時(shí)間:2019-03-07 14:26:24來(lái)源:來(lái)源:程控教育
編碼器是一種將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換成一串?dāng)?shù)字脈沖信號(hào)的旋轉(zhuǎn)式傳感器,這些脈沖能用來(lái)控制角位移,如果編碼器與齒輪條或螺旋絲杠結(jié)合在一起,也可用于測(cè)量直線位移。
編碼器產(chǎn)生電信號(hào)后由數(shù)控制置CNC、可編程邏輯控制器PLC、控制系統(tǒng)等來(lái)處理。這些傳感器主要應(yīng)用在下列方面:機(jī)床、材料加工、電動(dòng)機(jī)反饋系統(tǒng)以及測(cè)量和控制設(shè)備。在ELTRA編碼器中角位移的轉(zhuǎn)換采用了光電掃描原理。讀數(shù)系統(tǒng)是基于徑向分度盤(pán)的旋轉(zhuǎn),該分度由交替的透光窗口和不透光窗口構(gòu)成的。此系統(tǒng)全部用一個(gè)紅外光源垂直照射,這樣光就把盤(pán)子上的圖像投射到接收器表面上,該接收器覆蓋著一層光柵,稱(chēng)為準(zhǔn)直儀,它具有和光盤(pán)相同的窗口。接收器的工作是感受光盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的光變化,然后將光變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電變化。一般地,旋轉(zhuǎn)編碼器也能得到一個(gè)速度信號(hào),這個(gè)信號(hào)要反饋給變頻器,從而調(diào)節(jié)變頻器的輸出數(shù)據(jù)。
編碼器一般分為增量型與絕對(duì)型,它們存著最大的區(qū)別:在增量編碼器的情況下,位置是從零位標(biāo)記開(kāi)始計(jì)算的脈沖數(shù)量確定的,而絕對(duì)型編碼器的位置是由輸出代碼的讀數(shù)確定的。在一圈里,每個(gè)位置的輸出代碼的讀數(shù)是唯一的;因此,當(dāng)電源斷開(kāi)時(shí),絕對(duì)型編碼器并不與實(shí)際的位置分離。如果電源再次接通,那么位置讀數(shù)仍是當(dāng)前的,有效的;不像增量編碼器那樣,必須去尋找零位標(biāo)記。
現(xiàn)在編碼器的廠家生產(chǎn)的系列都很全,一般都是專(zhuān)用的,如電梯專(zhuān)用編碼器、機(jī)床專(zhuān)用編碼器、伺服電機(jī)專(zhuān)用型編碼器等,并且編碼器都是智能型的,有各種并行接口可以與其它設(shè)備通訊。
編碼器是把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種裝置。前者成為碼盤(pán),后者稱(chēng)碼尺.按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種.接觸式采用電刷輸出,一電刷接觸導(dǎo)電區(qū)或絕緣區(qū)來(lái)表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”;非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件時(shí)以透光區(qū)和不透光區(qū)來(lái)表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“0”。
按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對(duì)式兩類(lèi)。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào),再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖,用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小。絕對(duì)式編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼,因此它的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān),而與測(cè)量的中間過(guò)程無(wú)關(guān)。
旋轉(zhuǎn)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)知道其位置,當(dāng)編碼器不動(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)果出現(xiàn)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,是不能保證位置的準(zhǔn)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。這樣的編碼器是由碼盤(pán)的機(jī)械位置決定的,它不受停電、干擾的影響。
絕對(duì)編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置的唯一性,它無(wú)需記憶,無(wú)需找參考點(diǎn),而且不用一直計(jì)數(shù),什么時(shí)候需要知道位置,什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣,編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。
由于絕對(duì)編碼器在定位方面明顯地優(yōu)于增量式編碼器,已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工控定位中。絕對(duì)型編碼器因其高精度,輸出位數(shù)較多,如仍用并行輸出,其每一位輸出信號(hào)必須確保連接很好,對(duì)于較復(fù)雜工況還要隔離,連接電纜芯數(shù)多,由此帶來(lái)諸多不便和降低可靠性,因此,絕對(duì)編碼器在多位數(shù)輸出型,一般均選用串行輸出或總線型輸出,德國(guó)生產(chǎn)的絕對(duì)型編碼器串行輸出最常用的是SSI(同步串行輸出)。
多圈絕對(duì)式編碼器。編碼器生產(chǎn)廠家運(yùn)用鐘表齒輪機(jī)械的原理,當(dāng)中心碼盤(pán)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,這樣的絕對(duì)編碼器就稱(chēng)為多圈式絕對(duì)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。多圈編碼器另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于測(cè)量范圍大,實(shí)際使用往往富裕較多,這樣在安裝時(shí)不必要費(fèi)勁找零點(diǎn),將某一中間位置作為起始點(diǎn)就可以了,而大大簡(jiǎn)化了安裝調(diào)試難度。多圈式絕對(duì)編碼器在長(zhǎng)度定位方面的優(yōu)勢(shì)明顯,已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工控定位中。
高速計(jì)數(shù)器
描述:
高速計(jì)數(shù)器是指能計(jì)算比普通掃描頻率更快的脈沖信號(hào),它的工作原理與普通計(jì)數(shù)器類(lèi)似,只是計(jì)數(shù)通道的響應(yīng)時(shí)間更短。在越來(lái)越多的控制過(guò)程中需要對(duì)高速脈沖信號(hào)進(jìn)行處理,而普通的計(jì)數(shù)方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足要求。為此需要用到高速計(jì)數(shù)器。
計(jì)數(shù)器是PLC內(nèi)部重要的軟元件之一,高速計(jì)數(shù)器是PLC計(jì)數(shù)器中常用的一種,PLC內(nèi)部有兩種計(jì)數(shù)器,一種是對(duì)PLC內(nèi)部信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器,另一種是對(duì)外部事件信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器。
一、高速計(jì)數(shù)器種類(lèi)和軟元件編號(hào)
1、高速計(jì)數(shù)的種類(lèi)
基本單元內(nèi)置了32位增減計(jì)數(shù)器的高速計(jì)數(shù)器(單相計(jì)數(shù)/單相雙計(jì)數(shù)/雙相雙計(jì)數(shù)),根據(jù)計(jì)數(shù)方法的不同可以分為硬件計(jì)數(shù)器和軟件計(jì)數(shù)器兩種
在高速計(jì)數(shù)器中,提供了可以選擇外部復(fù)位輸入端子和外部啟動(dòng)輸入端子開(kāi)始計(jì)數(shù)的功能。
2、高速計(jì)數(shù)器的區(qū)分
硬件計(jì)數(shù)器:這種計(jì)數(shù)器是通過(guò)硬件進(jìn)行計(jì)數(shù)。
軟件計(jì)數(shù)器:這種計(jì)數(shù)器是通過(guò)CPU中斷處理進(jìn)行計(jì)數(shù),每個(gè)計(jì)數(shù)器需要在最大響應(yīng)頻率和綜合頻率的兩個(gè)限制條件下使用。
3、高速計(jì)數(shù)器的種類(lèi)和輸入信號(hào)的形式
4、高速計(jì)數(shù)器軟元件一覽
二、高速計(jì)數(shù)器輸入分配
對(duì)應(yīng)各個(gè)高速計(jì)數(shù)器的編號(hào),X000-X007分配表如下
三、高速計(jì)數(shù)器使用
1、單相單計(jì)數(shù)的輸入
2、單相雙計(jì)數(shù)的輸入
3、雙相雙計(jì)數(shù)的輸入
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