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编码器与PLC的连接编码器在工控项目中，作为测量角度、长度、速度控制的传感器，已经用得越来越多了，可是常常有PLC新手，对于编码器如何选型、如何连接、如何编程很困惑，就是PLC 老手，也会碰上手上的编码器与PLC 配不起来，重新再配耽误时间的问题，也会碰上现场情况复杂，干扰头痛的问题，现在根据我就自己掌握的东西简单说点,希望能够抛砖引玉,看到跟多更好的解决方案!光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。
这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。
光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。
由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。
旋转编码器是一种光电式旋转测量装置，它将被测的角位移直接转换成数字信号（高速脉冲信号）。
因些可将旋转编码器的输出脉冲信号直接输入给PLC，利用PLC的高速计数器对其脉冲信号进行计数，以获得测量结果。
不同型号的旋转编码器，其输出脉冲的相数也不同，有的旋转编码器输出A、B、Z三相脉冲，有的只有A、B相两相，最简单的只有A相。
输出两相脉冲的旋转编码器与FX系列PLC的连接,编码器有4条引线，其中2条是脉冲输出线，1条是COM端线，1条是电源线。
编码器的电源可以是外接电源，也可直接使用PLC的DC24V电源。
电源“-”端要与编码器的COM端连接，“+ ”与编码器的电源端连接。
编码器的COM端与PLC输入COM端连接，A、B两相脉冲输出线直接与PLC的输入端连接，连接时要注意PLC输入的响应时间。
有的旋转编码器还有一条屏蔽线，使用时要将屏蔽线接地。
编码器如果是并行输出的，可以直接连接PLC或上位机的输入输出接点I/O，其信号数学格式应该是格雷码。
编码器有多少位就要占用PLC的多少位接点，如果是24伏推挽式输出，高电平有效为1，低电平为0；如果是集电极开路NPN 输出，则连接的接点也必须是NPN型的，其高电平有效，低电平为1。
设计思想首先你设定一个零点开关。
然后在需要停止的位置上也设置开关（如果可以有话），接下来就是你控制电机工作，移动到你实际需要停止位置上，记录并保存好当前的计数值，这样你就可以得到你所需要的任何停止位置的计数值了，把停止位置编好号码，以及记录好相应的计数值就可以了，以后你需要停在什么位置，只需要将当前的计数值与相应位置的计数对比，控制电机动作了。
当前值小于位置值时，电机向左运动；当前值大于位置值时，电机向右运动。
AB相接PLC的高速计数端,地接COM有关编码器(ENCODER)的电路信号输出种类,主要是针对要连接编码器信号的计数器,PL C,人机介面,工业电脑等式逻辑厂商,他们能接受或要求SENSOR输出信号,加以设计,亦每种控制器制造厂商会依据他的产品特性,希望相关SENSOR输出信号方式能搭配他们的特性,达到最佳品质要求.因此选用编码器时必须了解客户的控制器规格或使用环境等因素.1.电压型VOLTAGE:一般而言对没有特殊要求或现场工作电气环境单纯的设备----用VOLTAGE输出(90%计数器)即可.2.电流型OPEN-COLLECT:有些客户偏好电流型(OPEN-COLLECT)，认为对稍许有干扰环境有较佳效果，早期PLC（DC24V系统）客户均要求用此规格，因为当时的日本ENCO DER制造商，无法找到高压稳定的IC，因此只能利用电流型OPEN-COLLECT电路特性，生产高电压型信号输出ENCODER，形成今日PLC客户会指定电流型的原因。
另外对于一般信号要超过3M以上的场合，亦建议客户使用此规格，并且用高电压型，以避免长距离输送，因电压下降或干扰造成产品不良。
3．PVSH-PULL（互补型）：这是一种NPN+PNP混合电路，一般而言日本（亚洲）系产品偏好设计NPN系统，欧美喜欢PNP系统，有时不清楚对方使用NPN或PNP系统时，我们会建议使用PVSH-PULL（互补型）规格，但是有一点要注意，如果对方的系统也是PVSH-PULL（互补型）时就不能使用此规格。
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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总记录数48 总页数1当前页1 1引用| 回复| 2010-12-17 16:54:10 1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| 2010-12-17 17:01:20 2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。
应用于高速计数模块的编码器基础1 编码器基础1.1光电编码器编码器是传感器的一种，主要用来检测机械运动的速度、位置、角度、距离和计数等，许多马达控制均需配备编码器以供马达控制器作为换相、速度及位置的检出等，应用范围相当广泛。
按照不同的分类方法，编码器可以分为以下几种类型：根据检测原理，可分为光学式、磁电式、感应式和电容式。
根据输出信号形式，可以分为模拟量编码器、数字量编码器。
根据编码器方式，分为增量式编码器、绝对式编码器和混合式编码器。
光电编码器是集光、机、电技术于一体的数字化传感器，主要利用光栅衍射的原理来实现位移——数字变换，通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。
典型的光电编码器由码盘、检测光栅、光电转换电路（包括光源、光敏器件、信号转换电路）、机械部件等组成。
光电编码器具有结构简单、精度高、寿命长等优点，广泛应用于精密定位、速度、长度、加速度、振动等方面。
这里我们主要介绍SIMATIC S7系列高速计数产品普遍支持的增量式编码器和绝对式编码器。
1.2增量式编码器增量式编码器提供了一种对连续位移量离散化、增量化以及位移变化（速度）的传感方法。
增量式编码器的特点是每产生一个输出脉冲信号就对应于一个增量位移，它能够产生与位移增量等值的脉冲信号。
增量式编码器测量的是相对于某个基准点的相对位置增量，而不能够直接检测出绝对位置信息。
如图1-1所示，增量式编码器主要由光源、码盘、检测光栅、光电检测器件和转换电路组成。
在码盘上刻有节距相等的辐射状透光缝隙，相邻两个透光缝隙之间代表一个增量周期。
检测光栅上刻有A、B两组与码盘相对应的透光缝隙，用以通过或阻挡光源和光电检测器件之间的光线，它们的节距和码盘上的节距相等，并且两组透光缝隙错开1/4节距，使得光电检测器件输出的信号在相位上相差90°。
当码盘随着被测转轴转动时，检测光栅不动，光线透过码盘和检测光栅上的透过缝隙照射到光电检测器件上，光电检测器件就输出两组相位相差90°的近似于正弦波的电信号，电信号经过转换电路的信号处理，就可以得到被测轴的转角或速度信息。
利用光电编码器和PLC高速计数器进行定位控制在往返式传动控制系统中，很多时候都会涉及到多点定位问题。
即要求在不同的定位点启动不同的机械动作。
但由于机械惯性的作用，常常会给系统带来定点误差。
本系统以龙门刨床的机械传动为例，采用plc作为控制器，通过变频器调节速度，利用光电编码器和plc高速计数器进行定位控制，从而实现精确定位。
<br /><br />变频器；plc；高速计数器；光电编码器<br /><br /> 1 龙门刨床的机械传动控制要求<br /><br />图1所示的龙门刨床的机械传动示意图。
传动系统从原点启动，中速行驶到1000mm，开始高速行驶，高速行驶到3000mm，开始低速爬行，低速爬行到终点（3200mm）停车。
停顿2s。
反向高速行驶，高速行驶到距原点200mm处开始低速爬行。
到达原点停车，停顿2s后重新开始往返。
在原点和终点低速爬行的目的是为了避免系统惯性带来的定点误差，做到原点和终点的精确定位停车。
<br /><br /> 2 龙门刨床机械传动的plc控制系统硬件设计<br /><br /> 2.1 系统对变频器的控制要求<br /><br />变频器的正反转由继电器k1、k2控制，速度的切换由继电器k3、k4完成。
变频器故障报警输出触点（30a、30c触点）用于立即停止高速计数器运行，并由指示灯hr指示。
<br /><br />变频器具有多段速度设定功能，当k3、k4两个继电器触点都断开时，高速行驶（第一速度）；k3闭合，k4断开时，中速行驶（第二速度）；k3断开，k4闭合时，低速行驶（第三速度）；k3、k4都闭合时，手动调节行驶（第四速度）。
<br /><br />旋钮sf用于手动/自动切换，并用指示灯hg1表示自动状态。
摘要随着工业控制要求的发展，对电机速度的控制越来越高。
传统的模拟信号控制方式存在抗干扰能力差、对设备要求复杂、控制精度不高等问题，难以适应日益复杂的工业环境。
本文主要介绍了多段调速系统的结构，并完成了以PLC为控制器，以增量式光电编码器为速度采集的闭环PID控制系统，通过RS-485对变频器的控制实现了三相异步电机的多段调速。
关键字：PLC；RS-485；多段调速；光电编码器AbstractWith the requirements of the development of industrial control, the speed of motor control is more and more strict. The traditional analog signal control mode has poor capacity of resisting disturbance, the requirement of complex equipment, the control precision low and some other problems, it is difficult to adapt to the increasingly complex industrial environment. In this article, mainly introduces the structure of various speed system, and completed the closed loop PID control system through the PLC as controller and incremental photoelectric encoder for speed acquisition, achieve the multistage speed control three-phase asynchronous motor through Frequency converter based on RS-485.Key words: PLC; RS-485; multistage speed; encoder目录第一章概述 (4)1.1 课题研究的背景及意义 (4)1.2 课题研究现状 (5)1.3 本课题研究的主要内容 (6)第二章系统分析 (7)2.1 PLC基本知识 (7)2.1.1 PLC的基本功能 (8)2.1.2 PLC的特点 (9)2.1.3 PLC的展望 (11)2.2 变频器基本知识 (12)2.2.1 变频器的应用 (12)2.2.2 变频器的分类 (13)2.2.3 变频器控制的展望 (14)2．3 光电编码器 (15)2.3.1 增量式编码器 (15)2.3.2 绝对式编码器 (16)第三章系统设计 (19)3.1 总体方案 (19)3.2 硬件设计 (19)3.2.1 变频器的连接 (20)3.2.2 光电编码器的配置 (20)3.2.3 PLC输入输出口分配 (21)3.3 软件设计 (21)3.3.1 变频器的参数设置 (22)3.3.2 PLC的设计 (23)第四章结论 (28)结束语 (29)致谢 (30)参考文献 (31)第一章概述1.1 课题研究的背景及意义随着计算机技术、电子技术的不断进步，PLC(可编程逻辑控制器)技术、变频(变频器)调速技术的发展极为迅速，已渗透到各个领域，以它们为主导的现代生产技术正以史无前例的速度迅猛发展。
基于Plc控制电机调速实验报告电控学院电气0904班李文涛0906060427—、实验名称：基于PLC实现的三相异步电动机变频调速控制二、实验目的：通过综合实验，使学生对所学过的可编程控制器在电动机变频调速控制中的应用有一个系统的认识，并运用自己学过的知识，自己设计变频调速控制系统。
要求用PLC控制变频器，通过光电编码器反馈速度信号达到电动机调速的精确控制，自己设计，自己编程，最后进行硬件、软件联机的综合调试，实现自己的设计思想。
三、实验器材：220V PLC实验台一套、380V变频器实验台一套、万用表一个、导线若干三、实验各部分原理：1．实验主要器件原理1)光电编码器：COM01030002040CH光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。
这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。
光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。
由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号；通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。
2）变频器：I原理概述变频调速能够应用在大部分的电机拖动场合，由于它能提供精确的速度控制，因此可以方便地控制机械传动的上升、下降和变速运行。
变频应用可以大大地提高工艺的高效性(变速不依赖于机械部分)，同时可以比原来的定速运行电机更加节能，变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波石电感。
矢量控制：U/f控制方式建立于电机的静态数学模型，因此，动态性能指标不高。
对于对动态性能要求较高的应用，可以采用矢量控制方式。
矢量控制的基本思想是将异步电动机的定子电流分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和与其相垂直的产生转矩的电流分量(转矩电流)，并分别加以控制。
旋转编码器与P L C的连接IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】旋转编码器与PLC的连接旋转编码器是一种光电式旋转测量装置，它将被测的角位移直接转换成数字信号（高速脉冲信号）。
因此可将旋转编码器的输出脉冲信号直接输入给PLC，利用PLC的高速计数器对其脉冲信号进行计数，以获得测量结果。
不同型号的旋转编码器，其输出脉冲的相数也不同，有的旋转编码器输出A、B、Z三相脉冲，有的只有A、B相两相，最简单的只有A 相。
如图所示是输出两相脉冲的旋转编码器与FX系列PLC的连接示意图。
编码器有4条引线，其中2条是脉冲输出线，1条是COM端线，1条是电源线。
编码器的电源可以是外接电源，也可直接使用PLC的DC24V电源。
电源“-”端要与编码器的COM端连接，“+”与编码器的电源端连接。
编码器的COM端与PLC输入COM端连接，A、B两相脉冲输出线直接与PLC的输入端连接，连接时要注意PLC输入的响应时间。
有的旋转编码器还有一条屏蔽线，使用时要将屏蔽线接地。
说明：本文以三菱FX系列PLC与欧姆龙E6B2-CWZ6C型旋转编码器为例，介绍编码器与PLC的硬件接线方式。
对于其他系列以及使用高速计数模块时，接线方法要参考该手册说明。
而接到某端子对应的计数器号，需要参考《三菱FX编程手册》中关于高速计数器的说明。
收集的OMRON编码器的资料1、想问CQM1HPLC的九针接口能直接与手提电脑的USB接口用USB转232这条线通信吗如果CQM1HPLC的九针接口与电脑的九针接口通信，要怎样连接这个通信线呢，请你帮助！。
1)CQM1H的232口直接和计算机9针口通信的话，用XW2Z-200S-CV或自己接线PLC计算机2-------23-------34-------85-------79-------52)如果和计算机的USB通信，在电缆上再加个CS1W-CIF31就可以了。
冶金自动化
2001年第3期
・41・
轧机主传动交流传动装置方案比较
光电码盘与PLC 的配合使用
在工程实践中,光电码盘型式的合理选择以及如何与PL C 配合使用是十分重要的。
下面分别就增量式光电码盘和绝对值光电码盘应用各举一例加以说明。
(1)本钢连轧厂立式打捆机的打捆框架原为双速电机拖动,在速度较高时抱闸定位,定位的高度误差较大,影响钢卷
入库前的规格及重量标注,且不利于设备平稳运行。
因此,在1999年打捆机更新改造中,我们为其配套设计电控系统时,改用变频电机传动,采用光电码盘经PL C 控制打捆框架升降速度及停止位置。
该打捆设备原采用SIMA T IC S52115U 控制,仅有D I 、DO 模块。
由于打捆框架往复运动,打捆完毕停止于工艺零位,维护时停止于机械零位,因此决定采用增量式光电码盘,于工艺零位设置零位刷新信号,以清除因干扰引起的误差累积。
工艺要求定位精度为20mm ,链条传动齿轮直径为317mm ,码盘与传动齿轮的速比为1∶1,故选用每转50个脉冲的增量式光电码盘,最快运行速度为0136m/s ,每秒最多发出的脉冲数约为18,脉冲宽度为5516ms 。
为了节省投资、减少备件种类,决定采用D I 模块接入码盘脉冲信号。
由于PL C 的循环执行周期较长且不确定,因此利用OB21和OB22在PL C 重新起动和冷起动时修改系统数据字SD97。
由于D I 模块对“1”信号的转换时间一般在1～5ms ,为此根据信号的占空比,给时间驱动程序OB13设置一个10ms 的时间间隔,在OB13中对脉冲进行计数处理,对D I 和DO 均进行直接寻址,确保脉冲不丢失和控制的实时性。
该打捆机于1999年10月投产后从未发生脉冲丢失现象,打捆框架运行平稳,定位精度完全满足工艺要求。
(2)梅山炼钢厂混铁炉用于向铁水罐车倾倒铁水,
混铁炉可出铁水的角度反映炉中留存铁水的数量,此角度对操作人
员来说是必须的,因此采用码盘检测角度,同时码盘信号先于凸轮控制器做极限保护。
通常混铁炉停留在非出铁水的任意位置,只有往混铁炉内注入铁水时才将混铁炉回到零位,因此无法设置零位刷新信号,为防止误差累积,采用绝对值光电码盘。
由于该混铁炉于1999年7月铁水外溢造成生产事故,整个控制系统已被破坏,急需在短期恢复生产,此时仅有PL C
D I 和DO 模块,在没有特殊模块的情况下,怎么接入码盘信号?混铁炉倾动范围为-5°～47°,工艺要求角度显示精度为012°,混铁炉与码盘的速比为1∶61463,码盘对应的倾角范围为360°/61463=5517°。
因此,我们选用9位格雷码绝对值光
电码盘,其数值范围为1～359,对应的混铁炉角度精度为01155°,满足工艺精度要求。
混铁炉最高运行速度为1°/s ,数值每增、减1的时间为15417ms ,远大于PL C 循环执行周期的时间,故可将码盘脉冲信号经D I 模块直接接入PL C 。
混铁炉于1999年8月恢复生产,角度显示准确,且码盘信号可靠地先于凸轮控制器动作,运行稳定。
对于PL C 专用模块,码盘信号往往可直接接入,一般较容易实现,本文不再赘述。
码盘信号经数字量输入模块接入
PL C 时,信号通常不匹配,在(1)中,码盘信号为DC24V ,但接至D I 模块后,电压降至DC12V ,为此增加了一个信号放大
电路,妥善地解决了问题。
(宝钢集团梅山公司设备部杨丽荣)
4结束语
本文讨论了用于轧钢机主传动的几种交流调速方案的特点。
应该说可用于各种轧钢机主传动的交流调速方案并不是唯一的,每个方案都有其优缺点。
对于超大容量的轧钢机主传动,选择交-交变频调速系统通常是比较经济的方案。
但是随着技术发展的不断进步,电网对传动系统的要求也越来越高。
对有冲击负荷的轧机,为了减小无功冲击负荷及谐波对电网的影响,采用交-交变频调速系统需要设置动态无功补偿系统及谐波滤波装置。
从另一个角度看,这也降低了系统的综合效率,增加了有关投资及运行成本。
采用GTO 或I GC T 的交-直-交三电平PWM 变频调速系统,克服了交-交变频系统的缺点,可以满足电网对传动系统的要求,但是设备投资较高。
对于冷轧机、炉卷轧机的开卷机和卷取机传动可采用一套电网侧整流器向两套逆变器
供电的方式,开卷机和卷取机之间形成能量平衡,可减少供电设备的容量,降低设备投资。
从技术发展的角度看,交-直-交系统,特别是采用I GC T 的三电平变频调速系统可得到最好的传动品质,而且对电网无污染,在大容量调速领域将是很有发展前途的。
由于I G B T 元件的容量较小,只能满足中小传动系统的调速要求。
对于棒、线材轧机精轧机组的传动,GTO 、I GC T 和L CI 系统技术上均能满足要求。
但GTO 、I GC T 的设备投资过高,采用L CI 应该是比较经济的方案。
综上所述,轧机主传动调速方案的选择应根据传动性能指标对产品质量的影响,系统对电网的影响,投资的多少,生产运行维护成本等多种因素综合考虑。
[编辑:初秀兰]。
