西门子S7-200系列PLC在编码器中应用实例

编码器在西门子S7-200系列PLC应用实例西门子PLC如何与旋转编码器连接PLC程序：LD SM0.1CALL SBR_0NETWORK1//子程序0开始//配置HSC1LD SM0.1//首次扫描时MOVB16#F8SMB47//配置HSC1：//-启用计数器//-写入新当前值//-写入新预设值//-将初始方向设为向上计数//-选择现用水平高的起始和复原输入//-选择4x模式HDEF111//将HSC1配置为正交模式，//具有复原和起始输入功能MOVD+0SMD48//清除HSC1的当前值MOVD+50SMD52//将HSC1预设值设为50ATCH INT_013//HSC1当前值=预设值（事件13）//附加在中断例行程序INT_0上ENI//全局中断启用HSC1//程序HSC1NETWORK1//中断0开始LD SM0.0MOVD+0SMD48//清除HSC1的当前值MOVB16#C0SMB47//选择仅写入一个新当前值，//使HSC1保持启用状态HSC1//程序HSC1##############这个要看触摸屏接口是什么，有usb接口的，有485或者232串口的。

给你提供几个：USB-PPI USB接口的西门子PLC S7-200编程电缆,带指示灯,对应西门子产品:6ES7 901-3DB30-0XA0,通信距离达2公里,电缆长度为3米USB-PPI+隔离型USB接口的S7-200PLC编程电缆,带指示灯,对应西门子产品:6ES7901-3DB30-0XA0,通信距离达2公里,电缆长度3米PC-PPI RS232接口的西门子S7-200PLC编程电缆,RS232/PPI接口，对应西门子产品号：6ES7901-3CB30-0XA0电缆长度为2米（一次20条）PC-PPI RS232接口的西门子S7-200PLC编程电缆,RS232/PPI接口，对应西门子产品号：6ES7901-3CB30-0XA0电缆长度为3米6ES7901-3DB30-OXAO隔离型USB接口的西门子S7-200PLC多主站PPI编程电缆，直接使用STEP7MicroWIN软件中的USB接口，无需安装驱动程序，支持PPI、多主站PPI、高级PPI协议，支持187.5Kbps高速通信，100%同西门子6ES7901-3DB30-0XA0，3米，带通信指示灯。

6ES7901-3CB30-OXAO隔离型RS232接口的西门子S7-200全系列编程适配器电缆，RS232/PPI隔离，带通信指示灯.#######电脑的端口RS2322是发送，3是接受，5是接地。

PLC的端口是RS4853是A信号，8是B信号，5是接地###########旋转编码器是用来测量转速的装置，光电式旋转编码器通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出（REP）。

它分为单路输出和双路输出两种。

技术参数主要有每转脉冲数（几十个到几千个都有），和供电电压等。

单路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲，而双路输出的旋转编码器输出两组A/B相位差90度的脉冲，通过这两组脉冲不仅可以测量转速，还可以判断旋转的方向。

编码器如以信号原理来分可分为增量脉冲编码器:SPC绝对脉冲编码器:APC两者一般都应用于速度控制或位置控制系统的检测元件.增量型编码器与绝对型编码器的区分工作原理由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。

由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。

编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。

分辨率—编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。

信号输出信号输出有正弦波（电流或电压）,方波（TTL、HTL）,集电极开路（PNP、NPN）,推拉式多种形式，其中TTL为长线差分驱动（对称A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL也称推拉式、推挽式输出，编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。

信号连接—编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机，PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分，开关频率有低有高。

如单相联接，用于单方向计数，单方向测速。

A.B两相联接，用于正反向计数、判断正反向和测速。

A、B、Z三相联接，用于带参考位修正的位置测量。

A、A-，B、B-，Z、Z-连接，由于带有对称负信号的连接，电流对于电缆贡献的电磁场为0，衰减最小，抗干扰最佳，可传输较远的距离。

对于TTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达150米。

旋转编码器由精密器件构成，故当受到较大的冲击时，可能会损坏内部功能，使用上应充分注意。

注意事项（1）安装安装时不要给轴施加直接的冲击。

编码器轴与机器的连接，应使用柔性连接器。

在轴上装连接器时，不要硬压入。

即使使用连接器，因安装不良，也有可能给轴加上比允许负荷还大的负荷，或造成拨芯现象，因此，要特别注意。

轴承寿命与使用条件有关，受轴承荷重的影响特别大。

如轴承负荷比规定荷重小，可大大延长轴承寿命。

不要将旋转编码器进行拆解，这样做将有损防油和防滴性能。

防滴型产品不宜长期浸在水、油中，表面有水、油时应擦拭干净。

（2）振动加在旋转编码器上的振动，往往会成为误脉冲发生的原因。

因此，应对设置场所、安装场所加以注意。

每转发生的脉冲数越多，旋转槽圆盘的槽孔间隔越窄，越易受到振动的影响。

在低速旋转或停止时，加在轴或本体上的振动使旋转槽圆盘抖动，可能会发生误脉冲。

（3）关于配线和连接误配线，可能会损坏内部回路，故在配线时应充分注意：①配线应在电源OFF状态下进行，电源接通时，若输出线接触电源，则有时会损坏输出回路。

②若配线错误，则有时会损坏内部回路，所以配线时应充分注意电源的极性等。

3若和高压线、动力线并行配线，则有时会受到感应造成误动作成损坏，所以要分离开另行配线。

④延长电线时，应在10m以下。

并且由于电线的分布容量，波形的上升、下降时间会较长，有问题时，采用施密特回路等对波形进行整形。

⑤为了避免感应噪声等，要尽量用最短距离配线。

向集成电路输入时，特别需要注意。

6电线延长时，因导体电阻及线间电容的影响，波形的上升、下降时间加长，容易产生信号间的干扰（串音），因此应用电阻小、线间电容低的电线（双绞线、屏蔽线）。

对于HTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达300米增量式光电编码器在硫化机主电机定位控制上的应用在较早时期，硫化机的自动化控制程度还不是很先进。

更多时候采用行程开关开作为硫化机主电机定位控制，其稳定性准确性及可靠性等性能很难对控制保证。

后来随着接近开关、光电开关的应用，虽然已经成熟了，而且很好用。

可是随着工控的不断发展，选用光电旋转编码器做为硫化机主电机定位的角位移检测控制越来越多，选用旋转编码器的应用优点主要突出以下：信息化：除了定位，控制室还可知道其具体位置；柔性化：定位可以在控制室柔性调整；现场安装的方便和安全、长寿：拳头大小的一个旋转编码器，可以测量从几个μ到几十几百米的距离，n个工位，只要解决一个旋转编码器的安全安装问题，可以避免诸多接近开关、光电开关在现场机械安装麻烦，容易被撞坏和遭高温、水气困扰等问题。

由于是光电码盘，无机械损耗，只要安装位置准确，其使用寿命往往很长。

多功能化：除了定位，还可以远传当前位置，换算运动速度，对于变频器，步进电机等的应用尤为重要。

经济化：对于多个控制工位，只需一个旋转编码器的成本，以及更主要的安装、维护、损耗成本降低，使用寿命增长，其经济化逐渐突显出来。

如上所述优点，光电旋转编码器已经越来越广泛地被应用于包括硫化机在内的各种工控现场。

一关于光电旋转编码器光电编码器是一种旋转式位置传感器,在现代伺服系统中广泛应用于角位移或角速率的测量,它的转轴通常与被测旋转轴连接,随被测轴一起转动。

它能将被测轴的角位移转换成二进制编码或一串脉冲。

光电编码器分为绝对式和增量式两种类型。

增量式光电编码器具有结构简单、体积小、价格低、精度高、响应速度快、性能稳定等优点,应用更为广泛。

在高分辨率和大量程角速率/位移测量系统中,增量式光电编码器更具优越性；绝对式编码器能直接给出对应于每个转角的数字信息,便于计算机处理,但当进给数大于一转时,须作特别处理,而且必须用减速齿轮将两个以上的编码器连接起来,组成多级检测装置,使其结构复杂、成本高。

因此，虽然绝对型旋转光电编码器，因其每一个位置绝对唯一、抗干扰、无需掉电记忆的特点，在角度、长度测量和定位控制比增量式光电编码器有一定的优势。

但是对于硫化机主电机定位控制来说，主要是通过旋转编码器与主电机齿轮轴一同旋转来反馈脉冲信号到高速计数模块计数脉冲，经由PLC交换数据存储数据计算数据与设定位置数据进行比较来控制主电机的定位的。

所以选用增量式编码器结合高速计数模块作为硫化机的定位控制已经足够了。

不过要注意的是：在安装增量式光电旋转编码器时要安全牢固，不可有抖动。

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，高速计数模块所计数的脉冲量就会偏移，而且这种偏移的量是无从知道的，只有错误的生产结果（即所设定的停止位置与实际停止位置不同）出现后才能知道。

当然，我们在使用增量式光电编码器作为硫化机主电机的定位控制之前，必须知道如何进行编码器选型？二增量式光电编码器的选型事项1．机械安装尺寸，包括定位止口，轴径，安装孔位；电缆出线方式；安装空间体积；工作环境防护等级是否满足要求。

2．分辨率，即编码器工作时每圈输出的脉冲数，是否满足设计使用精度要求。

3．电气接口，编码器输出方式常见有推拉输出（F型HTL格式），电压输出（E），集电极开路（C，常见C为NPN型管输出，C2为PNP型管输出），长线驱动器输出。

其输出方式应和其控制系统的接口电路相匹配。

以上三点，除了第一点外，对于第二、三点，作为电气设计或应用是很关键的。

硫化机主电机的运行速度经过齿轮比之后变得比较小，所以根据编码器的电气最大响应速率公式：计算出来编码器的最大的响应速率，只要等于大于硫化机主电机的运行最大速率即可；至于编码器输出方式主要取决于与之匹配的高速计数模块。