（已结束）工控PLC擂台第16期－－PLC之编码器应用。 点击：14830 | 回复：54
PLC品牌不限，编码器信号类型不限。
工控PLC擂台每周一期，本期下周末结贴。奖项设置：一等奖1名：50MP，二等奖5名：10MP，三等奖10名：30积分。
MP介绍：gongkongMP即工控币，是中国工控网的用户积分与回馈系统的一个网络虚拟计价单位，类似于大家熟悉的QB，1个MP=1元人民币。
MP有什么用？兑换服务：以1个MP=1元来置换中国工控网的相关服务。 兑换现金：非积分获得的MP可兑换等值现金（满100MP后、用户可通过用户管理后台申请兑换）。
1、实现各探头在管头处准确落下，在管尾处准确抬起，这样的控制要求是必要的，因为如探头提前落下会被钢管碰坏，如滞后落下，会加大探伤盲区。
PLC编程是这样完成动作控制的：将光电1到各探头的距离，通过上位机设置，送给PLC的数据区（如DB1.DBW60、DB1,DBW62、DB1,DBW64、DB1,DBW66为各探头右行落下的置数区，DB1.DBW70、DB1,DBW72、DB1,DBW74、DB1,DBW76为各探头右行抬起的置数区，）中，将光电2到各探头的距离，通过上位机设置，送给PLC的数据区（如DB1.DBW80、DB1,DBW82、DB1,DBW84、DB1,DBW86为各探头左行落下的置数区，DB1.DBW90、DB1,DBW92、DB1,DBW94、DB1,DBW96为各探头左行抬起的置数区，）中。
以探伤车右行为例：当光电1运行到管左端头时，高速计数器从0开始计数，用比较器比较，当计数值>=DB1,DBW60时，横探头1落下，当计数值>=DB1,DBW62时，横探头2落下……，当光电1运行到管右端头时，将此时的计数值分别与DB1.DBW70、DB1.DBW72……DB1.DBW76相加，其和值分别送入MW20、MW22、MW24、MW26中，当计数值>=MW20，横探头1抬起，当计数值>=MW22，横探头2抬起……。
但由于汽缸落下与抬起都有一定的滞后时间，使在不同的行走速度下，探头落下与抬起的位置与设定值不一样，因此在行走速度定下后，在正式探伤前应实际运行几次进行校验，以修正设定值，确保落下与抬起的准确。
2、可测钢管长度值（前面已述）。
（1）、 PLC选用S7-300，型号：312C，CPU内有二个高速计数器，选用第1个计数器，计数输入口地址为 I124.0，I124.1口置1，即加计数，计数方式选用一次性计数，软件门控制计数。
（2）、PLC输入口：I0.0 为自动/手动转换，I0.1 为自动启动开关，I0.2 为自动停车开关，I0.3 为探伤车左行/右行方向判断开关，I0.4 为横伤1信号输入，I0.5 为横伤2信号输入，I0.6 为纵伤1信号输入，I0.7 为纵伤2信号输入……
（3）、PLC输出口：Q0.0 为自动/手动工作指示，Q0.1 为自动工作指示，Q0.2 为探伤车右行指示， Q0.3 为探伤车左行指示，Q0.4 为横探头1落下输出，Q0.5 为横探头2落下输出，Q0.6 为纵探头1落下输出，Q0.7 为纵探头2落下输出，Q1.1 为前后测速辊有效输出，Q1.2 为横伤痕打标输出，Q1.3 为纵伤痕打标输出 ……
将光2与各探头距离，分别在上位机设置在“横探1落下”、“ 横探2落下”、“ 纵探头1落下”、“ 纵探头2落下”里，将光2与各探头距离，分别在上位机设置“横探1抬起”、“ 横探2抬起”、“ 纵探头1抬起”、“ 纵探头2抬起”里，上位机将这些参数送入PLC的数据区（如落下为DB1,DBW60、DB1,DBW62、DB1,DBW64、DB1,DBW66，抬起为DB1,DBW70、DB1,DBW72、DB1,DBW74、DB1,DBW76）中。
其次是编码器的输出选型，一般日系的经济类编码器是NPN负逻辑输出的，PLC接口就配日系的PLC，如配欧系的PLC，接口就一定要在买PLC的时候弄清楚；而欧系标准工业级的编码器输出一般是“推挽式”的，就是PNP+NPN的正逻辑，对于PLC的日系、欧系硬件都是兼容，但对于日系的NPN型，数学逻辑正好相反，即1与0互换的。另外，晶体管输出型（PNP或NPN）大部分PLC手册上传输距离都不能远（20米），一般是用于小型机械的，而自动化工程尽量选用标准工业级推挽式输出型的编码器。（这个钱省不得，你要不是熟手，用经济级的编码器现场调试和今后的维护人工成本都不会低）
怕只怕那种晶体管集电极输出的（就是PNP或NPN）的加一个电阻输出的编码器，这种编码器号称PNP和NPN都能接（或用户自己加电阻，就是18楼的图示），其实在反相他是采电阻上的电压作为输入的，在有些场合下（如速度快了）有漏电流而造成“计数不准”，为什么不在选型时就搞清楚呢？咱们这次“擂台”把这个搞清楚不是很好？
“高速计数口”：
PLC的“高速计数口”有两种工作模式，一种是PLC的主CPU兼顾的，他抽出运算时间来一直计数，故此带宽频率不能高（10KHz），那种经济类PLC自带的就是这种模式，这种模式造成编码器的分辨率不能高，转速不能快，以1024线分辨率的编码器为例，转速不可高于585转/分（RPM），（585转x1024/60秒<10KHz），而如果转速有高，分辨率就要下来，事实上经济类PLC标称的10KHz，在程序计算内容较大时，还是“顾不过来”而达不到10K的，这个就是“计数不准”的结果了。还有，有的PLC可以接2个编码器，有的内部做4倍频，这个10KHz是指一个编码器还是2个，算不算4倍频在内，都不是统一表述的，要弄清楚，不然又是“计数不准”了。
另一类“高速计数卡”是独立的CPU计数，再与PLC的主CPU内部总线式通讯的，这类的计数卡的频率较高（看其指标参数），而成本自然就贵，基本比一个编码器都给贵了。
关于“高速计数口”，根据现场应用要求在PLC接口的选择上一开始就是要弄清楚的，不然“计数不准”有的苦头吃了。
现在的工控行业中，编码器的应用越来越广泛，故在此讲述一下旋转编码器的一般应用，欢迎大家踊跃提意见
旋转编码器的一般介绍：
其主要有两种，一种是增量型，另一种是绝对型。增量型的特征是只有在旋转期间会输出对应旋转角度脉冲，停止是不会输出。它是利用计数来测量旋转的方式；价格比较便宜。绝对型的的特征是不论是否旋转，可以将对应旋转角度进行平行输出的类型，不需要计数器可确认旋转位置；它还有不受机械的晃动或震动以及开关等电器干扰的功能，价格贵。
在选择使用时，可参考以下几点。包括成本、分辨率、外形尺寸、轴负荷及机械寿命、输出频率、环境、轴旋转力矩、输出回路等等。
应用举例：
它一般应用在对机器的动作控制。我那一个实例详细说明一下。我刚刚改造一台机器，机器在运行过程中先要对工件进行处理，然后加工。它以前是用光电开关做的，机器的电路就比较复杂，而且成本增加，维护调校麻烦。于是我就对机器的电路进行改造，主要是用一个编码器来代替以前的光电开关。此套系统由OMRON的PLC与编码器组成。下面是PLC程序。
I/O 及数据
检测是否有工件开关：00007 变频器零速输出：00008
处理工序1：开（DM100） 关（DM101） 10100
处理工序2：开（DM102） 关（DM103） 10101
处理工序3：开（DM104） 关（DM105） 10102
加工工序1：开（DM106） 关（DM107） 10103
加工工序2：开（DM108） 关（DM109） 10104
加工工序3：开（DM110） 关（DM111） 10105
PLC程序
Name="Initialize"
[STATEMENTLIST]
LD 253.13 //On
OUT TR0
OUT 252.00 //Encoder software reset
TIM 000 #0100 //System initialize delay
AND 253.15 //PLC First scan on
INI 000 002 DM0000 //Control Encoder mode
LD TR0
AND TIM000
PRV 000 000 DM0000 //Encoder PV read
DIV DM0000 #0004 DM0002 //1440 Change 360
BCMP DM0002 DM0100 HR01 //Block compare for operation
Name="Shift"
[STATEMENTLIST]
LD 000.07 //Part on
LD HR01.08 //Shift degree
LD 253.14 //Off
SFT HR60 HR62 // the rightmost word of the shift register
Name="Treat 1"
[STATEMENTLIST]
LD TIM000
AND HR60.08 //Shift to action 1 operate position
AND NOT 00008 //Inverter zero speed output
AND HR01.00 //Degree of action 1
OUT 101.00 //Output Treat 1
Name=" Treat 2"
[STATEMENTLIST]
LD TIM000
AND HR60.10 //Shift to action 2 operate position
AND NOT 00008
AND HR01.01 //Degree of action 2
OUT 101.01 //Output Treat 2
Name=" Treat 3"
[STATEMENTLIST]
LD TIM000
AND HR60.15 //Shift to action 3 operate position
AND NOT 00008
AND HR01.02 //Degree of action 3
OUT 101.02 //Output Treat 3
Name="Process 1"
[STATEMENTLIST]
LD TIM000
AND HR62.03 //Shift to Print 1 operate position
AND NOT 00008
AND HR01.03 //Degree of print 1
OUT 101.03 //Output Process 1
Name=" Process 2"
[STATEMENTLIST]
LD TIM000
AND HR62.05 //Shift to Print 2 operate position
AND NOT 00008
AND HR01.04 //Degree of print 2
OUT 101.04 //Output Process 2
Name=" Process 3"
[STATEMENTLIST]
LD TIM000
AND HR62.08 //Shift to Print 3 operate position
AND NOT 00008
AND HR01.04 //Degree of print 3
OUT 101.04 //Output Process 3
30楼：你说的很好，我们的分歧是如何定义正负逻辑：从电子线路来讲，正逻辑的电源负极为公共端，逻辑0为0电平，逻辑1为高电平，负逻辑是将电源的正极为地（公共端），其逻辑0为0电平，逻辑1为负电平。NPN型晶体管组成的电路的地接电源负极，故为正逻辑电路，而PNP型晶体管组成的电路的地接电源正极，故为负逻辑电路。
PLC输入端的公共端COM接地，各输入点输入+24V正信号，该输入点导通，明显这应是正逻辑，NPN型晶体管输出的编码器也是正逻辑电路，但直接用它，却不好用，其原因为：NPN型晶体管输出为1时，该管是出于截止状态，这个“1”是通过晶体管的上拉电阻提供的，电源电压是通过这个电阻串接在PLC的输入端的（该电阻值不能太小，否则易烧晶体管），使产生的注入电流变小，使输入点产生的输出信号电压幅值变小，使计数器不能计数。
该转换电路，是将编码器的输出脉冲变成一端接+24V的电子开关，就象用一般开关一样：一端接+24V，另一端接PLC的输入点。至于该电路的转换速度不必担心，因为它是高频晶体管。
我所以提出这个问题，就是因为这是我曾经历过的事：80年代用欧姆龙编程，编码器用日式的（NPN型输出），后来根据用户要求，改用西门子，但编码器没变，就出现上述问题，我是用设计这个转换电路使编码器好用的，好几年都使用这个电路，工作正常。直到后来搞到了编码器，才不用原编码器。
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