编码器基础入门

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3、编码器的一般工作原理
(a)绝对式编码器:
通过读取编码盘上的二进制的编码信息 来表示绝对位置信息的。 编码盘是按照一定的编码形式制成的圆盘。 如图a)是二进制的编码盘b)是格雷码编制，图 中空白部分是透光的，用“0”来表示;涂黑的 部分是不透光的，用“1”来表示。通常将组 成编码的圈称为码道，每个码道表示二进制数 的一位，其中最外侧的是最低位，最里侧的是 最高位。如果编码盘有4个码道，可形成16个 二进制数，因此就将圆盘划分16个扇区，每个 扇区对应一个4位二进制数，如0000、 0001、„、1111。 自然二进制 格雷码
（汤勺与行走计算方法类似，这里略。）
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4，位置与速度图示：
行走位置
后LS位 汤量不足 计量位 880 770 待机位 640 前LS（设定）
行走速度 (Hz)与位 置对应
10 10
65 6 65
6 6
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汤勺速度 (Hz)与位置对应
注汤限
B
注汤限
14Hz 45Hz
A
45Hz 45Hz
微倾斜
22Hz
变频器 ‖ ‖ ‖
X1 X2 X3 CM
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3，基本原理：
1，该编码器与顶出编码器基本相同，只是行走及汤勺没有转化为位移或角度，而是直接用 机械值表示；设置原点也有差别，没有如顶出后退限等固定参考点，所以在程序上有所差别。 2，设计思路： 任意设置原点位（机器有标识原点主要为方便操作，于计算没有实际意义），并在原点位强 制将行走及汤勺设为450及400，强制原点与实际机械值差值可在计算中加减弥补。至于行走 位置换速之类只需程序比较指令即可。 3，实际程序设计： 测量 位置 y 行走 后退 原点位 450 X‘ 前进 测量位置y A 前LS（设定）
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B、模厚调整（增量式编码器＋高速计数器）
1，编码器参数及接线图
型号：SL-013-360A 电源电压：24V 分辨率：360 最大应答频率：0-200KHz 最大转速：6000r/min 输出：集电极开路NPN型 SL 24V-
ØB ØA 24V+
A20 A18
B19
QD62
AB-
2,输入模式及相关设置（0005H）
中立位
中立位
40Hz 6Hz
计量位
50Hz
计量位1PLS
计量位1PLS
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3、程序摘要
1，编码器部分与顶出类似，此处略。 2，频率选择： 至前进限低速 区域止
行走前进
行走后退
选择高速 至待机为低速 区域止
65Hz
0
Y2A4/Y2A3/Y2A2=110 即选择65Hz
1
1
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THE END
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编码器简介及应用实例
(以2500DCM为例）
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目录
一、编码器基本知识： 1、什么是编码器？ 2、编码器的分类 3、编码器的一般工作原理 4、编码器参数/术语说明
二、在2500DCM上应用实例： a、产品顶出（绝对编码器并行输出） b、模厚调整（增量式编码器＋高速计数器） c、给汤机(编码器＋变频器实现速度位置控制）
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增量式编码器脉冲输入模式：
1）如单相联接，用于单方向计数，单方向测速。 2）A.B两相联接，用于正反向计数、判断正反向和测速。
3）A、B、Z三相联接，用于带参考位修正的位置测量。
4）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。
后LS（原点） 脉冲数 524970 测量位置 1700mm
A 脉冲数x
0mm点
模厚y
当运动到任意点A位置时，y=x/k 即是当前模厚(mm)。注：k数值2500－2机为307
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3、程序摘要
原点设置 后退限位置 后退限 每mm脉冲数
脉冲数预设值
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计数器读写
Leabharlann Baidu
将预设值写入 高速计数器
计数允许
读取当前值
线驱动输出
推挽输出
NPN集电极输出
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二、编码器应用实例：
A、产品顶出（绝对编码器并行输出）
1，编码器参数及接线图
型号：ASS-1024 GC-24-300 电源电压：24V 分辨率：1024
X460 X461
……..
最大应答频率：20KHz 最大转速：5000r/min 输出：并行，集电极开路NPN型
A 1024
当X’>450时，即原点位置与实际位置偏差值k=x’-450 当运动到任意点A位置时，当A>k,则y=A-k；当A<k,则y=1024+A-k
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测量 位置 y 行走 1024 A
后退 原点位 450 X‘
前进 测量位置y A 前LS（设定）
当X’<450时，即原点位置与实际位置偏差值k=-450-X’ 当运动到任意点A位置时，当A＋k<1024,则y=A+k；当A+k>1024,则y=A+k-1024
格雷码：
由于制造和安装精度的影响，码盘回转 在交替码段过程中会产生读数误差，该误差可 用格雷码盘形式避免，该盘特点：任意相邻的 两个代码间只有一位代码变化。 格雷码转二进制： Bn = B（n+1）异或 Gn
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(b)增量式编码器: 原理：将位移转换成周期性的电信号，
再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉 冲的个数表示位移的大小。 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、-A、-B,每个正弦波相差90度相位差 （相对于一个周波为360度），将A、B 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。
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4、编码器术语说明
1.分辨率：编码器的轴每转一圈所输出的脉冲数。 2. 最大响应频率：编码器在1秒钟内能响应的最大脉冲数。其公式为： 最高响应频率(Hz)= 编码器分解度 × 轴的转速(r/min)/60，另称PPS。 3. 最大转速：是指编码器机械系统能够承受的最高转速。 4. 绝对编码器信号传输方式：并行、串行输出或总线型输出。输出电路与增 量编码器相似 ，有集电极开路PNP,NPN型,差分驱动,推挽式。
ASS
QX40
X468
X469
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2，基本原理：
1，该编码器为10位编码，可以输出0-2¹º（即0-1024）任一位置编码，例如当编码器机械位 置在512，则输出二进制码10 0000 0000，PLC点x469-x460与之对应。这样PLC读取输入点即 可以得知出当前机械位置。 2，设计思路： 假设押出长度最大200mm，由于该编码器为单圈编码器，最大转一圈，即可知每毫米转动 1024/200=5.12格，假如原点是0点（注：原点只是计算0参考点，未必是编码器机械0点，可 以是任意点），那么当转到x469-x460为10 0000 0000时，即可换算出走了100mm。 3，实际程序设计： 原点(计算0点） y 后退限X12E x1
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脉冲数换算测量值mm
当前脉冲数 模厚自动调整 模厚测量值 mm
设定值mm与 当前测量mm 比较
前进
计数允许
后退
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C、给汤机（绝对编码器+变频器）
1，编码器参数及接线图（略，与顶出编码器同） 2，变频器调速方式
采用多段速设的方式，即通过X1/X2/X3组合设定 7个速度，给汤机行走轴设置如下表： X3 6Hz 10Hz 30Hz 35Hz 60Hz 65Hz 0 0 0 1 1 1 X2 0 1 1 0 0 1 X1 1 0 1 0 1 0
脉冲输入模式：2相4倍；计数速度：10KPPS；计数格式：线性计数
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3，基本原理：
1，该编码器及高速计数器设置为2相4倍；计数速度：10KPPS；计数格式：线性计数。 2，设计思路： 假设模厚调整最大范围2000mm，无模具时可动模和固定模接触为测量0mm点，后退限为原点 位，这样从0mm到后退限原点位，记录脉冲数n，即可知每前进1毫米需n/2000=k个脉冲，这 样只要知道任意位置脉冲数就可以知道其测量位置。至于设置模厚自动调整之类只需程序比 较指令即可。 3，实际程序设计：
编码器机 械值800
编码器机 械值1024
x2
转到机械值为X位置时，y=(x1-800)/5.12 即是顶出计算距离(mm) 当x2超过1024时,y=[(1024-800)+x2]/5.12
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3、程序摘要
格雷码转二进制
原点机械值 当前机械值 1024
防止超幅度
顶出机械值
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顶出机械值
每mm脉 冲数 顶出位置 mm
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一、编码器基本知识：
1、什么是编码器？
光电编码器是集光、机、电技术于一体的数字化传感器，可以高精度测量 被测物的转角或直线位移量。 2、编码器的分类
1. 绝对脉冲编码器 由码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。根据需要可选 择单圈和多圈，输出有并行、串行、总线方式。
2. 增量脉冲编码器 它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。