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旋轉編碼器的類型和連接應用實例
發布時間:2019-05-17
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        旋轉編碼器的類型和連接方式,應用實例:


        1,西門子1200與增量編碼器的連接


         西門子1200的數字輸入開關點均提供了增量編碼器脈沖信號的快速計數器功能,單相信號達到200KHz,雙相信號(可四倍頻及判斷方向)達到80KHz,對于常用的2500PPR(每轉分辨脈沖數),轉速最快達到1920RPM(每分鐘轉數)。


        2,西門子1200與絕對值編碼器4—20mA信號的連接


        絕對值編碼器信號不怕干擾,停電數據不會丟失,PLC對于絕對值編碼器無需時刻計數,對于CPU掃描無需計算中斷時間并節省CPU資源,尤其是現在絕對值編碼器的市場價格大幅度下降,同時因數據可靠性的提高,對于使用絕對值編碼器可節省調試時間,減少售后服務成本,實際使用效果及性價比已遠優于選用增量型編碼器,在PLC位置定位中已有越來越多的用戶傾向于使用絕對值編碼器。


        由于西門子1200的經濟性,與絕對值編碼器的連接首選較為經濟和方便的4—20mA信號接口,西門子1200均自帶2路4—20mA輸入接口,可直接連接2個帶有4—20mA輸出接口的絕對值編碼器。


        絕對值編碼器分單圈絕對值和多圈絕對值,單圈絕對值編碼器是指編碼器旋轉在360度以內工作,或者0—180度內工作,這樣選擇的編碼器,4mA對應0度,360度(或180度)對應20mA,在PLC內的數據線性對應角度值,每一個數值對應唯一的角度值,該數據無需靠計數,不怕干擾與停電,可直接編程使用。單圈絕對值編碼器可設定20mA對應的角度值和旋轉方向、零點偏置,例如可設定20mA對應180度,編碼器工作在0—180度內。


        在長度或高度的PLC定位控制中,常需要編碼器旋轉超過360度的工作范圍,就需要選擇多圈絕對值編碼器了,多圈絕對值編碼器的4—20mA輸出有兩類,一類是固定量程的多圈絕對值,例如16圈、64圈、256圈,即20mA對應值為16圈終點、64圈或256圈,此類編碼器較為經濟,;另一類為智能型多圈絕對值編碼器,20mA可設定在1—4096圈中間的任何位置,并可設置零點偏置。


       3,西門子1200與絕對值編碼器RS485或Modbus RTU信號的連接


        西門子1200可配置通訊接口RS485,該接口可連接絕對值編碼器的RS485信號,包括單圈絕對值和多圈絕對值,絕對值編碼器的RS485信號有多種形式,較為常用的有簡單型RS485廣播模式(主站模式主動廣播發送)、帶地址由指令發送的自由協議(從站被動模式)、Modbus RTU模式等等,其中如果僅連接一個絕對值編碼器,可用編碼器主動模式,協議簡單信號可靠,而如果要連接多個編碼器(總線方式),可選用Modbus Rtu模式,但是該方式因為要輪詢,每個編碼器返回數據刷新較慢,不適合快速移動的控制。


        4,西門子1200與絕對值編碼器Profibus-DP信號的連接


        西門子1200可配置Profibus—DP總線通訊接口,這個接口為歐系絕對值編碼器最常用的輸出模式,可選各種歐系進口品牌編碼器,包括國產品牌的絕對值編碼器,該接口為西門子常用接口,但是該接口編碼器成本高,包括配置電纜布線成本都較高。


        5,西門子1200與絕對值編碼器Profinet信號的連接


        隨著以太網的普及,以及西門子博途全系都帶PROFINET,所以很多廠家也開發出了PROFINET接口的絕對編碼器,這一類型的編碼器具有抗干擾,反映速度快,編程方便等優點,在應用上可以滿足絕大多數工況,但缺點就是成本非常高。


        二,旋轉編碼器的實用案例,西門子1200與絕對值編碼器4—20mA信號的連接,做簡單定位控制


        實用應用介紹一:水利閘門高度的單機及多機控制,全國各地的防洪、調蓄、供水、排污等水閘的起重高度,由卷揚起重機(啟閉機)提升和關閉,每個閘站1-6個閘門啟閉機,西門子1200PLC連接絕對值多圈編碼器的4—20mA接口,配置HMI,可以很好有效地完成這樣的簡單定位控制。編碼器可以安裝在卷揚機卷筒軸連接,或減速齒輪軸連接,預先計算編碼器所需旋轉的圈數值,將編碼器輸出的20mA設定大于該圈數值,例如16圈,這樣編碼器輸出的4—20mA的每變化1mA線性對應卷筒旋轉一圈,以此計算閘門提升的高度變化,以控制水閘閘門的開啟與關閉高度。


       實用應用介紹二:液壓雙油缸提升同步控制,較大型的水閘閘門需用用左右兩個液壓油缸動力提升,保持位置同步,以保證閘門的平滑提升與下降。廣東某水閘原用閘門開度儀表僅作顯示,因原顯示儀表的可靠性較低并無法完成液壓油缸同步糾偏及升降控制,用戶希望用小型經濟型PLC加HMI以替換原來的僅作顯示的儀表,提高控制可靠性及可編程可控性,PLC選用了西門子1200,編碼器選用了絕對值多圈編碼器4—20mA信號接口,分別用機械裝置安裝與左右兩個油缸提升高度相對應,對應設置的油缸高度6米對應20mA,2個4—20mA信號連接1200的模擬量接口,進入PLC對比兩組數據,根據高度差控制左右油缸液壓系統的電磁閥,調節左右液壓油路流量,以調整油缸的提升或下降的速度及位置差,保持兩個油缸的同步糾偏的升降控制。西門子1200PLC配套兩個絕對值編碼器4—20mA接口,很好地完成了這樣的同步糾偏及升降控制。


        三 實例講解如何使用西門子PLC連接旋轉編碼器并對編碼器編程


        以前我們講解過西門子200SMART系列編程使用編碼器,感興趣的可以找我以前的文章,今天主要講解S1200連接編碼器并編程!

        需要硬件有

       1. PLC:西門子S7-1200-CPU1214C/DC/DC/DC,V4.1。

       2. 編碼器:E6B2-CWZ5B,PNP,增量型,1000P/R。如下圖:

        3. 旋轉編碼器與PLC接線。如下圖:

棕色:DC24V+

藍色:COM

黑色:A,接I0.0

白色:B,接I0.1

橙色:Z,接I0.3

其中AB的接入點可以自己定義,不一定非得是I0.0和I0.1,Z不能更改。

4. 配置高速計數器。如下圖:

這里選用HSC1,選擇啟用高速計數器、計數、A/B計數、增計數。使用默認地址ID1000作為計數器地址,也可以選擇其它,占四個字節。

5. 注意所使用的IO通道的濾波器問題。如下圖:

老版本CPU在使用高速計數器時屏蔽了濾波,不必考慮,但是V4.1版本的CPU沒有屏蔽,所以一定要注意這個濾波和編碼器的脈沖頻率,如果不合適將被過濾掉。

6. 監控測試結果。如下圖:

不必寫程序就可以讀到了。只有在需要某些特殊功能時才需要些程序,這里不做介紹。

7. 濾波時間和能檢測到的最大頻率。如下圖:

廣東升威電子制品有限公司28年老牌旋轉編碼器廠家,專業生旋轉編碼器,是編碼器國家行業標準制定單位,旋轉編碼器型號多而全,可完美替換國內外各品牌編碼器,咨詢旋轉編碼器價錢服務熱線:18219276011李小姐。

旋轉編碼器圖片


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