多功能编码器:绝对值、增量值和电子凸轮开关的应用!
绝对型编码器(多圈)与PLC的连接是工业自动化中常见的任务,不同的连接方法可以根据应用需求来选择,本文将简要介绍几种连接方式,并深入探讨绝对型编码器的输出信号及其在PLC控制系统中的应用。
引言:在工业自动化领域,绝对型编码器扮演着重要的角色,用于测量旋转装置的位置和运动。PLC(可编程逻辑控制器)是控制这些运动的关键组成部分之一。绝对型编码器与PLC的连接方式多种多样,我们将在本文中探讨其中的几种方法以及它们的优缺点。
不同的绝对型编码器与PLC连接方式
SSI或各种总线连接:SSI(同步串行接口)或总线连接是一种常见的连接方式,它要求使用专用的SSI接口或总线模块。这种连接方式的缺点在于一些PLC可能没有相关接口,这会增加成本。
并行连接:并行连接方式将绝对型编码器的输出直接连接到PLC的开关输入模块。然而,对于多圈编码器来说,需要较多的线缆,这会降低可靠性并增加成本。
4-20mA模拟量连接:这种连接方式适用于具有模拟量输出功能的绝对值多圈编码器。它的缺点在于可能会牺牲一些精度。
MODBUS RTU连接:通过MODBUS RTU协议连接到PLC的485通讯接口也是一种选择,但需要专门的编程,可能会降低通讯速度,并有时可能出现设备地址丢失的问题。
对于单圈编码器,通常可以选择并行连接,因为位数较低,而多圈编码器的选择则取决于具体应用,较简单的应用可以考虑使用4-20mA模拟量连接方式。
绝对值编码器的SSI输出与增量值信号A/B的应用
绝对值编码器的SSI输出通常同时提供了增量值信号A和B,这两相1Vpp正弦波输出具有以下几个重要的应用:
冗余信号:增量值信号可以作为绝对信号的冗余。在某些关键应用中,如果绝对值信号发生故障,增量值信号可以用作备用,以确保系统的可靠性。
双闭环系统:绝对值编码器的绝对信号可以用于位置闭环控制,而增量值信号可以用于速度闭环控制。这构成了一个双闭环系统,可以实现更精确的位置控制,避免位置超调和振荡。这是一个相对先进的控制系统,国内目前尚未广泛应用。
分辨率提升:增量值信号是正弦波信号,可以通过模拟电路进行细分。这意味着在绝对值编码器的两个最小相邻码之间,可以根据相位变化获得更高的分辨率,从而显著提高绝对值编码器的分辨率。
通过利用绝对值编码器的增量值信号,用户可以在保持绝对位置信息的同时实现更高级别的控制和监测。
电子凸轮开关的应用
除了上述的绝对值编码器连接方式,还有一种多功能编码器,提供了绝对值信号、增量值信号以及电子凸轮开关的输出。这种编码器的应用有以下几个方面:
连续绝对值信号:该编码器可以提供连续的绝对值信号,用于显示当前位置。
增量值信号:增量值信号可用于速度闭环控制,实现更高效的运动控制。
定位电子凸轮开关:这是该编码器的一个独特功能。它可以预设多个定位点,当编码器旋转到这些点时,会直接输出开关信号。这些开关信号可以用于控制减速和停车,实现精确的位置控制。
这种多功能编码器在需要高精度控制的应用中非常有用,例如机床控制、自动化生产线和机器人应用中。
结论
绝对型编码器(多圈)与PLC的连接在工业自动化中具有重要意义,选择适当的连接方式取决于具体的应用需求。不仅如此,绝对值编码器的增量值信号也提供了额外的应用潜力,可以用于提高系统的可靠性、精度和控制水平。电子凸轮开关的加入则进一步扩展了编码器的应用领域,使其成为高度灵活和功能强大的运动控制设备。随着技术的不断进步,绝对型编码器的应用将继续扩展,并在工业自动化领域发挥更大的作用。