假如是集電極開(kāi)路NPN輸出，則連接的接點(diǎn)也必需是NPN型的，其低電平有效，低電平為1。2）編碼器假如是串行輸出的，由于通訊協(xié)議的限制，后接電氣設(shè)備必需有對(duì)應(yīng)