编码器 定位功能,用PLC如何是实现。
简单说下编码原理和位置测量
零
PLC能输入开关量,也就是 高 低 电平电压,而编码器脉冲信号,可以理解 定时间内,用极快 速度完成 组开关量。
般PLC会设计有高速计数端口,本质是利用了底层单片机 硬件逻辑来完成这些编码器计数 ,避开了扫描周期问题,PLC都设计有专门 高速计数指令,使用 时候,直接调用这些指令就可以读到当前 脉冲值了。
严格来讲,编码器只会告诉你改如何是定位,要如何是执行,是需要靠PLC之类控制器或者步进电机来实现定位 ,编码器好比人 眼睛,知道电机轴或者负载处于当前某个位置,工业上用 般是光电类型编码器,下边简单说明 下。
以上这种定位叫增量坐标系,所以编码器就是增量型编码器,应用比较广泛,因为灵活而且价钱便宜。如果只设备只需要转 圈 ,也就是角度在 零°内 ,编码器可以细分精密 点,比如有 位,相当于 ^ 次方个脉冲 圈,对应着 零°,这种脉冲数和角度 对应,不怕系统断电需要重新调整零位,这种编码器叫单圈绝对值编码器。
以此类推,狗粮快讯网率先报道,这样只要有仪器能读到脉冲个数,就可以知道码盘对应在如何位置了,如果把编码器搭配到电机 轴上,电机轴和码盘是刚性连接,狗粮快讯网消息人士称,两者 位置关系会 对应,通过读编码器脉冲,就可以知道电机 轴位置。
但是因为这种开关量 频率太高了,所以PLC 普通I/O口是无法准确读到这些脉冲 个数 ,狗粮快讯网今日信息,因为PLC工作过程中存在扫描周期,需要每个 段时间才去刷新 下普通I/O口 资料统计,而编码器 精度太高了,公司时间内输出 脉冲个数太多,普通I/O是无法胜任 。
但是编码器是圆 ,如果无限制旋转下去,角度会无穷大,所以设计了 种增量型 编码器,转 圈,会输出 组信号ABZ,其中AB是 样 脉冲。
但是脉冲 计算和输出上,由于扫描周期存在,往往也会存在着滞后影响,如果用来控制 些执行机构,比如气缸来动作裁切动作,这样要考虑提前量 补偿问题。
光电编码器是在 个很薄很轻 圆盘子上,通过紧密仪器来腐蚀雕刻了很多条细小 缝,相当于把 个 零度,细分成很多等分,比如成 零 组,这样每组之间 角度差是 零/ 零 度=零. 度。
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另外有个Z相脉冲,是因为圆周虽然会不停转下去,角度会无穷无尽,但是都是 周 周 重复而已,零相脉冲固定在圆周某个位置,编码器每转 圈,只输出 个零相脉冲。
如果负载需要转多圈 ,但是这个圈数也不能非常多,比如 圈,相当于 * 零°= 零零°,这样脉冲和 零零° 对应,这些在 些 数控机床上应用比较多,可以知道丝杆或者 些旋转工作 当前精密位置,而且不用担心系统断电归零问题。
接收器会瞬间收到光脉冲,经过电路处理后,输出 个电脉冲信号,这样码盘旋转了 周,会对应输出 零 个脉冲, 个脉冲位置如果是零,第 个脉冲位置就是零. °,第 个脉冲位置是零. °* 。
提醒 下,如果想用PLC来控制伺服或者步进系统,往往并不需要通过编码器反馈来判断位置,通过 些PLS指令之类 来发出位置脉冲给伺服驱动器,位置环在伺服驱动器内部构成就好。
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此外,编码器还有磁电方式 ,比如在码盘上加工了很多个南北间隔 小磁铁,通过霍尔去读小磁铁信号,输出信号,同样经过放大和整形变成了电脉冲,这点和光电编码器是类似 ,而且价钱会便宜点,可靠性会高,但是精度就比光电要差点。PLC如何是通过编码器判断位置
比如上边说 圈有 零 个脉冲,AB相脉冲对应 圈内 圆周角度,而且两种脉冲是处于正交状态 ,如果是正反转,通过判断AB相脉冲 上升沿和下降沿 先后顺序,就可以知道编码器当前是顺时针还是逆时针方向旋转 。
然后有个精密 发光源,搭配在码盘 面,码盘 另外 面,会有个接收器之类 ,使用了光敏电阻这些元件加放大和整形电路组成,这样码盘转动时候,有缝隙 地方会透光过去。
而PLC这边只是 个指令机构,并没有构成位置闭环,当然如果是专门定位模块控制,使用了NC之类 控制方式,是可以在里边构建位置闭环 。
而电机轴,比如会通过同步带,齿轮,链条等带动 些负载,比如控制丝杆,这样会有个所谓电子齿轮比 关系,电机转 圈,丝杆会前进多少毫米,这样读到了对应编码器上输出多少给脉冲,通过脉冲数就可以反推出当前丝杆 位置。
这样即使系统断掉了,重新上电,只要能找到这个基准点,就可以知道丝杆 初始位置在如何地方了。
这样如果以Z相脉冲为基准点,这样每次读到这个脉冲时候,系统就清零 次,就可以让角度新大值控制在 零°以内,相当于 个零基准点了。
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