绝对值编码器原理
绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理绝对值编码器是一种常用于测量旋转或者线性运动位置的传感器。
它能够提供精确的位置信息,并且具有较高的分辨率和可靠性。
在本文中,我们将详细介绍绝对值编码器的工作原理,包括其基本原理、主要组成部份以及工作流程。
一、基本原理绝对值编码器的基本原理是利用光电、磁电或者电容等传感器来检测运动物体的位置,并将位置信息转化为数字信号输出。
它通过将位置信息编码为二进制或者格雷码来实现绝对位置的测量。
绝对值编码器通常由一个光栅、一个传感器阵列和一个信号处理电路组成。
二、主要组成部份1. 光栅:光栅是绝对值编码器的核心部份,它由一系列等距的透明和不透明条纹组成。
光栅可以是光学光栅、磁性光栅或者电容光栅,具体选择取决于应用需求。
光栅的条纹数目决定了编码器的分辨率,条纹越多,分辨率越高。
2. 传感器阵列:传感器阵列位于光栅的一侧,并与光栅相对应。
传感器阵列通常由光电二极管、霍尔元件或者电容传感器等组成。
当光栅运动时,传感器阵列会检测到光栅的变化,并产生相应的电信号。
3. 信号处理电路:信号处理电路负责接收传感器阵列产生的电信号,并将其转化为数字信号。
信号处理电路通常包括放大器、滤波器和解码器等部份。
放大器用于放大传感器产生的微弱信号,滤波器用于滤除噪声,解码器用于将摹拟信号转化为数字信号。
三、工作流程绝对值编码器的工作流程可以分为以下几个步骤:1. 光栅与传感器阵列对齐:在安装绝对值编码器时,需要确保光栅与传感器阵列之间的对齐。
对齐的准确性直接影响到测量的精度。
2. 光栅运动:当被测物体发生旋转或者线性运动时,光栅也会随之运动。
光栅的运动可以是通过机械传动装置实现的,例如通过轴承和齿轮等。
3. 传感器信号检测:传感器阵列会检测光栅的挪移,并产生相应的电信号。
光栅的挪移会导致传感器阵列上的光电二极管、霍尔元件或者电容传感器等发生变化。
4. 信号处理:传感器产生的电信号经过放大器放大后,会经过滤波器进行滤波,以去除噪声。
绝对值编码器原理

绝对值编码器原理绝对值编码器(Absolute Encoder)是一种用于测量旋转角度或线性位置的设备,它可以提供精确的绝对位置信息。
相比于增量式编码器,绝对值编码器不需要通过参考点回归零点,因此可以提供更高的定位精度和可靠性。
光学式绝对值编码器采用光栅原理进行测量。
图案编码盘上的透明和不透明条纹通过光源照射到光敏元件上,当光敏元件接收到光线时,会产生电信号。
通过测量这些信号的频率和相位差,可以计算出旋转角度或线性位置。
光学式绝对值编码器的优点是精度高,分辨率大,可以达到亚微米或更高的级别。
它还具有抗干扰能力强、结构紧凑、体积小等特点。
然而,由于光学元件易受灰尘和污染影响,所以在实际应用中需要注意维护和清洁。
磁性绝对值编码器使用磁场传感器来测量磁场的变化。
编码器轴上的磁性编码盘会产生磁场,磁场传感器会感知并测量这些磁场的变化。
通过分析磁场的强度和方向,可以计算出旋转角度或线性位置。
磁性绝对值编码器的优点是非接触式测量,具有较高的耐用性和可靠性。
它适用于工作环境恶劣、要求高速度和高温度的场合。
同时,由于磁性编码盘可以实现高精度的制造,因此磁性编码器也具有较高的分辨率和准确性。
绝对值编码器的关键部件是编码盘和传感器。
编码盘可以采用不同的几何形状,如圆盘、条盘等,且可以在编码盘上分布不同规则的编码图案,如光栅、格点、磁点等。
传感器有不同类型的选择,如光电传感器、霍尔传感器等。
1.编码盘上的编码图案通过传感器感知,并转化为电信号。
2.电信号经过放大、滤波和处理等步骤后,转化为数字信号。
3.数字信号经过解码和计算,可以得到准确的旋转角度或线性位置信息。
4.这些信息可以通过接口输出给控制系统,用于定位、运动控制和位置反馈等应用。
总之,绝对值编码器通过光学或磁性原理,将旋转角度或线性位置转化为准确的数字信号。
它具有高精度、高分辨率、非接触式测量和可靠性等特点,广泛应用于各种定位和控制系统中。
随着科技的不断进步,绝对值编码器的性能将进一步提高,为现代工业自动化和智能制造提供更多新的可能性。
绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理引言概述:绝对值编码器是一种常用的数字信号处理器,用于将摹拟信号转换为数字信号。
它广泛应用于各种领域,如通信、图象处理和音频处理等。
本文将详细介绍绝对值编码器的工作原理,并分为五个部份进行阐述。
一、绝对值编码器的定义和基本概念1.1 绝对值编码器的定义:绝对值编码器是一种将摹拟信号转换为数字信号的设备,它通过将输入信号的绝对值映射到数字编码上来实现。
1.2 基本概念:绝对值编码器的输入信号可以是连续的摹拟信号,输出信号则是离散的数字编码。
常见的绝对值编码器有单极性绝对值编码器和双极性绝对值编码器。
二、单极性绝对值编码器的工作原理2.1 输入信号的采样:单极性绝对值编码器首先对输入信号进行采样,通常采用模数转换器(ADC)将连续的摹拟信号转换为离散的数字信号。
2.2 绝对值计算:采样后的信号经过绝对值计算模块,将其转换为正值。
这是因为绝对值编码器只关注信号的幅值,而不考虑其正负性。
2.3 数字编码:经过绝对值计算后的信号通过编码器转换为数字编码。
常见的编码方式有二进制编码、格雷码等。
三、双极性绝对值编码器的工作原理3.1 输入信号的采样:双极性绝对值编码器同样需要对输入信号进行采样,采用模数转换器将摹拟信号转换为数字信号。
3.2 绝对值计算:与单极性绝对值编码器不同的是,双极性绝对值编码器在绝对值计算模块中将信号转换为正负值。
这样可以更准确地表示输入信号的幅值。
3.3 数字编码:双极性绝对值编码器同样需要通过编码器将信号转换为数字编码,常见的编码方式有二进制编码、格雷码等。
四、绝对值编码器的应用领域4.1 通信领域:绝对值编码器在通信领域中被广泛应用,用于将摹拟信号转换为数字信号,以便进行传输和处理。
4.2 图象处理领域:图象处理中往往需要将摹拟图象信号转换为数字信号进行处理,绝对值编码器可以实现这一转换。
4.3 音频处理领域:音频信号的处理同样需要将摹拟信号转换为数字信号,绝对值编码器可以实现音频信号的数字化。
绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理一、引言绝对值编码器是一种常见的传感器,它能够将物理量转化为数字信号,广泛应用于自动化控制、机器人、数控机床等领域。
本文将详细介绍绝对值编码器的工作原理。
二、绝对值编码器的基本结构绝对值编码器由光电传感器和光栅盘两部分组成。
光栅盘通常由玻璃或金属材料制成,其表面有很多等距的刻线,这些刻线可以被光电传感器检测到。
光电传感器通常采用LED和光敏二极管构成,当LED发出的光照射到光栅盘上时,会被刻线反射回来,经过光敏二极管检测后产生电信号。
三、绝对值编码器的工作原理1.基本原理当物体运动时,光栅盘也会随之旋转。
当旋转角度为360度时,所有的刻线都会被检测到一次。
此时可以得到一个完整的信号周期。
通过计算每个信号周期内所检测到的刻线数目和方向,就可以确定物体相对于起始位置的角度和方向。
2.编码方式绝对值编码器通常采用二进制编码方式。
每个刻线都对应一个二进制码,这些二进制码被组合成一个完整的编码序列。
例如,一个光栅盘上有16条刻线,则可以表示$2^{16}$种不同的状态,即可以测量物体在360度内的任何位置。
3.解码方法为了获取物体当前的角度和方向,需要将接收到的信号进行解码。
解码方法通常分为两种:绝对位移解码和相对位移解码。
绝对位移解码通过识别特定位置上的编码序列来确定物体当前的角度和方向。
相对位移解码则是通过计算两个连续信号周期之间刻线数目和方向的差值来确定物体相对于起始位置的角度和方向。
四、应用领域绝对值编码器广泛应用于机器人、数控机床、印刷设备等领域。
在机器人中,绝对值编码器可以用于检测机械臂末端执行器的位置和姿态,从而实现精确控制。
在数控机床中,绝对值编码器可以用于检测工件在加工过程中的位置和姿态,从而保证加工精度。
在印刷设备中,绝对值编码器可以用于检测印刷轮的位置和速度,从而实现高速稳定的印刷。
五、总结绝对值编码器是一种常见的传感器,它通过光栅盘和光电传感器将物理量转化为数字信号。
绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理绝对值编码器是一种常用于测量旋转角度或者线性位移的装置。
它通过将物理量转换为数字信号来实现精确的测量。
本文将详细介绍绝对值编码器的工作原理。
一、绝对值编码器的基本原理绝对值编码器由光电传感器和编码盘组成。
编码盘上刻有一系列等距的光栅线或者磁性条纹。
光电传感器通过检测光栅线或者磁性条纹的变化,将其转换为电信号。
编码盘的旋转或者线性位移将导致光栅线或者磁性条纹的变化,从而产生不同的电信号。
通过解码这些信号,我们可以确定旋转角度或者线性位移的精确数值。
二、光电传感器的工作原理光电传感器是绝对值编码器中的核心组件。
它通常由发光二极管(LED)和光敏二极管(Photodiode)组成。
LED发出光束,经过光栅线或者磁性条纹的反射或者透射后,被光敏二极管接收。
光敏二极管将光信号转换为电信号,并输出给解码器进行处理。
三、编码盘的工作原理编码盘是绝对值编码器中的另一个重要组成部份。
它可以是光栅盘或者磁性盘。
光栅盘由透明和不透明的光栅线交替组成,而磁性盘则由具有不同磁性性质的磁性条纹组成。
当编码盘旋转或者线性位移时,光栅线或者磁性条纹会相对于光电传感器产生变化,从而改变光敏二极管接收到的光信号。
四、解码器的工作原理解码器是绝对值编码器中的关键部份。
它负责将光电传感器接收到的光信号转换为数字信号,并计算出旋转角度或者线性位移的数值。
解码器通常采用数字信号处理算法,通过对光信号的特征进行分析和解码,确定编码盘当前的位置信息。
五、绝对值编码器的优势1. 高精度:绝对值编码器可以实现非常高的测量精度,通常可以达到亚微米级别的精度。
2. 高分辨率:绝对值编码器的分辨率通常非常高,可以实现非常细小的角度或者位移变化的测量。
3. 高稳定性:绝对值编码器具有较高的稳定性和可靠性,可以长期稳定地工作,不受外界干扰的影响。
4. 多圈测量:绝对值编码器可以实现多圈测量,即可以测量超过一圈的旋转角度或者线性位移。
六、应用领域绝对值编码器广泛应用于工业自动化、机械加工、医疗设备、航空航天等领域。
绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理绝对值编码器是一种用于测量旋转位置的装置,它能够提供非常准确的位置信息。
在本文中,我们将详细介绍绝对值编码器的工作原理及其应用。
一、绝对值编码器的基本原理绝对值编码器通过在旋转轴上安装光电传感器和编码盘来测量旋转位置。
编码盘上通常有两个光电传感器,分别称为A相和B相。
这些光电传感器能够检测到编码盘上的光学标记,从而确定旋转位置。
编码盘上的光学标记通常是一系列等距离的刻线或孔洞。
当旋转轴转动时,光电传感器会根据光学标记的变化产生相应的电信号。
A相和B相的电信号之间存在90度的相位差,通过检测这两个信号的变化,可以确定旋转轴的位置。
二、绝对值编码器的工作原理绝对值编码器的工作原理可以分为两个阶段:初始化阶段和测量阶段。
1. 初始化阶段:在初始化阶段,编码器会通过一个特殊的位置来确定旋转轴的起始位置。
这个特殊的位置通常被称为“零位”,它可以是编码盘上的一个特殊标记或一个特定的位置。
当绝对值编码器上电时,它会自动进行初始化过程。
在这个过程中,编码器会将旋转轴转动到零位,然后记录下当前的位置信息。
这个位置信息将作为参考点,用于后续的测量。
2. 测量阶段:在测量阶段,绝对值编码器会不断地检测旋转轴的位置,并将其转化为数字信号输出。
通过解码这些数字信号,我们可以准确地得到旋转轴的位置。
绝对值编码器的输出通常是一个二进制码,它可以表示旋转轴的绝对位置。
这个二进制码可以通过解码器进行解码,得到一个具体的位置值。
三、绝对值编码器的应用绝对值编码器广泛应用于各种领域,包括机械工程、自动化控制、机器人技术等。
它们在这些领域中起着至关重要的作用。
1. 机械工程:在机械工程中,绝对值编码器常用于测量机械设备的旋转位置。
例如,它们可以用于测量机床的刀具位置,以确保切削过程的精度和稳定性。
2. 自动化控制:在自动化控制系统中,绝对值编码器被广泛用于反馈控制。
通过测量旋转位置,控制系统可以实时监测设备的运动状态,并作出相应的控制动作。
绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理绝对值编码器(Absolute Encoder)是一种用于测量旋转或者线性位置的传感器。
它能够提供精确的位置信息,不受电源中断或者重新上电的影响。
本文将详细介绍绝对值编码器的工作原理及其应用。
一、绝对值编码器的基本原理绝对值编码器通过将位置信息编码为二进制代码或者格雷码来测量位置。
它通常由光学或者磁性传感器和一个旋转或者线性编码盘组成。
1. 光学绝对值编码器光学绝对值编码器使用光栅盘和光电传感器来测量位置。
光栅盘上有一系列的透明和不透明条纹,光电传感器通过检测这些条纹的变化来确定位置。
光栅盘的条纹数量越多,分辨率越高,位置测量的精度也越高。
2. 磁性绝对值编码器磁性绝对值编码器使用磁性编码盘和磁传感器来测量位置。
磁性编码盘上有一系列的磁性极性,磁传感器通过检测这些极性的变化来确定位置。
磁性编码盘的极性数量越多,分辨率越高,位置测量的精度也越高。
二、绝对值编码器的工作原理可以分为两个步骤:初始化和位置测量。
1. 初始化初始化是指将编码器的位置与一个已知的参考点对齐。
在初始化过程中,编码器会将当前位置信息存储在一个内部的非易失性存储器中。
这样,即使在断电后重新上电,编码器也能够恢复到之前的位置。
2. 位置测量位置测量是指实时测量编码器的当前位置。
当编码盘旋转或者挪移时,光电传感器或者磁传感器会检测到光栅盘或者磁性编码盘上的变化,并将其转化为电信号。
这些电信号经过处理后,可以被解码为二进制代码或者格雷码,从而确定编码器的位置。
三、绝对值编码器的应用绝对值编码器广泛应用于各种领域,包括工业自动化、机器人技术、航空航天等。
以下是一些常见的应用场景:1. 机床和自动化设备绝对值编码器可用于测量机床的刀具位置、工件位置等,从而实现高精度的加工和定位控制。
它还可以用于自动化设备中的位置反馈和闭环控制。
2. 机器人技术绝对值编码器是机器人关节控制系统中的重要组成部份。
它可以提供精确的关节位置信息,从而实现精准的运动控制和路径规划。
绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理
绝对值编码器是一种用于测量旋转角度的装置,它能够精确地确定物体的位置。
它通常由光电传感器和编码盘组成,通过测量光电传感器接收到的光信号来确定物体的位置。
工作原理如下:
1. 编码盘结构
绝对值编码器的编码盘通常由一个圆盘和一个槽盘组成。
圆盘上有一系列等距
离的刻线,每一个刻线代表一个特定的角度。
槽盘上有一个或者多个光源和光电传感器,用于测量光信号。
2. 光电传感器
光电传感器是绝对值编码器的核心部件。
它通常由一个发光二极管和一个光敏
二极管组成。
发光二极管发出一束光线,光线经过编码盘上的刻线时,会产生反射。
光敏二极管接收到反射的光信号,并将其转化为电信号。
3. 光信号解码
光敏二极管接收到的光信号会被解码器处理。
解码器会识别光信号的模式,并
将其转化为二进制码。
每一个刻线的模式对应一个特定的二进制码,因此可以通过解码器将光信号转化为角度值。
4. 角度计算
解码器将光信号转化为二进制码后,通过计算器进行角度计算。
计算器根据二
进制码的值来确定物体的位置。
通过对二进制码进行加权计算,可以得到精确的角度值。
5. 输出结果
绝对值编码器的输出结果通常以数字形式呈现。
可以通过接口将角度值传输给其他设备,如计算机或者控制器。
这样,其他设备就可以准确地了解物体的位置。
绝对值编码器的工作原理使其具有高精度和高稳定性的特点。
它可以广泛应用于机械加工、自动化控制、机器人等领域,为这些领域的精确测量和控制提供了可靠的技术支持。
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编码器的线数就是分辨率,每转的脉冲数从增量值编码器到绝对值编码器旋转增量值编码器以转动时输出脉冲,通过计数设备来计算其位置,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,计数设备计算并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。
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。
绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的,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。
从单圈绝对值编码器到多圈绝对值编码器旋转单圈绝对值编码器,以转动中测量光电码盘各道刻线,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,这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量,称为单圈绝对值编码器。
如果要测量旋转超过360度范围,就要用到多圈绝对值编码器。
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。
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。
绝对值编码器长度测量的应用一.绝对值旋转编码器的机械安装:绝对值旋转编码器的机械安装有高速端安装、低速端安装、辅助机械装置安装等多种形式。
1.高速端安装:安装于动力马达转轴端(或齿轮连接),此方法优点是分辨率高,由于多圈编码器有4096圈,马达转动圈数在此量程范围内,可充分用足量程而提高分辨率,缺点是运动物体通过减速齿轮后,来回程有齿轮间隙误差,一般用于单向控制定位。
另外编码器直接安装于高速端,马达抖动须较小,不然易损坏编码器。
2.低速端安装:安装于减速齿轮后,如卷扬钢丝绳卷筒的轴端或最后一节减速齿轮轴端,此方法已无齿轮来回程间隙,测量较直接,精度较高。
另外,GPMV0814机械转数为90圈,用此方法较合理,如果卷筒转数超过90圈,可用1:3或1:4齿轮组调整至转数测量范围内。
3.辅助机械安装,收绳机械安装:钢丝绳弹簧收紧器原理图1.收拉钢丝绳2.测量盘3.收紧弹簧轮14.收紧弹簧轮25.专用弹簧6.弹性联轴器7.编码器用钢丝绳收绳器测量油缸行程示意图收绳机械有弹簧自收绳位移传感器――柔性钢丝绳连接运动物体,钢丝绳盘紧在一个测量轮上,依靠恒力弹簧回收钢丝绳。
编码器连接于盘紧测量轮轴端,测量钢丝绳来回运动的旋转角度。
重锤重力收绳:重锤浮子水位测量示意图1编码器2联轴器3测量轮4重锤收紧轮5钢丝绳6浮子测量轮与恒力弹簧弹簧型相似,只是钢丝绳的回收力是依靠另一个同轴的盘紧轮挂重锤来回收。
用收绳位移测量的优点是柔性连接,测量直接而精度高,对运动物体的环境如震动、粉尘、高温水气的场合都能适用。
机械丝杠、摩擦轮、小车轮轴中心、齿轮齿条连接在机械丝杠转轴中心安装编码器,丝杠前进1个螺距,编码器旋转一周。
通过带摩擦阻力的摩擦转轮,与相对运动物体摩擦转动,测量运动距离。
注意:摩擦轮需始终紧靠测量物,且无跳动、打滑。
(实际使用中,某些场合有难度)通过轨道小车的转轮中心,安装旋转编码器,测量小车行进。
小车与轨道之间不可有打滑运动物连接齿条,带动装有齿轮的编码器,测量运动物体移动距离为保证连紧密抗震,经常有弹簧基座。
二.绝对值编码器的信号输出绝对值编码器信号输出有并行输出、串行输出、总线型输出、变送一体型输出1.并行输出:绝对值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。
2.串行SSI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。
由于绝对值编码器好的厂家都是在德国,所以串行输出大部分是与德国的西门子串行输出连接线少,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。
3.现场总线型输出现场总线型编码器是多个编码器各以一对信号线连接在一起,通过设定地址,用通讯方式传输信号,信号的接收设备只需一个接口,就可以读多个编码器信号。
总线型编码器信号遵循RS485的物理格式,其信号的编排方式称为通讯规约,目前全世界有多个通讯规约,各有优点,还未统一,编码器常用的通讯规约有如下几种:PROFIBUS-DP;CAN;DeviceNet;Interbus等总线型编码器可以节省连接线缆、接收设备接口,传输距离远,在多个编码器集中控制的情况下还可以大大节省成本。
4.变送一体型输出我公司提供的GPMV0814、GPMV1016绝对编码器,其信号已经在编码器内换算后直接变送输出,其有模拟量4—20mA输出、RS485数字输出、14位并行输出。
三.连接绝对编码器的电气二次设备:连接绝对值编码器的设备可以是可编程控制器PLC、上位机,也可以是专用显示信号转换仪表,由仪表再输出信号给PLC或上位机。
1.直接进入PLC或上位机: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,其低电平有效,低电平为1。
2.编码器如果是串行输出的,由于通讯协议的限制,后接电气设备必须有对应的接口。
例如SSI串行,可连接西门子的S7-300系列的PLC,有SM338等专用模块,或S7-400的FM451等模块,对于其他品牌的PLC,往往没有专用模块或有模块也很贵。
3.编码器如是总线型输出,接受设备需配专用的总线模块,例如PROFIBUS-DP。
但是,如选择总线型输出编码器,在编码器与接收设备PLC中间,就无法加入其他显示仪表,如需现场显示,就要从PLC 再转出信号给与信号匹配的显示仪表。
有些协议自定义的RS485输出信号进PLC的RS485接口,需PLC具有智能编程功能。
4.连接专用显示转换仪表:针对较多使用的SSI串行输出编码器,我公司提供专用的显示、信号转换仪表,由仪表进行内部解码、计算、显示、信号转换输出,再连接PLC或上位机。
其优点如下:a.现场可以有直观的显示,直接在仪表上设置参数。
b.专用程序读码解码、容错、内部计算,可以大大减少各个项目的编程工作量,提高稳定和可靠性。
信号输出是由内部数字量直接计算,快速、准确。
c.信号输出有多种形式,灵活方便,后面可连接各种PLC或上位机,通用性强。
GPMV0814绝对多圈编码器,其光电码盘读码解码、显示设定、信号转换三位一体,输出4—20mA 模拟量、并行数字量RS485通讯可同时输出,连接各类PLC和上位机。
一般的应用,可选同时两组输出型,一组信号连接PLC,另一组连接显示仪表,如需要增加开关输出,可从显示仪表设定输出。
S7-300沒有現成的轉換功能塊,我使用了富士的SPH編寫了一個功能塊,由于富士的和西門子都支持IEC61131-3編程規范,那么應該很簡單的轉換為西門子的功能塊。
在精确定位控制系统中,为了提高控制精度,准确测量控制对象的位置是十分重要的。
目前,测量位置的方法主要有2种,其一是使用位置传感器,此方法精度高,但是在多路,长距离位置监控系统中,由于成本昂贵且安装困难,因此并不实用。
其二是采用光电轴角编码器进行精确位置控制,光电轴角编码器根据其刻度方法及信号输出形式,可分为增量式、绝对式以及混合式三种。
而绝对式编码器是直接输出数字量的传感器,它是利用自然二进制或循环二进制(格雷码)方式进行光电转换的,编码的设计一般是采用自然二进制码、循环二进制码、二进制补码等。
特点是不要计数器,在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码;抗干扰能力强,没用累积误差;电源切断后位置信息不会丢失,但分辨率是由二进制的位数决定的,根据不同的精度要求,可以选择不同的分辨率即位数。
目前有10 位、11 位、12 位、13 位、14 位或更高位等多种。
其中采用循环二进制编码(即格雷码)的绝对式编码器,其输出信号是一种数字排序,不是权重码,每一位没有确定的大小,不能直接进行比较大小和算术运算,也不能直接转换成其他信号,要经过一次码变换,变成自然二进制码,在由上位机读取以实现相应的控制。
而在码制变换中有不同的处理方式,本文着重介绍富士SX系列中使用编程的方法对二进制格雷码与自然二进制码的互换。
一、格雷码(又叫循环二进制码或反射二进制码)介绍在数字系统中只能识别0 和1,各种数据要转换为二进制代码才能进行处理,格雷码是一种无权码,采用绝对编码方式,典型格雷码是一种具有反射特性和循环特性的单步自补码,它的循环、单步特性消除了随机取数时出现重大误差的可能,它的反射、自补特性使得求反非常方便。
格雷码属于可靠性编码,是一种错误最小化的编码方式,因为,自然二进制码可以直接由数/模转换器转换成模拟信号,但某些情况,例如从十进制的3 转换成4 时二进制码的每一位都要变,使数字电路产生很大的尖峰电流脉冲。
而格雷码则没有这一缺点,它是一种数字排序系统,其中的所有相邻整数在它们的数字表示中只有一个数字不同。