PLC如何通过编码器判断位置
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严格来讲,编码器只会告诉你该如何定位,要如何执行,是需要靠数控系统(或者PLC之类控制器)控制伺服或者步进电机来实现定位的,编码器好比人的眼睛,知道电机轴或者负载处于当前某个位置,工业上用的一般是光电类型编码器,下边简单说明一下
编码原理和位置测量
光电编码器是在一个很薄很轻的圆盘子上,通过紧密仪器来腐蚀雕刻了很多条细小的缝,相当于把一个360度,细分成很多等分,比如成1024组,这样每组之间的角度差是360/1024度=0.3515625度。
然后有个精密的发光源,安装在码盘的一面,码盘的另外一面,会有个接收器之类的,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,有缝隙的地方会透光过去,接收器会瞬间收到光脉冲,经过电路处理后,输出一个电脉冲信号,这样码盘旋转了一周,会对应输出1024个脉冲,第一个脉冲位置如果是0,第二个脉冲位置就是0.3515625°,第三个脉冲位置是0.3515625°*2,以此类推,这样只要有仪器能读到脉冲个数,就可以知道码盘对应在什么位置了,如果把编码器安装到电机的轴上,电机轴和码盘是刚性连接,两者的位置关系会一一对应,通过读编码器脉冲,就可以知道电机的轴位置。
PLC如何通过编码器判断位置PLC能输入开关量,也就是一高一低的电平电压,而编码器脉冲信号,可以理解一定时间内,用极快的速度完成的一组开关量。但是因为这种开关量的频率太高了,所以PLC的普通I/O口是无法准确读到这些脉冲的个数的,因为PLC工作过程中存在扫描周期,需要每个一段时间才去刷新一下普通I/O口的数据,而编码器的精度太高了,单位时间内输出的脉冲个数太多,普通I/O是无法胜任的。
一般PLC会设计有高速计数端口,本质是利用了底层单片机的硬件逻辑来完成这些编码器计数的,避开了扫描周期问题,PLC都设计有专门的高速计数指令,使用的时候,直接调用这些指令就可以读到当前的脉冲值了。
但是脉冲的计算和输出上,由于扫描周期存在,往往也会存在着滞后影响,如果用来控制一些执行机构,比如气缸来动作裁切动作,这样要考虑提前量的补偿问题。
提醒一下,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,通过一些PLS指令之类的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,而PLC这边只是一个指令机构,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之类的控制方式,是可以在里边构建位置闭环的。