编码器信号接入PLC类应用实例

编码器信号接入PLC类应用实例

编码器信号接入PLC类应用实例，写出组成整个系统的PLC模块及外围器件，并附相关程序。

PLC品牌不限，编码器信号类型不限。

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引用|回复|2023-12-1716:54:101楼3CWQZ我也转一个来,这是台达的,这个接线这是程序及说明引用|回复|2023-12-1717:01:202楼陈石头现在的工控行业中，编码器的应用越来越广泛，故在此讲述一下旋转编码器的一般应用，欢迎大家踊跃提意见旋转编码器的一般介绍：

其主要有两种，一种是增量型，另一种是绝对型。增量型的特征是只有在旋转期间会输出对应旋转角度脉冲，停止是不会输出。它是利用计数来测量旋转的方式；价格比较便宜。绝对型的的特征是不论是否旋转，可以将对应旋转角度进行平行输出的类型，不需要计数器可确认旋转位置；它还有不受机械的晃动或震动以及开关等电器干扰的功能，价格贵。

在选择使用时，可参考以下几点。包括成本、分辨率、外形尺寸、轴负荷及机械寿命、输出频率、环境、轴旋转力矩、输出回路等等。

应用举例：

它一般应用在对机器的动作控制。我那一个实例详细说明一下。我刚刚改造一台机器，机器在运行过程中先要对工件进行处理，然后加工。它以前是用光电开关做的，机器的电路就比较复杂，而且成本增加，维护调校麻烦。于是我就对机器的电路进行改造，主要是用一个编码器来代替以前的光电开关。此套系统由OMRON的PLC与编码器组成。下面是PLC程序。

I/O及数据

检测是否有工件开关：00007变频器零速输出：00008

处理工序1：开（DM100）关（DM101）10100

处理工序2：开（DM102）关（DM103）10101

处理工序3：开（DM104）关（DM105）10102

加工工序1：开（DM106）关（DM107）10103

加工工序2：开（DM108）关（DM109）10104

加工工序3：开（DM110）关（DM111）10105

PLC程序

Name="Initialize"

[STATEMENTLIST]

LD253.13//On

OUTTR0

OUT252.00//Encodersoftwarereset

TIM000#0100//Systeminitializedelay

AND253.15//PLCFirstscanon

INI000002DM0000//ControlEncodermode

LDTR0

ANDTIM000

PRV000000DM0000//EncoderPVread

DIVDM0000#0004DM0002//1440Change360

BCMPDM0002DM0100HR01//Blockcompareforoperation

Name="Shift"

[STATEMENTLIST]

LD000.07//Parton

LDHR01.08//Shiftdegree

LD253.14//Off

SFTHR60HR62//therightmostwordoftheshiftregister

Name="Treat1"

[STATEMENTLIST]

LDTIM000

ANDHR60.08//Shifttoaction1operateposition

ANDNOT00008//Inverterzerospeedoutput

ANDHR01.00//Degreeofaction1

OUT101.00//OutputTreat1

Name="Treat2"

[STATEMENTLIST]

LDTIM000

ANDHR60.10//Shifttoaction2operateposition

ANDNOT00008

ANDHR01.01//Degreeofaction2

OUT101.01//OutputTreat2

Name="Treat3"

[STATEMENTLIST]

LDTIM000

ANDHR60.15//Shifttoaction3operateposition

ANDNOT00008

ANDHR01.02//Degreeofaction3

OUT101.02//OutputTreat3

Name="Process1"

[STATEMENTLIST]

LDTIM000

ANDHR62.03//ShifttoPrint1operateposition

ANDNOT00008

ANDHR01.03//Degreeofprint1

OUT101.03//OutputProcess1

Name="Process2"

[STATEMENTLIST]

LDTIM000

ANDHR62.05//ShifttoPrint2operateposition

ANDNOT00008

ANDHR01.04//Degreeofprint2

OUT101.04//OutputProcess2

Name="Process3"

[STATEMENTLIST]

LDTIM000

ANDHR62.08//ShifttoPrint3operateposition

ANDNOT00008

ANDHR01.04//Degreeofprint3

OUT101.04//OutputProcess3引用|回复|2023-12-1717:13:203楼陈石头旋转编码器应用注意事项

有网友问：增量旋转编码器选型有哪些注意事项？

应注意三方面的参数：

1．械安装尺寸，包括定位止口，轴径，安装孔位；电缆出线方式；安装空间体积；

工作环境防护等级是否满足要求。

2．分辨率，即编码器工作时每圈输出的脉冲数，是否满足设计使用精度要求。

3．电气接口，编码器输出方式常见有推拉输出（F型HTL格式），电压输出（E），

集电极开路（C，常见C为NPN型管输出，C2为PNP型管输出），长线驱动器输出。其

输出方式应和其控制系统的接口电路相匹配。

■二．※有网友问：请教如何使用增量编码器？

1，增量型旋转编码器有分辨率的差异，使用每圈产生的脉冲数来计量，数目从

6到5400或更高，脉冲数越多，分辨率越高；这是选型的重要依据之一。

2，增量型编码器通常有三路信号输出（差分有六路信号）：A,B和Z，一般采用

TTL电平，A脉冲在前，B脉冲在后，A,B脉冲相差90度，每圈发出一个Z脉冲，可作为

参考机械零位。一般利用A超前B或B超前A进行判向，我公司增量型编码器定义为轴

端看编码器顺时针旋转为正转，A超前B为90°，反之逆时针旋转为反转B超前A为90

°。也有不相同的，要看产品说明。

3，使用PLC采集数据，可选用高速计数模块；使用工控机采集数据，可选用高

速计数板卡；使用单片机采集数据，建议选用带光电耦合器的输入端口。

4，建议B脉冲做顺向（前向）脉冲，A脉冲做逆向（后向）脉冲，Z原点零位脉

冲。

5，在电子装置中设立计数栈。

■三．※关于户外使用或恶劣环境下使用

有网友来email问，他的设备在野外使用，现场环境脏，而且怕撞坏编码器。

我公司有铝合金（特殊要求可做不锈钢材质）密封保护外壳，双重轴承重载型

编码器，放在户外不怕脏，钢厂、重型设备里都可以用。

不过如果编码器安装部分有空间，我还是建议在编码器外部再加装一防护壳，以加

强对其进行保护，必竟编码器属精密元件，一台编码器和一个防护壳的价值比较还

是有一定差距的。

■四．※从接近开关、光电开关到旋转编码器：

工业控制中的定位，接近开关、光电开关的应用已经相当成熟了，而且很好用

。可是，随着工控的不断发展，又有了新的要求，这样，选用旋转编码器的应用优

点就突出了：

信息化：除了定位，控制室还可知道其具体位置；

柔性化：定位可以在控制室柔性调整；

现场安装的方便和安全、长寿：拳头大小的一个旋转编码器，可以测量从几个

µ到几十、几百米的距离，n个工位，只要解决一个旋转编码器的安全安装问题，可

以避免诸多接近开关、光电开关在现场机械安装麻烦，容易被撞坏和遭高温、水气

困扰等问题。由于是光电码盘，无机械损耗，只要安装位置准确，其使用寿命往往

很长。

多功能化：除了定位，还可以远传当前位置，换算运动速度，对于变频器，步

进电机等的应用尤为重要。

经济化：对于多个控制工位，只需一个旋转编码器的成本，以及更主要的安装

、维护、损耗成本降低，使用寿命增长，其经济化逐渐突显出来。

如上所述优点，旋转编码器已经越来越广泛地被应用于各种工控场合。

■五.※关于电源供应及编码器和PLC连接：

一般编码器的工作电源有三种：5Vdc、5-13?Vdc或11-26Vdc。如果你买的编码

器用的是11-26Vdc的，就可以用PLC的24V电源，需注意的是：

1．编码器的耗电流，在PLC的电源功率范围内。

2．编码器如是并行输出，连接PLC的I/O点，需了解编码器的信号电平是推拉式

（或称推挽式）输出还是集电极开路输出，如是集电极开路输出的，有N型和P型两

种，需与PLC的I/O极性相同。如是推拉式输出则连接没什么问题。

3．编码器如是驱动器输出，一般信号电平是5V的，连接的时候要小心，不要让

24V的电源电平串入5V的信号接线中去而损坏编码器的信号端。（我公司也可以做宽

电压驱动器输出（5-30?Vdc），有此要求定货时要注明）

■六.※在很多的情况之下是编码器并没有坏，而只是干扰的原因，造成波型不好

，导致计数不准。请教如何进行判断？谢谢！

编码器属精密元件，这主要因为编码器周围干扰比较严重，比如：是否有大型电动

机、电焊机频繁起动造成干扰，是否和动力线同一管道传输等。

选择什么样的输出对抗干扰也很重要，一般输出带反向信号的抗干扰要好一些

，即A+~A-,B+~B-,Z+~Z-，其特征是加上电源8根线，而不是5根线(共零)。带反向

信号的在电缆中的传输是对称的，受干扰小，在接受设备中也可以再增加判断（例

如接受设备的信号利用A、B信号90°相位差，读到电平10、11、01、00四种状态时

，计为一有效脉冲，此方案可有效提高系统抗干扰性能（计数准确））。

就是编码器也有好坏，其码盘\电子芯片\内部电路\信号输出的差别很大，要不

然怎么一个1000线的增量型编码器会从300多元到3000多元差别那么大呢?

①排除(搬离、关闭、隔离)干扰源，②判断是否为机械间隙累计误差，③判断

是否为控制系统和编码器的电路接口不匹配（编码器选型错误）；①②③方法偿试

后故障现象排除，则可初步判断，若未排除须进一步分析。

判断是否为编码器自身故障的简单方法是排除法。现在我公司编码器已大规模

生产，技术生产已成熟运用，产品故障率控制在千分之几。排除法的具体方法是：

用一台相同型号的编码器替换上去，如果故障现象相同，可基本排除是编码器故障

问题，因为两台编码器同时有故障的小概率事件发生可能很小，可以看作为0。假如

换一台相同型号编码器上去，故障现象立刻排除，则可基本判定是编码器故障。

七.※请教一下，何为长线驱动？普通型编码器能否远距离传送？

答：长线驱动也称差分长线驱动，5V，TTL的正负波形对称形式，由于其正负电

流方向相反，对外电磁场抵消，故抗干扰能力较强。

普通型编码器一般传输距离是100米，如果是24V?HTL型且有对称负信号的，传输距

离300-400米。

■八.※有网友问：能否简单介绍旋转编码器检测直线位移的方法？

答：1，使用“弹性连轴器”将旋转编码器与驱动直线位移的动力装置的主轴直

接联轴。

2，使用小型齿轮（直齿，伞齿或蜗轮蜗杆）箱与动力装置联轴。

3，使用在直齿条上转动的齿轮来传递直线位移信息。

4，在传动链条的链轮上获得直线位移信息。

5，在同步带轮的同步带上获得直线位移信息。

6，使用安装有磁性滚轮的旋转编码器在直线位移的平整钢铁材料表面获得

位移信息（避免滑差）。

7，使用类似“钢皮尺”的“可回缩钢丝总成”连接旋转编码器来探测直线

位移信息（数据处理中须克服叠层卷绕误差）。

8，类似7，使用带小型力矩电机的“可回缩钢丝总成”连接旋转编码器来

探测直线位移信息（目前德国有类似产品，结构复杂，几乎无叠层卷绕误差）。

■九.※??求教：增量光栅Z信号可否作零点？圆光栅编码器如何选用？

无论直线光栅还是轴编码器其Z信号的均可达到同A\B信号相同的精确度，只不

过轴编码器是一圈一个，而直线光栅是每隔一定距离一个，用这个信号可达到很高

的重复精度。可先用普通的接近开关初定位，然后找最为接近的Z信号(每次同方向

找)，装的时候不要望忘了将其相位调的和光栅相位一致，否则不准。

根据你的细分精度要求和分辩率要求选用。精度高自然要选用每周线纹高的，

精度不高，就没必要选用高线纹数的圆光栅编码器了。

■十.※请教两个问题：增量型编码器和绝对型编码器有何区别？做一个伺服系统时

怎么选择呢？

常用的为增量型编码器，如果对位置、零位有严格要求用绝对型编码器。伺服

系统要具体分析，看应用场合。

测速度用常用增量型编码器，可无限累加测量；测位置用绝对型编码器，位置

唯一性（单圈或多圈），最终看应用场合，看要实现的目的和要求。

■十一.※绝对型旋转编码器选型注意事项，旋转编码器和接近开关、光电开关优势

比较：

绝对编码器单圈从经济型8位到高精度17位，价格可以从几百元到1万多不等；

绝对编码器多圈大部分用25位，输出有SSI，总线Profibus-DP,Can?

L2,Interbus,DeviceNet,价格也可以从3千多到1万多不等。

旋转光电编码器测量角度和长度，已是很成熟的技术了，现今再用上高精度大

量程的绝对型编码器，大大提高了测量精度和可靠性，而且经济实用。就目前来看

，其仍然是测量长度的最多选择。

■十二.※从增量式编码器到绝对式编码器

旋转增量式编码器以转动时输出脉冲，通过计数设备来知道其位置，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。

比如，打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理，每次开机，我们都能

听到噼哩啪啦的一阵响，它在找参考零点，然后才工作。

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。

绝对编码器光码盘上有许多道刻线，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。这样的编码器是由码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。

绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性，它无需记忆，无需找参考点

，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样

，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。

由于绝对编码器在位置定位方面明显地优于增量式编码器，已经越来越多地应

用于工控定位中。

测速度需要可以无限累加测量，目前增量型编码器在测速应用方面仍处于无可

取代的主流位置。

■十三.※能不能告诉我选用绝对型编码器应注意哪些事项？

(一).机械部分:

1.测长度还是测角度，测长度如何通过机械方式转换(在上面有一些介绍，如不

清楚可来电讨论)。测角度是360度内(单圈)，还是可能过360度(多圈)。生产过程是

一个方向旋转循环工作，还是来回方向循环工作。

2.轴连接安装形式，有轴型通过软性联轴器连接，还是轴套型连接。

3.使用环境：粉尘,水气,震动,撞击?

(二)电气部分

1.连接的输出接收部分是什么?

2.信号形式?

3.分辨率要求?

4.控制要求?

■十四.※从单圈绝对式编码器到多圈绝对式编码器

旋转单圈绝对式编码器，以转动中测量光码盘各道刻线，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，这样的

编码器只能用于旋转范围360度以内的测量，称为单圈绝对式编码器。

如果要测量旋转超过360度范围，就要用到多圈绝对式编码器。

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。

多圈编码器另一个优点是由于测量范围大，实际使用往往富裕较多，这样在安

装时不必要费劲找零点，将某一中间位置作为起始点就可以了，而大大简化了安装

调试难度。

多圈式绝对编码器在长度定位方面的优势明显，已经越来越多地应用于工控定

位中。

■十五.※能介绍一下绝对型编码器的串行和并行输出的详细一点的信息，谢谢！

并行输出：

绝对型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，输出即时，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。

并行：时间上，数据同时发出；空间上，每个位数的数据各占用一根线缆。增

量型编码器输出的通常是并行输出。

串行输出：

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。

由于绝对型编码器的部分知名厂家在德国，所以串行输出大部分是与德国的西

门子配套的，如SSI同步串行输出，总线型是PROFIBUS-DP的输出等。

串行输出编码器连接德国西门子的设备是比较容易的，但是连接非德国系的设

备，接口就是问题了，我公司提供各种接口输出的仪表，可以解决这样的问题。

串行：时间上，数据按照约定，有先后；空间上，所有位数的数据都在一组线

缆上（先后）发出。

十六.※串行编码器应该都是绝对式的?

串行是指按时间约定，串行输出数字编码信号，基本是绝对的，但也有一些增

量编码器，通过内置电池记忆原点，其也可以通过串行输出位置值，如电池线不联

，还是增量编码器，此也称为伪绝对值编码器，在一些日本伺服系统中较多见。其

本质其实还是增量编码器。

■十七.※有网友问：为什么叫“绝对型编码器”？?

“绝对型编码器”相对于“增量型编码器”而言。

“绝对型编码器”使用某种方式表示并记忆物体的绝对位置，角度和圈数。即

一旦位置，角度和圈数固定，什么时候编码器的示值都唯一固定，包括停电后投电

。“增量型编码器”做不到这一点。一般“增量型编码器”输出两个A、B脉冲信号

，和一个Z(L)零位信号，A、B脉冲互差90度相位角。通过脉冲计数可以知道位置，

角度和圈数增量，通过A,B脉冲信号超前或滞后可以知道方向，停电后，必须从约定

的基准重新开始计数。“增量型编码器”表示位置，角度和圈数需要做后处理，重

新投电要做“复零”操作，所以，“增量型编码器”比“绝对型编码器”在价格上

便宜许多。

■十八.※有网友问：光电编码器、光学电子尺和静磁栅绝对编码器的优缺点？

光电编码器：

1，优点：体积小，精密，本身分辨度可以很高(目前我公司通过细分技术在直

径φ66的编码器上可达到54000cpr)?，无接触无磨损；同一品种既可检测角度位移

，又可在机械转换装置帮助下检测直线位移；多圈光电绝对编码器可以检测相当长

量程的直线位移(如25位多圈)。寿命长，安装随意，接口形式丰富，价格合理。成

熟技术，多年前已在国内外得到广泛应用。

2，缺点：精密但对户外及恶劣环境下使用提出较高的保护要求；量测直线位移

需依赖机械装置转换，需消除机械间隙带来的误差；检测轨道运行物体难以克服滑

差。?

光学电子尺：

1，优点：精密，本身分辨度较高（可达到0.005mm）；体积适中，直接测量直

线位移；无接触无磨损，测量间隙宽泛；价格适中，接口形式丰富，已在国内外金

属切削机械行业得到较多应用（如线切割、电火花等）。

2，缺点：测量直线和角度要使用不同品种；量程受限制（量程超过4m，生产制

造困难价格昂贵），不适于在大量程恶劣环境处实施位移检测。

静磁栅绝对编码器：

1，优点：体积适中，直接测量直线位移，绝对数字编码，理论量程没有限制

；无接触无磨损，抗恶劣环境，可水下1000米使用；接口形式丰富，量测方式多样

；价格尚能接受。?

2，缺点：分辨度1mm不高；测量直线和角度要使用不同品种；不适于在精小处

实施位移检测（大于260毫米）。

■十九.※我是个新手，想请问，一个圆盘，分50个点，要实现定位控制，转速很慢

，是要用到绝对型编码器吗？怎么找原点呢？50个位置定位是360度均匀等分吗？谢

谢

绝对编码器的编码都是2的幂次方，没有360度均匀50等分的，要近似，看精度

要求有多高，选多高线数的编码器，如果精度要求不是太高的话，用8位256线的就

可以了。编码器的每个位置都有唯一编码，编码为零的就可以作为零点，也可以任

意位置定义为零，其他位置与其比较计算。

如果可以用参考点的话，也可以用增量式的，因速度慢，应该选3000线或以上

的，每圈一个零位。

■二十.请简单介绍：RS-232、RS-422与RS-485标准及应用？

RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会

（EIA）制订并发布的。

目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为

一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式，

即所谓单端通讯。??

RS-422、RS-485与RS-232不一样，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传

输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B。

通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2～+6V，是一个逻辑状态，负电

平在-2～6V，是另一个逻辑状态。另有一个信号地C，在RS-485中还有一“使能”

端，而在RS-422中这是可用可不用的。“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线

的切断与连接。当“使能”端起作用时，发送驱动器处于高阻状态，称作“第三态

”，即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态。

由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的，所以RS-485许多电气规定与RS-422

相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用

二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信。

RS-485与RS-422的不同还在于其共模输出电压是不同的，RS-485是-7V至+12V之

间，而RS-422在-7V至+7V之间，RS-485接收器最小输入阻抗为12k?RS-422是4k；由

于RS-485满足所有RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用

。引用|回复|2023-12-1717:21:144楼PistoN顶！学习中...................引用|回复|2023-12-1719:51:155楼yanwen0227正想学习一下这方面的知识，借阅了，谢谢大家的辛苦杰作，拜师了，各位老师。引用|回复|2023-12-1720:27:486楼扁舟一叶好好的东西啊！学习了引用|回复|2023-12-1721:08:357楼蛇娃子晕忽忽

引用|回复|2023-12-1721:25:528楼woyaokong很好，正在学习中，希望高手踊跃发帖！引用|回复|2023-12-1809:43:279楼ye_w到时候我整理一个我们项目中最近一个简单的编码器的应用。编码器是风力发电机组偏航可以使用的凸轮开关，此凸轮开关与偏航齿圈耦合，每当凸轮开关转一圈，就输出150个脉冲。偏航齿圈有177个齿，而凸轮开关有10个齿，这样偏航一圈，凸轮开关就输出177*150/10=2655个脉冲。而凸轮开关输出2路相差90度的脉冲，分别为A与B，通过采集4次信号，分别是A上升沿，B高脉冲；A下降沿，B低脉冲；B上升沿，A低脉冲；B下降沿，A高脉冲的方式（大家不明白的话，请自己画画图吧），提高采集次数，从而提高分辨率。这样一来，偏航一圈，凸轮开关对应的脉冲数还需扩大4倍，即2655*4=10620啦。10620对应的角度就是360，这样一来就能区分偏航位置。当然为了区分是左偏航还是右偏航，该凸轮开关还有一个左右位置信号，每当该位置信号触发是，则表示开始左偏航或右偏航了。呵呵，基本就是这样啦，既没有用到高速计数器，也没有专用模块。那是如何保证脉冲基本能实现偏航位置的呢。1、有时候丢失几个脉冲也无妨，关键是增加了上面的4倍计数，同时这个计数变量属于掉电保持，不会轻易丢失数值；2、PLC使用1ms的延时，几乎不会丢失脉冲；3、该凸轮开关有上面说的左右位置信号，可以校正万一丢失的脉冲。4、偏航齿圈有制动装置，一旦停止偏航，制动马上生效，而且是主动偏航，就算掉电也不会出现偏航的情况。关于脉冲累计程序也很简单，给大家稍微晒一下，只是ST语言的，但是很容易看懂第一部分就是脉冲的捕捉，比如分别是A脉冲的上升沿与下降沿，B脉冲的上升沿与下降沿AR_TRIG(CLK:=A);

AF_TRIG(CLK:=A);

BR_TRIG(CLK:=B);

BF_TRIG(CLK:=B);第二部分，4倍脉冲统计

IF

(

AR_TRIG.Q

AND

B

)

OR

(

AF_TRIG.Q

AND

NOT

B

)

OR

(

BR_TRIG.Q

AND

NOT

A

)

OR

(

BF_TRIG.Q

AND

A

)

THEN

NacPos:=NacPos-1;

(*decreasethenacellepositionvalue*)

ELSIF

(

AR_TRIG.Q

AND

NOT

B

)

OR

(

AF_TRIG.Q

AND

B

)

OR

(

BR_TRIG.Q

AND

A

)

OR

(

BF_TRIG.Q

AND

NOTA

)

THEN

NacPos:=NacPos+1;

(*increasethenacellepositionvalue*)

END_IF

引用|回复|2023-12-1810:43:2410楼林森绝对型编码器在高炉炉顶系统中的应用

编码器常被应用于测量长度，位置，速度或角度等。按照信号原理，有增量型和绝对型两类编码器。以绝对型编码器为例，这种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。

分两部分来说明编码器在炉顶系统中的应用：

第一部分为:编码器在炉顶系统中的安装位置及功能。

第二部分为：介绍几种常见的编码器参数、接线方式及编程设计思想。一、编码器应用概述

在中型、大型高炉的炉顶控制系统中，为提高布料准确度、精确控制料流速度，实时探测高炉料面，需要获得某些关键设备的正确位置。这些位置（或角度）通过与机械转轴连接的编码器来读取。如下图所示：图1炉顶系统中编码器应用示意图这些关键设备的控制情况如下：

Ø下料闸通过下料闸的开度（γ角）大小来控制下料速度。

Ø溜槽通过溜槽实现环形布料。其中，包括有控制倾动的上倾、下倾角度（α角）和控制溜槽旋转角度（β角，0～360o）

Ø探尺通过探尺来探测高炉料面深度。二、三种常见编码器的型号特点

1、FRABA绝对式多圈并行编码器的主要参数如下：表1编码器（FRABA）主要参数

2、Eltra多转绝对型并行编码器的主要参数如下表2编码器（Eltra）主要参数

3、TURCK绝对型单转轴型编码器的主要参数如下：表3编码器（Turck）主要参数三、三种编码器的接线方式

1、FRABA编码器是数字量的，它连接到PLC的数字量模块，编码器出来的1颗线对应模块的1位。一共连接了23颗线，其中，2颗电源线，21颗信号线。21颗信号线中，每转的分辨率为8192=213，用到13颗线；最大转数为256=28，用到8颗线。具体接线方式如下表4编码器（FRABA）接线

2、Eltra编码器也是数字量的。一共连接了16颗线，其中，2颗电源线，14颗信号线。14颗信号线中，每转的分辨率为1024=210，用到10颗线；最大转数为16=24，用到4颗线。具体接线方式如下：表5编码器（Eltra）接线

3、Turck编码器是模拟量的。它连接到PLC的模拟量模块。编码器旋转时，输出4～20mA的电流信号。具体接线方式如下：表6料流、倾动、回转编码器（Turck）接线

这其中，I+为电流环路的输入；I-为电流环路的输出；ST为SET输入，用于复位编码器，设定为4mA；VR即Up/down输入，当该值为0时，轴顺时针旋转时，输出渐增的电流值，逆时针时，输出渐减的电流值；该值为1时，则相反。连带模件的接线图如下：图2编码器（Turck）模件接线图四、程序实现

1.编码器（FRABA）的程序实现

将编码器的21位二进制值读出来。这里，我们用一个32位的DWORD型变量MD0来存放读出的编码器数值，如图所示：图3编码器（FRABA）数值对应图

计算出编码器旋转一圈，对应的探尺实际距离，这里假设实际距离为L0，则探尺的探测距离L=MD0/8192＊L0

2.编码器（Eltra）的程序实现

其编程设计思想与东探尺基本类似。唯一不同的是，西探尺的编码是格雷码，而非二进制码，编程时，要先将格雷码转换成为二进制码，其转换方法为：保留格雷码的最高位作为二进制码的最高位，而次高位二进制码为高位二进制码与次高位格雷码相异或，而二进制码的其余各位与次高位二进制码的求法相类似。

这样读取14为格雷码编码的编码器数值的方法如图所示，这里用MW4来存放读取的编码器数值：图4编码器（Eltra）数值对应图

3.编码器（Turck）的程序实现

这种编码器是模拟量信号。进入PLC后，4～20mA电流信号转换为0～27648.这里，以回转为例，假设，在回转角度为00时，对应的模入值为PIWmin；回转角度为3600时，对应的模入值为PIWmax；那么，当回转转到某角度β时，对应的模入值为PIW，下列等式是成立的：

β/360=（PIW-PIWmin）/（PIWmax-PIWmin）

即：β=（PIW-PIWmin）/（PIWmax-PIWmin）＊360引用|回复|2023-12-1813:17:1211楼玻璃的心

西门子PLC如何与旋转编码器连接PLC程序：LDSM0.1

CALLSBR_0NETWORK1//子程序0开始

//配置HSC1

LDSM0.1//首次扫描时

MOVB16#F8SMB47//配置HSC1：

//-启用计数器

//-写入新当前值

//-写入新预设值

//-将初始方向设为向上计数

//-选择现用水平高的起始和复原输入

//-选择4x模式

HDEF111//将HSC1配置为正交模式，

//具有复原和起始输入功能

MOVD+0SMD48//清除HSC1的当前值

MOVD+50SMD52//将HSC1预设值设为50

ATCHINT_013//HSC1当前值=预设值（事件13）

//附加在中断例行程序INT_0上

ENI//全局中断启用

HSC1//程序HSC1

NETWORK1//中断0开始

LDSM0.0

MOVD+0SMD48//清除HSC1的当前值

MOVB16#C0SMB47//选择仅写入一个新当前值，

//使HSC1保持启用状态

HSC1//程序HSC1

##############这个要看触摸屏接口是什么，有usb接口的，有485或者232串口的。

给你提供几个：

USB-PPIUSB接口的西门子PLCS7-200编程电缆,带指示灯,对应西门子产品:6ES7901-3DB30-0XA0,通信距离达2公里,电缆长度为3米

USB-PPI+隔离型USB接口的S7-200PLC编程电缆,带指示灯,对应西门子产品:6ES7901-3DB30-0XA0,通信距离达2公里,电缆长度3米

PC-PPIRS232接口的西门子S7-200PLC编程电缆,RS232/PPI接口，对应西门子产品号：6ES7901-3CB30-0XA0电缆长度为2米（一次20条）

PC-PPIRS232接口的西门子S7-200PLC编程电缆,RS232/PPI接口，对应西门子产品号：6ES7901-3CB30-0XA0电缆长度为3米

6ES7901-3DB30-OXAO隔离型USB接口的西门子S7-200PLC多主站PPI编程电缆，直接使用STEP7MicroWIN软件中的USB接口，无需安装驱动程序，支持PPI、多主站PPI、高级PPI协议，支持187.5Kbps高速通信，100%同西门子6ES7901-3DB30-0XA0，3米，带通信指示灯。

6ES7901-3CB30-OXAO隔离型RS232接口的西门子S7-200全系列编程适配器电缆，RS232/PPI隔离，带通信指示灯.

#######电脑的端口RS2322是发送，3是接受，5是接地。

PLC的端口是RS4853是A信号，8是B信号，5是接地

###########旋转编码器是用来测量转速的装置，光电式旋转编码器通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出（REP）。它分为单路输出和双路输出两种。技术参数主要有每转脉冲数（几十个到几千个都有），和供电电压等。单路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲，而双路输出的旋转编码器输出两组A/B相位差90度的脉冲，通过这两组脉冲不仅可以测量转速，还可以判断旋转的方向。

编码器如以信号原理来分可分为

增量脉冲编码器:SPC

绝对脉冲编码器:APC

两者一般都应用于速度控制或位置控制系统的检测元件.

增量型编码器与绝对型编码器的区分

工作原理

由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。

由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。

编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。

分辨率—编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。信号输出

信号输出有正弦波（电流或电压）,方波（TTL、HTL）,集电极开路（PNP、NPN）,推拉式多种形式，其中TTL为长线差分驱动（对称A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL也称推拉式、推挽式输出，编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。

信号连接—编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机，PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分，开关频率有低有高。

如单相联接，用于单方向计数，单方向测速。

A.B两相联接，用于正反向计数、判断正反向和测速。

A、B、Z三相联接，用于带参考位修正的位置测量。

A、A-，B、B-，Z、Z-连接，由于带有对称负信号的连接，电流对于电缆贡献的电磁场为0，衰减最小，抗干扰最佳，可传输较远的距离。

对于TTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达150米。

旋转编码器由精密器件构成，故当受到较大的冲击时，可能会损坏内部功能，使用上应充分注意。

注意事项（1）安装

安装时不要给轴施加直接的冲击。

编码器轴与机器的连接，应使用柔性连接器。在轴上装连接器时，不要硬压入。即使使用连接器，因安装不良，也有可能给轴加上比允许负荷还大的负荷，或造成拨芯现象，因此，要特别注意。

轴承寿命与使用条件有关，受轴承荷重的影响特别大。如轴承负荷比规定荷重小，可大大延长轴承寿命。

不要将旋转编码器进行拆解，这样做将有损防油和防滴性能。防滴型产品不宜长期浸在水、油中，表面有水、油时应擦拭干净。

cnctechnet

（2）振动

加在旋转编码器上的振动，往往会成为误脉冲发生的原因。因此，应对设置场所、安装场所加以注意。每转发生的脉冲数越多，旋转槽圆盘的槽孔间隔越窄，越易受到振动的影响。在低速旋转或停止时，加在轴或本体上的振动使旋转槽圆盘抖动，可能会发生误脉冲。

（3）关于配线和连接

误配线，可能会损坏内部回路，故在配线时应充分注意：

①配线应在电源OFF状态下进行，电源接通时，若输出线接触电源，则有时会损坏输出回路。

②若配线错误，则有时会损坏内部回路，所以配线时应充分注意电源的极性等。

3若和高压线、动力线并行配线，则有时会受到感应造成误动作成损坏，所以要分离开另行配线。

④延长电线时，应在10m以下。并且由于电线的分布容量，波形的上升、下降时间会较长，有问题时，采用施密特回路等对波形进行整形。

⑤为了避免感应噪声等，要尽量用最短距离配线。向集成电路输入时，特别需要注意。

6电线延长时，因导体电阻及线间电容的影响，波形的上升、下降时间加长，容易产生信号间的干扰（串音），因此应用电阻小、线间电容低的电线（双绞线、屏蔽线）。

对于HTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达300米引用|回复|2023-12-1813:26:0112楼玻璃的心

增量式光电编码器在硫化机主电机定位控制上的应用

在较早时期，硫化机的自动化控制程度还不是很先进。更多时候采用行程开关开作为硫化机主电机定位控制，其稳定性准确性及可靠性等性能很难对控制保证。后来随着接近开关、光电开关的应用，虽然已经成熟了，而且很好用。可是随着工控的不断发展，选用光电旋转编码器做为硫化机主电机定位的角位移检测控制越来越多，选用旋转编码器的应用优点主要突出以下：

信息化：除了定位，控制室还可知道其具体位置；

柔性化：定位可以在控制室柔性调整；

现场安装的方便和安全、长寿：拳头大小的一个旋转编码器，可以测量从几个μ到几十几百米的距离，n个工位，只要解决一个旋转编码器的安全安装问题，可以避免诸多接近开关、光电开关在现场机械安装麻烦，容易被撞坏和遭高温、水气困扰等问题。由于是光电码盘，无机械损耗，只要安装位置准确，其使用寿命往往很长。

多功能化：除了定位，还可以远传当前位置，换算运动速度，对于变频器，步进电机等的应用尤为重要。

经济化：对于多个控制工位，只需一个旋转编码器的成本，以及更主要的安装、维护、损耗成本降低，使用寿命增长，其经济化逐渐突显出来。

如上所述优点，光电旋转编码器已经越来越广泛地被应用于包括硫化机在内的各种工控现场。

一关于光电旋转编码器

光电编码器是一种旋转式位置传感器,在现代伺服系统中广泛应用于角位移或角速率的测量,它的转轴通常与被测旋转轴连接,随被测轴一起转动。它能将被测轴的角位移转换成二进制编码或一串脉冲。光电编码器分为绝对式和增量式两种类型。增量式光电编码器具有结构简单、体积小、价格低、精度高、响应速度快、性能稳定等优点,应用更为广泛。在高分

辨率和大量程角速率/位移测量系统中,增量式光电编码器更具优越性；绝对式编码器能直接给出对应于每个转角的数字信息,便于计算机处理,但当进给数大于一转时,须作特别处理,而且必须用减速齿轮将两个以上的编码器连接起来,组成多级检测装置,使其结构复杂、成本高。

因此，虽然绝对型旋转光电编码器，因其每一个位置绝对唯一、抗干扰、无需掉电记忆的特点，在角度、长度测量和定位控制比增量式光电编码器有一定的优势。但是对于硫化机主电机定位控制来说，主要是通过旋转编码器与主电机齿轮轴一同旋转来反馈脉冲信号到高速计数模块计数脉冲，经由PLC交换数据存储数据计算数据与设定位置数据进行比较来控制主电机的定位的。所以选用增量式编码器结合高速计数模块作为硫化机的定位控制已经足够了。

不过要注意的是：在安装增量式光电旋转编码器时要安全牢固，不可有抖动。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，高速计数模块所计数的脉冲量就会偏移，而且这种偏移的量是无从知道的，只有错误的生产结果（即所设定的停止位置与实际停止位置不同）出现后才能知道。

当然，我们在使用增量式光电编码器作为硫化机主电机的定位控制之前，必须知道如何进行编码器选型？

二增量式光电编码器的选型事项

1．机械安装尺寸，包括定位止口，轴径，安装孔位；电缆出线方式；安装空间体积；工作环境防护等级是否满足要求。

2．分辨率，即编码器工作时每圈输出的脉冲数，是否满足设计使用精度要求。

3．电气接口，编码器输出方式常见有推拉输出（F型HTL格式），电压输出（E），集电极开路（C，常见C为NPN型管输出，C2为PNP型管输出），长线驱动器输出。其输出方式应和其控制系统的接口电路相匹配。

以上三点，除了第一点外，对于第二、三点，作为电气设计或应用是很关键的。硫化机主电机的运行速度经过齿轮比之后变得比较小，所以根据编码器的电气最大响应速率公式：

计算出来编码器的最大的响应速率，只要等于大于硫化机主电机的运行最大速率即可；至于编码器输出方式主要取决于与之匹配的高速计数模块。目前，选用较多的是NPN型集电极开路输出脉冲的输出方式。那么，在应用之前，我们先来认识增量式光电编码器的结构及工作原理。

三增量式光电编码器的结构和工作原理

3．1增量式光电编码器的结构

增量式编码器是指随转轴旋转的码盘给出一系列脉冲,然后根据旋转方向用计数器对这些脉冲进行加减计数,以此来表示转过的角位移量。增量式光电编码器结构示意图如图1所示。

3．2增量式光电编码器的工作原理

增量式编码器的工作原理如图2所示。它由主码盘、鉴向盘、光学系统和光电变换器组成。在图形的主码盘(光电盘)周边上刻有节距相等的辐射状窄缝,形成均匀分布的透明区和不透明区。鉴向盘与主码盘平行,并刻有a、b两组透明检测窄缝,它们彼此错开1/4节距,以使A、B两个光电变换器的输出信号在相位上相差90°。工作时,鉴向盘静止不动,主码盘与转轴一起转动,光源发出的光投射到主码盘与鉴向盘上。当主码盘上的不透明区正好与鉴向盘上的透明窄缝对齐时,光线被全部遮住,光电变换器输出电压为最小;当主码盘上的透明区正好与鉴向盘上的透明窄缝对齐时,光线全部通过,光电变换器输出电压为最大。主码盘每转过一个刻线周期,光电变换器将输出一个近似的正弦波电压,且光电变换器A、B的输出电压相位差为90°，如图3所示。

四增量式编码器的应用

4．1增量式编码器的脉冲计数及方向

增量型旋转编码器有分辨率的差异，使用每圈产生的脉冲数来计量，数目从6到9999

或更高，脉冲数越多，分辨率越高；这是选型的重要依据之一；

增量型编码器通常有三路信号输出（差分有六路信号）：A,B和Z，一般采用TTL电平，A脉冲在前，B脉冲在后，A,B脉冲相差90度，每圈发出一个Z脉冲，可作为参考机械零位；一般来说：利用A超前B或B超前A进行判向，增量型编码器定义为轴端看编码器顺时针旋转为正转，A超前B为90°，反之逆时针旋转为反转B超前A为90°为反转。

4．2增量式光电编码器在硫化机上的定位控制应用

4．2．1硫化机的定位设定范围

硫化机主电机定位控制利用增量式编码器随转轴旋转的码盘给出一系列脉冲及旋转方向，经过高速计数模块和PLC采集数据对这些脉冲进行加减计数,以此来表示转过的角位移量，并与设定好的位移值进行逻辑来控制硫化机主电机的定位的。

当然，Z脉冲信号，由于是作为增量式光电编码器的每转的“零位信号”，且在硫化机定位控制上，是利用A、B脉冲信号及方向来加减计数输出位移量的，不存在零位的设定，因此Z信号可以不用。只需在光电编码器可利用的分辨率范围内，调整硫化机的开合模的极限位置在其范围内，如图4所示即可。

4．2．2增量式光电编码器与高速计数模块的电气连接

不是所有的PLC控制系统的输入量模块都支持脉冲输入的功能，所以在配置PLC控制系统时，必须配置一个高速计数模块作为编码器输出脉冲的接受并计数存储等功能块。这样，采用OMRON的C200HX系列控制系统中配置的C200H-CT021高速计数模块作为增量式光电编码器脉冲输出的功能块。我们可以通过图5来说明两者的电气连接：

图5（高速计数模块与增量式光电编码器的电气连接图）

4．2．3增量式编码器在硫化机主电机的定位控制应用

我们参考两者相应的资料，把两者的电气引脚根据图5进行可靠准备的连接后，然后设置高速计数模块的操作模式及单元号：

1。操作模式一般有7种，其中第二种线性计数模式是硫化机所采用的，所以在图6中的操作模式处，根据高速计数模块的资料把它跳到到“1”处即可；

2。单元号一般在0－F，它类似于在一个通讯系统中的一个站节点地址一样，而且是唯一不同其他的站节点地址的，否则会出现通讯错误的。一旦确定了单元号，根据PLC映射到高速计数模块的DM及IR区就确定了，其范围可以根据公式算得：

根据以上公式，确定好与PLC建立通讯的高速计数器的DM和IR数据区后，接下来通过现场的增量式光电编码器反馈给高速计数模块的脉冲及方向，进行加减计数并存储在指定的数据区（即是掉电再启动PLC后保证计数量不会丢失），经过PLC里下载设定设计好的程序进行计算和逻辑比较后，输出”控制位”来对硫化机主电机的定位控制的目的。我们可以通过图7，更加直观的理解增量式光电编码器在硫化机主电机的定位控制的：

图7（硫化机主电机的定位控制位置图）

根据我个人的现场经历来说，在设定硫化机各个定位值时，先脱开编码器伸出轴端，接着把硫化机开模到机械极限位，调整好限位开关，然后合模一点（脱开机械限位开关），与机械实际位置符合的那一点作为开模极限位，再者根据图4，例如编码器的输出范围在0－5000之间，那么可以把开模的定位值设为“3000”。所以调整光电编码器的脉冲量的计数为“3010”即可。设定好开模极限位置后，锁定编码器伸出的轴端与硫化机主机运动轴，根据图7观察上位机检测的实时变化的编码器输出的位置值，依次根据各个硫化机需要控制定位的“位置当前值”记录下来并设定好。至于合模机械极限位的设定过程跟开模机械极限位一样操作。引用|回复|2023-12-1822:51:5813楼@Q现在PLC与编码器的连接和编程不需要那么复杂，非常的Easy：选一个智能型（Easypro）绝对值多圈编码器，信号输出4－－20mA和Rs485自由通讯，可以进几乎所有的PLC（模拟量输入模块或通讯口），至于编程，智能型编码器可以预先设定，比如测量10米，就是4mA=0米，20mA=10米，又比如3米，就是4mA=0米，20mA=3米。。。。（所以叫智能吗），按内部比例线性计算位置（一般+/-16位为65536/2）；至于RS485，输出的更可以是直接的数字。智能型绝对值编码器的价格并不贵，基本等于同级别增量编码器的价格+高速计数模块的价格，甚至低于某些同级别进口的增量值编码器，总成本只有更低，而绝对值真多圈编码器得使用，停电与干扰问题都不存在了。另外，智能型绝对值多圈编码器是中国的发明专利（全球查询比对），完全的中国自主产权，已经在很多项目中应用了，比如风力发电、水利发电、电解炉的节能减排、轮船（包括军舰）、工程机械、制砖机等加工机械的大量使用，进的PLC各个品牌都有（4－－20mA都会用吧？），广泛获用户的欢迎。引用|回复|2023-12-1903:40:3214楼PistoN@Q介绍的这种智能编码器是什么品牌的？想进一步了解一下引用|回复|2023-12-1907:22:4115楼芳季能不能来些原创的啊！引用|回复|2023-12-1911:35:2716楼@Q引用PistoN的回复内容：@Q介绍的这种智能编码器是什么品牌的？想进一步了解一下

为避广告嫌，上面没有提及，以下如有广告嫌疑，请各位见谅，如不符合要求，可以删贴，或我发编码器与PLC连接的技术文章补偿？。品牌GEMPLE，型号GAX60R13E10

LB，绝对值齿轮组真多圈，同时输出4－－20mA和RS485（自由协议或Modbus,订货时确认），由于是真多圈的，其中4－－20mA可以电脑设定对应5圈、10圈、。。。2048圈，也可以设定对应3米、10米（按实际机械长度换算），安装后不用找零点，可以软件改方向和外部或软件置0位，而RS485信号就是直接的数字了，这两组信号大部分PLC都能连接，尤其是西门子200、OMRON等最常用的PLC，无停电、干扰、布线、编程之麻烦，大大节省人工与调试、维修成本，用户自己可以检查调整（工具万用表+电脑），省却编程人员差旅费，在人工越来越贵的现在，省钱省力，一个最佳的应用就是在船上锚链与提升机的应用了，想想轮船出海在外，用万用表+电脑就可以搞定而无需“专业人士”上船的优点吧，产品品质以军工等级设计，18个月质保（免费更换），2023年底至今出厂数千个，总返修率低于3%。这个产品在2023年报发明专利（全球公告）及其他实用新型专利共4项专利，在某次展会上，某德国编码器同行给了“Goodidea“的评价，好在这个专利我们抢在了前面，在经过2年多的全球公告后，“智能型”发明专利已在最近正式获准。。产品图片请见我现在的头像。引用|回复|2023-12-2019:08:2317楼云锋引用芳季的回复内容：能不能来些原创的啊！原创的，才有可能获大奖。引用|回复|2023-12-2023:51:1118楼wyb2866255

PLC之编码器的应用

在我的PLC编程设计中，大部分是自动化探伤设备，对探出的伤痕位置与钢管的长度都要有测试记录，故是离不开选用编码器的。

一、编码器的选型及处理方法：

1、根据PLC的选型及PLC输入侧的连线方式，选择正或负逻辑输出的编码器：如PLC输入点的公共端（COM）接+24V的负极，编码器应选用负逻辑输出的编码器（即PNP型晶体管输出），如PLC输入点的公共端（COM）接+24V的正极，编码器应选用正逻辑输出的编码器（即NPN型晶体管输出）。S7-300PLC的输入端的COM接地，故应选用负逻辑输出的编码器（即PNP型晶体管输出）。

2、根据编码器旋转一圈输出的脉冲数及系统的测量精度计算测速辊的直径：我厂选用的编码器为一周产生360个脉冲，要求一个脉冲长度1毫米，故测速辊的直径d应为d=360÷3.14=114.6毫米。

3、如编码器选型错误（反逻辑输出），又不能更换时，可采用外设计一个反逻辑转换电路，串接在编码器输出与PLC的高速计数计数输入端之间，使该编码器好用。如：PLC输入端的COM接24V的负极，编码器选用了正逻辑输出（NPN型晶体管输出），此编码器与PLC与计数输入口相连，高速计数器是不计数的，应通过下图左侧电路转换，计数器方可正常计数。该逻辑转换原理请见“再出几道电路知识题，望大家参与之三”的第6题的解析。引用|回复|2023-12-2023:58:1319楼wyb2866255

二、编码器在PLC设计中的应用：

在自动化探伤设备中，编码器的应用大体上有二种形式：一种是将编码器固定在探伤车上，测速辊通过小气缸压在平滑的横梁上，确保探伤车行走时不丢转，见图一。另一种为探伤探头是固定的，钢管通过辊道运行，穿过探伤区。此时需用二个编码器，其测速辊分别安装在4个探头的两侧，见图二。

（一）、探伤车行走式的编码器的应用：见下图

图一

编码器的测速轮通过小气缸紧压在大横梁上，探伤车行走编码器就输出脉冲。探伤车前后两侧各安装一个红外光电开关，探伤的过程是这样的：探车右行，当光电1运行到管左端头时，高速计数器开始计数，当横探头1运行到管左端头位置时，横探头1汽缸动作，横探头1落下，当横探头2运行到管左端头位置时，横探头2汽缸动作，横探头2落下……直到纵探头2运行到管左端头位置时，纵探头2汽缸动作，纵探头2落下，此时4个探头全部压在钢管上。当光电1离开管尾时，高速计数器的计数值送入管长数据区（即测出钢管长度），当4个探头分别走到管尾时，立即分别抬起，再前进一段距离，探伤车停车，此次探伤结束，PLC将探伤数据送入上位机。引用|回复|2023-12-2023:59:5020楼wyb2866255

此时探伤车位于右侧，挡住方向判别开关，使在对下一根钢管探伤时，按启动按钮，探伤车左行，光电2运行到钢管右端头时，高速计数器开始计数，4个探头行走到管右端头时，依次落下，当光电2离开左端头时，将计数值送入管长区，4个探头离开左端头时，探头依次抬起…在整个探伤过程中，这种探伤方式只用一个编码器，一个高速计数器，可完成以下功能：引用|回复|2023-12-2100:04:5621楼wyb2866255

1、实现各探头在管头处准确落下，在管尾处准确抬起，这样的控制要求是必要的，因为如探头提前落下会被钢管碰坏，如滞后落下，会加大探伤盲区。

PLC编程是这样完成动作控制的：将光电1到各探头的距离，通过上位机设置，送给PLC的数据区（如DB1.DBW60、DB1,DBW62、DB1,DBW64、DB1,DBW66为各探头右行落下的置数区，DB1.DBW70、DB1,DBW72、DB1,DBW74、DB1,DBW76为各探头右行抬起的置数区，）中，将光电2到各探头的距离，通过上位机设置，送给PLC的数据区（如DB1.DBW80、DB1,DBW82、DB1,DBW84、DB1,DBW86为各探头左行落下的置数区，DB1.DBW90、DB1,DBW92、DB1,DBW94、DB1,DBW96为各探头左行抬起的置数区，）中。

以探伤车右行为例：当光电1运行到管左端头时，高速计数器从0开始计数，用比较器比较，当计数值>=DB1,DBW60时，横探头1落下，当计数值>=DB1,DBW62时，横探头2落下……，当光电1运行到管右端头时，将此时的计数值分别与DB1.DBW70、DB1.DBW72……DB1.DBW76相加，其和值分别送入MW20、MW22、MW24、MW26中，当计数值>=MW20，横探头1抬起，当计数值>=MW22，横探头2抬起……。

但由于汽缸落下与抬起都有一定的滞后时间，使在不同的行走速度下，探头落下与抬起的位置与设定值不一样，因此在行走速度定下后，在正式探伤前应实际运行几次进行校验，以修正设定值，确保落下与抬起的准确。

2、可测钢管长度值（前面已述）。引用|回复|2023-12-2100:06:1822楼wyb2866255

3、可测钢管的伤痕与管端的位置值：在每个探头落下的同时，PLC将此时刻的计数值分别存入DB1.DBW50、DB1.DBW52、DB1.DBW54、DB1.DBW56中，如当横探头1发现有伤痕时，PLC立刻将此时的计数值-DB1.DBW50，其差值就是此伤痕到管头的距离，将其送入对应存数区。引用|回复|2023-12-2100:09:1023楼wyb2866255

4、PLC硬件的设计：

（1）、PLC选用S7-300，型号：312C，CPU内有二个高速计数器，选用第1个计数器，计数输入口地址为I124.0，I124.1口置1，即加计数，计数方式选用一次性计数，软件门控制计数。

（2）、PLC输入口：I0.0为自动/手动转换，I0.1为自动启动开关，I0.2为自动停车开关，I0.3为探伤车左行/右行方向判断开关，I0.4为横伤1信号输入，I0.5为横伤2信号输入，I0.6为纵伤1信号输入，I0.7为纵伤2信号输入……

（3）、PLC输出口：Q0.0为自动/手动工作指示，Q0.1为自动工作指示，Q0.2为探伤车右行指示，Q0.3为探伤车左行指示，Q0.4为横探头1落下输出，Q0.5为横探头2落下输出，Q0.6为纵探头1落下输出，Q0.7为纵探头2落下输出，Q1.1为前后测速辊有效输出，Q1.2为横伤痕打标输出，Q1.3为纵伤痕打标输出……引用|回复|2023-12-2100:11:2424楼wyb2866255

（4）、右行探伤梯形图（只画出探头起落的控制及读取测伤痕位置等局部图）引用|回复|2023-12-2100:14:1925楼wyb2866255

（二）、探头位置固定，钢管行走探伤方式的编码器的应用：见下图

图二

这种探伤方式为探伤探头是固定的，钢管通过辊道运行，穿过探伤区。当钢管头运行走到每个探头下，对应探头落下，当管尾行走到各探头下，各探头依次抬起。该系统仍用一个高速计数器，但测速辊需用二个分别安装在4个探头的两侧，详见图二。引用|回复|2023-12-2100:16:3826楼wyb2866255

1、各元件位置安排及参数设置：见图二，探头1为横向探头1，探头2为横向探头2，探头3为纵向探头1，探头4为纵向探头2。前测速辊位于探头1的前面，后测速辊位于探头4的后面，在前测速辊的前面安装一个红外开关“光1”，在前测速辊与横探头1之间安装光2开关。

将光2与各探头距离，分别在上位机设置在“横探1落下”、“横探2落下”、“纵探头1落下”、“纵探头2落下”里，将光2与各探头距离，分别在上位机设置“横探1抬起”、“横探2抬起”、“纵探头1抬起”、“纵探头2抬起”里，上位机将这些参数送入PLC的数据区（如落下为DB1,DBW60、DB1,DBW62、DB1,DBW64、DB1,DBW66，抬起为DB1,DBW70、DB1,DBW72、DB1,DBW74、DB1,DBW76）中。引用|回复|2023-12-2100:17:3527楼wyb2866255

2、参数校验：在正式探伤前，先确定钢管运行速度，再进行运行校验，将修正后的正确数值重新置入各参数区中。以确保各探头都能准确的在钢管的头部落下与抬起。引用|回复|2023-12-2100:21:0728楼wyb28662