編碼器培訓(xùn)教程

1、1 編碼器簡介及應(yīng)用實例編碼器簡介及應(yīng)用實例 (以以2500DCM為例）為例）設(shè)備科培訓(xùn)系列設(shè)備科培訓(xùn)系列20102010年年1010月月主講：凌工主講：凌工（內(nèi)部資料 請勿外傳）2目錄目錄一、編碼器基本知識：一、編碼器基本知識：1 1、什么是編碼器？、什么是編碼器？2、編碼器的分類、編碼器的分類3 3、編碼器的一般工作原理、編碼器的一般工作原理4 4、編碼器參數(shù)編碼器參數(shù)/術(shù)語說明術(shù)語說明二、在二、在2500DCM2500DCM上上應(yīng)用實例：應(yīng)用實例：a a、產(chǎn)品頂出（絕對編碼器并行輸出）產(chǎn)品頂出（絕對編碼器并行輸出）b b、模厚調(diào)整（增量式編碼器高速計數(shù)器）、模厚調(diào)整（增量式編碼器高速計數(shù)

2、器）c c、給湯機、給湯機( (編碼器變頻器實現(xiàn)速度位置控制）編碼器變頻器實現(xiàn)速度位置控制）3光電編碼器是集光、機、電技術(shù)于一體的數(shù)字化傳感器，可以高精度測量被測物的轉(zhuǎn)角或直線位移量。1、什么是編碼器？、什么是編碼器？2、編碼器的分類、編碼器的分類 絕對脈沖編碼器由碼盤的機械位置決定的，它不受停電、干擾的影響。根據(jù)需要可選擇單圈和多圈，輸出有并行、串行、總線方式。 2. 增量脈沖編碼器 它的示值只與測量的起始和終止位置有關(guān)，而與測量的中間過程無關(guān)。 一、編碼器基本知識一、編碼器基本知識：43、編碼器的一般工作原理、編碼器的一般工作原理 (a)絕對式編碼器絕對式編碼器: 通過讀取編碼盤上的二進制

3、的編碼信息來表示絕對位置信息的。編碼盤是按照一定的編碼形式制成的圓盤。如圖a)是二進制的編碼盤b)是格雷碼編制，圖中空白部分是透光的，用“0”來表示;涂黑的部分是不透光的，用“1”來表示。通常將組成編碼的圈稱為碼道，每個碼道表示二進制數(shù)的一位，其中最外側(cè)的是最低位，最里側(cè)的是最高位。如果編碼盤有4個碼道，可形成16個二進制數(shù)，因此就將圓盤劃分16個扇區(qū)，每個扇區(qū)對應(yīng)一個4位二進制數(shù)，如0000、0001、1111。自然二進制格雷碼格雷碼：格雷碼： 由于制造和安裝精度的影響，碼盤回轉(zhuǎn)在交替碼段過程中會產(chǎn)生讀數(shù)誤差，該誤差可用格雷碼盤形式避免，該盤特點：任意相鄰的兩個代碼間只有一位代碼變化。 格雷

4、碼轉(zhuǎn)二進制： Bn = B（n+1）異或 Gn5原理：原理：將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號，再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計數(shù)脈沖，用脈沖的個數(shù)表示位移的大小。由一個中心有軸的光電碼盤，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號組合成A、B、-A、-B,每個正弦波相差90度相位差（相對于一個周波為360度），將A、B信號反向，疊加在A、B兩相上，可增強穩(wěn)定信號；另每轉(zhuǎn)輸出一個Z相脈沖以代表零位參考位。 由于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。 (b)增量式編碼器增量式編碼器:61）如單相聯(lián)接，用于單

5、方向計數(shù)，單方向測速。 2）A.B兩相聯(lián)接，用于正反向計數(shù)、判斷正反向和測速。 3）A、B、Z三相聯(lián)接，用于帶參考位修正的位置測量。 4）A、A-，B、B-，Z、Z-連接，由于帶有對稱負信號的連接，電流對于電纜貢獻的電磁場為0，衰減最小，抗干擾最佳，可傳輸較遠的距離。增量式編碼器脈沖輸入模式：增量式編碼器脈沖輸入模式：74、編碼器術(shù)語說明、編碼器術(shù)語說明1.分辨率：編碼器的軸每轉(zhuǎn)一圈所輸出的脈沖數(shù)。2. 最大響應(yīng)頻率：編碼器在1秒鐘內(nèi)能響應(yīng)的最大脈沖數(shù)。其公式為： 最高響應(yīng)頻率(Hz)= 編碼器分解度 軸的轉(zhuǎn)速(r/min)/60，另稱PPS。3. 最大轉(zhuǎn)速：是指編碼器機械系統(tǒng)能夠承受的最高轉(zhuǎn)

6、速。4. 絕對編碼器信號傳輸方式：并行、串行輸出或總線型輸出。輸出電路與增量編碼器相似 ，有集電極開路PNP,NPN型,差分驅(qū)動,推挽式。 線驅(qū)動輸出線驅(qū)動輸出推挽輸出推挽輸出NPN集電極輸出集電極輸出8二、編碼器應(yīng)用實例二、編碼器應(yīng)用實例：A A、產(chǎn)品頂出（絕對編碼器并行輸出）產(chǎn)品頂出（絕對編碼器并行輸出）1 1，編碼器參數(shù)及接線圖，編碼器參數(shù)及接線圖型號：ASS-1024 GC-24-300電源電壓：24V分辨率：1024最大應(yīng)答頻率：20KHz最大轉(zhuǎn)速：5000r/min輸出：并行，集電極開路NPN型ASSX469X460.X461X468QX4092 2，基本原理：，基本原理：1，該編

7、碼器為10位編碼，可以輸出0-2（即0-1024）任一位置編碼，例如當編碼器機械位置在512，則輸出二進制碼10 0000 0000，PLC點x469-x460與之對應(yīng)。這樣PLC讀取輸入點即可以得知出當前機械位置。2，設(shè)計思路：假設(shè)押出長度最大200mm，由于該編碼器為單圈編碼器，最大轉(zhuǎn)一圈，即可知每毫米轉(zhuǎn)動1024/200=5.12格，假如原點是0點（注：原點只是計算0參考點，未必是編碼器機械0點，可以是任意點），那么當轉(zhuǎn)到x469-x460為10 0000 0000時，即可換算出走了100mm。3，實際程序設(shè)計：編碼器機械值800轉(zhuǎn)到機械值為X位置時，y=(x1-800)/5.12 即是

8、頂出計算距離(mm)當x2超過1024時,y=(1024-800)+x2/5.12原點(計算0點）后退限X12Ex1y編碼器機械值1024x2103、程序摘要、程序摘要格雷碼轉(zhuǎn)二進制原點機械值當前機械值1024防止超幅度頂出機械值11頂出位置mm每mm脈沖數(shù)頂出機械值12B B、模厚調(diào)整（增量式編碼器高速計數(shù)器）、模厚調(diào)整（增量式編碼器高速計數(shù)器）1 1，編碼器參數(shù)及接線圖，編碼器參數(shù)及接線圖型號：SL-013-360A電源電壓：24V分辨率：360最大應(yīng)答頻率：0-200KHz最大轉(zhuǎn)速：6000r/min輸出：集電極開路NPN型2,2,輸入模式及相關(guān)設(shè)置（輸入模式及相關(guān)設(shè)置（0005H000

9、5H）脈沖輸入模式：2相4倍；計數(shù)速度：10KPPS；計數(shù)格式：線性計數(shù)SLA20A18B19QD62BA24V+24V-A-B- -133 3，基本原理：，基本原理：1，該編碼器及高速計數(shù)器設(shè)置為2相4倍；計數(shù)速度：10KPPS；計數(shù)格式：線性計數(shù)。2，設(shè)計思路：假設(shè)模厚調(diào)整最大范圍2000mm，無模具時可動模和固定模接觸為測量0mm點，后退限為原點位，這樣從0mm到后退限原點位，記錄脈沖數(shù)n，即可知每前進1毫米需n/2000=k個脈沖，這樣只要知道任意位置脈沖數(shù)就可以知道其測量位置。至于設(shè)置模厚自動調(diào)整之類只需程序比較指令即可。3，實際程序設(shè)計：當運動到任意點A位置時，y=x/k 即是當前

10、模厚(mm)。注：k數(shù)值25002機為307后LS（原點）脈沖數(shù)524970測量位置1700mmA0mm點脈沖數(shù)x模厚y143、程序摘要、程序摘要后退限脈沖數(shù)預(yù)設(shè)值后退限位置每mm脈沖數(shù)原點設(shè)置15讀取當前值將預(yù)設(shè)值寫入高速計數(shù)器計數(shù)允許計數(shù)器讀寫16脈沖數(shù)換算測量值mm模厚測量值mm當前脈沖數(shù)計數(shù)允許設(shè)定值mm與當前測量mm比較前進后退模厚自動調(diào)整17C C、給湯機、給湯機（絕對編碼器（絕對編碼器+變頻器）變頻器）2 2，變頻器調(diào)速方式，變頻器調(diào)速方式采用多段速設(shè)的方式，即通過X1/X2/X3組合設(shè)定7個速度，給湯機行走軸設(shè)置如下表：1 1，編碼器參數(shù)及接線圖，編碼器參數(shù)及接線圖（略，與頂出

11、編碼器同）X3X2X16Hz00110Hz01030Hz01135Hz10060Hz10165Hz110CMX3變頻器變頻器X2X1183 3，基本原理：，基本原理：1，該編碼器與頂出編碼器基本相同，只是行走及湯勺沒有轉(zhuǎn)化為位移或角度，而是直接用機械值表示；設(shè)置原點也有差別，沒有如頂出后退限等固定參考點，所以在程序上有所差別。2，設(shè)計思路：任意設(shè)置原點位（機器有標識原點主要為方便操作，于計算沒有實際意義），并在原點位強制將行走及湯勺設(shè)為450及400，強制原點與實際機械值差值可在計算中加減彌補。至于行走位置換速之類只需程序比較指令即可。3，實際程序設(shè)計：當X450時，即原點位置與實際位置偏差值

12、k=x-450當運動到任意點A位置時，當Ak,則y=A-k；當Ak,則y=1024+A-kA前LS（設(shè)定）測量位置y行走行走原點位450XA測量位置y1024前進后退19當X450時，即原點位置與實際位置偏差值k=-450-X當運動到任意點A位置時，當Ak1024,則y=A+k-1024（湯勺與行走計算方法類似，這里略。）A前LS（設(shè)定）測量位置y行走行走原點位450XA測量位置y1024前進后退204 4，位置與速度圖示：，位置與速度圖示：行走速度行走速度 (Hz)與位與位置對應(yīng)置對應(yīng)10656后LS位計量位前LS（設(shè)定）770行走位置行走位置880湯量不足待機位64010665621湯勺速度湯勺速度 (Hz)與位置對應(yīng)與位置對應(yīng)中立位計量位微傾斜