PLC如何通過(guò)編碼器判斷位置

嚴(yán)格來(lái)講，編碼器只會(huì)告訴你該如何定位，要如何執(zhí)行，是需要靠數(shù)控系統(tǒng)（或者PLC之類控制器）控制伺服或者步進(jìn)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)定位的，編碼器好比人的眼睛，知道電機(jī)軸或者負(fù)載處于當(dāng)前某個(gè)位置，工業(yè)上用的一般是光電類型編碼器，下邊簡(jiǎn)單說(shuō)明一下

光電編碼器是在一個(gè)很薄很輕的圓盤子上，通過(guò)緊密儀器來(lái)腐蝕雕刻了很多條細(xì)小的縫，相當(dāng)于把一個(gè)360度，細(xì)分成很多等分，比如成1024組，這樣每組之間的角度差是360/1024度=0.3515625度。

然后有個(gè)精密的發(fā)光源，安裝在碼盤的一面，碼盤的另外一面，會(huì)有個(gè)接收器之類的，使用了光敏電阻這些元件加放大和整形電路組成，這樣碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)候，有縫隙的地方會(huì)透光過(guò)去，接收器會(huì)瞬間收到光脈沖，經(jīng)過(guò)電路處理后，輸出一個(gè)電脈沖信號(hào)，這樣碼盤旋轉(zhuǎn)了一周，會(huì)對(duì)應(yīng)輸出1024個(gè)脈沖，第一個(gè)脈沖位置如果是0，第二個(gè)脈沖位置就是0.3515625°，第三個(gè)脈沖位置是0.3515625°*2，以此類推，這樣只要有儀器能讀到脈沖個(gè)數(shù)，就可以知道碼盤對(duì)應(yīng)在什么位置了，如果把編碼器安裝到電機(jī)的軸上，電機(jī)軸和碼盤是剛性連接，兩者的位置關(guān)系會(huì)一一對(duì)應(yīng)，通過(guò)讀編碼器脈沖，就可以知道電機(jī)的軸位置。

PLC能輸入開(kāi)關(guān)量，也就是一高一低的電平電壓，而編碼器脈沖信號(hào)，可以理解一定時(shí)間內(nèi)，用極快的速度完成的一組開(kāi)關(guān)量。但是因?yàn)檫@種開(kāi)關(guān)量的頻率太高了，所以PLC的普通I/O口是無(wú)法準(zhǔn)確讀到這些脈沖的個(gè)數(shù)的，因?yàn)镻LC工作過(guò)程中存在掃描周期，需要每個(gè)一段時(shí)間才去刷新一下普通I/O口的數(shù)據(jù)，而編碼器的精度太高了，單位時(shí)間內(nèi)輸出的脈沖個(gè)數(shù)太多，普通I/O是無(wú)法勝任的。

一般PLC會(huì)設(shè)計(jì)有高速計(jì)數(shù)端口，本質(zhì)是利用了底層單片機(jī)的硬件邏輯來(lái)完成這些編碼器計(jì)數(shù)的，避開(kāi)了掃描周期問(wèn)題，PLC都設(shè)計(jì)有專門的高速計(jì)數(shù)指令，使用的時(shí)候，直接調(diào)用這些指令就可以讀到當(dāng)前的脈沖值了。

但是脈沖的計(jì)算和輸出上，由于掃描周期存在，往往也會(huì)存在著滯后影響，如果用來(lái)控制一些執(zhí)行機(jī)構(gòu)，比如氣缸來(lái)動(dòng)作裁切動(dòng)作，這樣要考慮提前量的補(bǔ)償問(wèn)題。

提醒一下，如果想用PLC來(lái)控制伺服或者步進(jìn)系統(tǒng)，往往并不需要通過(guò)編碼器反饋來(lái)判斷位置，通過(guò)一些PLS指令之類的來(lái)發(fā)出位置脈沖給伺服驅(qū)動(dòng)器，位置環(huán)在伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部構(gòu)成就好，而PLC這邊只是一個(gè)指令機(jī)構(gòu)，并沒(méi)有構(gòu)成位置閉環(huán)，當(dāng)然如果是專門定位模塊控制，使用了NC之類的控制方式，是可以在里邊構(gòu)建位置閉環(huán)的。