分類:其他文章瀏覽:427發(fā)表時間:2023-04-28 17:11:53
一、引言
編碼器是一種電子設備,用于將運動的物理量(例如角度或速度)轉換為數(shù)字信號,以便于控制或處理。在現(xiàn)代機械制造和自動化生產(chǎn)過程中,編碼器得到了廣泛應用。本文將深入探討編碼器接口的基礎知識和接線原則,以便讀者能夠理解編碼器接口的工作原理,并在實際應用中正確地接線。
二、編碼器類型
編碼器主要分為絕對編碼器和增量編碼器兩種類型。 絕對編碼器可以在運動終止時返回固定的精確位置,而增量編碼器只能測量相對位置改變的量。 由于絕對編碼器包含更多的傳感器和電路元件,其成本通常比增量編碼器高得多。
三、編碼器接口
1. 增量型編碼器接口
增量編碼器主要包括A相信號線、B相信號線和Z相信號線。其中,A相信號線和B相信號線是由兩個相鄰的光電傳感器產(chǎn)生的方波信號組成的。這兩個信號具有90度的相位差,可以確定旋轉方向和旋轉速度。Z相信號線是增量型編碼器專用的“零位置”信號。 Z相信號線管理家設備能夠檢測到絕對位置,而不僅僅是相對運動。
圖1:增量編碼器接口示意圖
2. 絕對型編碼器接口
絕對編碼器有多種協(xié)議,但絕大多數(shù)具有類似的接口類型。 多回路絕對編碼器通常具有18個或24個線,其中一些用于電源、接地和通信操縱,其他用于提供編碼器的位置。 每個回路都有一個唯一編碼,組成編碼器的整體位置。
圖2:絕對編碼器接口示意圖
四、電路接線原則
在安裝編碼器之前,必須仔細檢查連接線的插頭,確定連接線已正確連接到插頭,并且插頭已正確地插入到設備中。 在檢查和安裝電纜和插頭時要小心,以避免機械損壞和電氣接觸不良。
1. 增量編碼器接口
對于增量編碼器接線,應該首先注意兩個正交的信號A和B。這兩個信號應該經(jīng)過差分放大以便于信號調(diào)理。Z相信號是一個單獨的信號源,只有一個軸在N點附近時才會產(chǎn)生電突。信號處理器可以對Z相信號進行數(shù)字濾波,降低噪聲并提高解碼精度。
在接線時,應該通過跨越長距離的屏蔽電纜來降低電磁干擾(EMI)。為了使系統(tǒng)易于調(diào)試和維護,在信號處理器端應使用卡式連接器。這種連接頭可以快速安裝和移除,還可以用于檢查電纜和插頭的正確性。 如果在高速旋轉過程中遇到抖動,那么可以通過添加一個低通濾波器來解決問題。
2. 絕對編碼器接口
對于絕對編碼器接線, 應該首先區(qū)分設備的長度和寬度。 在沒有支持的情況下需要使用插頭插入接口, 進行連接, 且應注意是否正確安裝。
接線時,應該注意到不同的顏色對應不同的數(shù)據(jù)線, 對于每個信號, 應該連接到對應的引腳位置。 如果將信號輸入不當?shù)囊_上, 可能會產(chǎn)生傳輸?shù)恼`差或電氣損壞。 因此, 在接線過程中要耐心地核實每個線路的正確性。此外, 如果接口長度非常長, 應該使用屏蔽電纜以防止電磁干擾和信號干擾。
編碼器接入PLC的方式
以下是一些常見編碼器與PLC的連接方式:
直接連接:這種方式最常見,也是最主要的方式,主要用于各種集電極開路輸出的編碼器。至于集電極開路輸出,差分輸出等的區(qū)別,初學者可以不用理會,只需要知道概念就可。集電極開路輸出的編碼器主要是24V 供電,ABZ輸出的編碼器,可以直接接在PLC的高速輸入上,其接法,和接近開關相同。編碼器輸出的實質,也是一種數(shù)字輸入!!不但編碼器,很多光柵,磁柵,以及各種高速脈沖輸出的元件,都是用此種接法。
2.通訊方式:這種方式需要編碼器支持通訊功能,比如DP、CANopen 以及EIP、PN 等等,只要編碼器支持,就可以通過通訊的方式和PLC交互數(shù)據(jù)。在此種模式下,PLC和編碼器,就跟PLC和變頻器是一樣的,只需要組態(tài)編程即可。
編碼器接口是應用工業(yè)智能和自動控制技術的必需元件。不同類型的編碼器具有不同的接口類型和連接方式。當連接編碼器時,應注意連接的長度和寬度,連接線的設置以及它們的正確位置。
除此之外,還應盡可能確保接口連接的質量和連通性。在實際安裝和使用編碼器時,應該考慮要求, 避免有損壞的情況發(fā)生, 確保這些元件能夠長期地穩(wěn)定運行。