自动化生产线安装与调试课件 10旋转编码器的应用

旋转编码器的应用工作原理：通过光电转换，将输出至轴上的机械、几何位移量转换成脉冲或数字信号的传感器，应用：速度或位置（角度）的检测。旋转编码器概述旋转编码器原理示意图典型的旋转编码器组成：码盘（Disk）、检测光栅（Mask）、光电转换电路（光源、光敏器件、信号转换电路）、机械部件等组成。旋转编码器组成根据光电编码器产生的脉冲的方式不同，可以分为：增量式、绝对式、复合式。生产线上常采用的是：增量式旋转编码器。旋转编码器分类功能：在YL-335B生产线的分拣单元控制中，传动带定位控制是由光电编码器来完成。同时，光电编码器还要完成电机转速的测量。旋转编码器旋转编码器光电编码器的码盘条数决定了传感器的最小分辨角度；分辨角α

=360°/条纹数。增量式旋转编码器工作原理：增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90，用于辩向：当A相脉冲超前B相时为正转方向，而当B相脉冲超前A相时则为反转方向。增量式旋转编码器增量式旋转编码器输出脉冲示意图YL-335B分拣单元使用了这种具有A、B两相90°相位差的通用型旋转编码器，用于计算工件在传送带上的位置。编码器直接连接到传送带主动轴上。增量式旋转编码器增量式编码器输出的三组方波脉冲三相脉冲采用NPN型集电极开路输出，分辨率500线，工作电源DC12～24V。本工作单元没有使用Z相脉冲，A、B两相输出端直接连接到PLC（S7-224XPAC/DC/RLY主单元）的高速计数器输入端。增量式旋转编码器脉冲当量定义：每两个脉冲之间的距离。

分拣单元主动轴的直径为d=43mm,则减速电机每旋转一周，皮带上工件移动距离L=π.d=3.14×43=136.35mm。故脉冲当量μ为μ=L/500≈0.273mm。装配单元基本工作过程传送带位置计算用图

①、当工件从下料口中心线移至传感器中心时，旋转编码器约发出430个脉冲；②、移至第一个推杆中心点时，约发出614个脉冲；脉冲数计算③、移至第二个推杆中心点时，约发出963个脉冲；④、移至第二个推杆中心点时，约发出1284个脉冲。

脉冲数计算注意：上述脉冲当量的计算只是理论上的。理论计算值只能作为估算值。误差因素：传送带主动轴直径（包括皮带厚度）的测量误差，传送带的安装偏差、张紧度，分拣单元整体在工作台面上定位偏差等等脉冲当量测量脉冲数n；测量实际传动距离L；μ=L/n。脉冲当量测量脉冲数n测量方法：利用PLC自带的高速计数器计数。分拣单元所配置的PLC是S7-224XPAC/DC/RLY主单元，集成有6点的高速计数器，编号为HSC0～HSC5，每一编号的计数器均分配有固定地址的输入端。同时，高速计数器可以被配置为12种模式中的任意一种。脉冲数n测量S7-200PLC的HSC0～HSC5输入地址和计数模式S7-200PLC的HSC0～HSC5输入地址和计数模式

根据分拣单元旋转编码器输出的脉冲信号形式(A/B相正交脉冲，Z相脉冲不使用，无外部复位和启动信号)，由表5-11容易确定，所采用的计数模式为模式9，选用的计数器为HSC0，B相脉冲从I0.0输入，A相脉冲从I0.1输入，计数倍频