咸阳西门子授权代理商PLC

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PLC高速计数与增量型编码器连接的信号有哪些

一讲到plc通过与编码器的连接，许多人立即想到高速计数。高速计数只是增量编码器的方波脉冲信号。事实上，值编码器不需要累积计数，“高速计数”没有意义。而即使是增量的方波脉冲信号，也有很多技术特征不同，PLC使用人员在选择编码器时分辨清楚：

  1)，5V差分驱动信号是工作电压为5V，ABZ6条信号输出线：A ,A-;B ,B-;Z ,Z-。注意A-是相对于A 的反相(就是当A 为高电平，A-就是低电平，当A 为低电平，A-就是高电平)，有时也有是在A的头上加一个横线表示。

  由于脉冲信号是电压信号，具有抗干扰性强、传输距离长等优点，A ，A-从电缆的外部来看，几乎没有两根电缆是相反的“变化”没有电磁场的波不容易受到外部电磁场的影响，即使有干扰，在接收端“差分”(“差”即减法后消除共模干扰。但是5号电压偏低，对于较大型电机和较复杂的现场工控就不适合，目前主要用户是伺服电机等小型化设备中，PLC大都不用(如有运动控制卡的会用此信号接口)。

  在欧系产品的有些说明书里面，这个信号有时会用TTL表示，但是在国际RS422标准出来推广以后，逐渐的也有用RS422表示，并且有些RS422的信号做到的是5--24V。

  2)集电极开路信号，(PNP或者NPN)，简单的10-24V的ABZ没有反相信号的三条线。注意这个信号有PNP与NPN事实上，它确实是一个三极管放大电路，应该与接收端完全匹配。例如NPN的编码器配NPN的PLC。早先的半导体放大电路的发展，日本与欧洲各自有所侧重，日本的基本是以NPN结晶体管放大电路为主，而欧洲的基本是以PNP电路为主，两者虽然可以用“上拉电阻”采集电压信号同样获得方波互通，但是通过这种上拉电阻的方波信号在高速和干扰杂波的情况下信号品质很差，容易造成误读。上拉电阻仅仅是经济而临时性办法，不应一直有用。

  集电极开路输出的信号，尽量要与原极性一致的匹配，而不是上拉电阻(编码器内部或PLC内部预先加入的上拉电阻)，在编码器选择性和PLC的选型是需要特别注意。

  目前的经济性PLC和日系经济型编码器很多就是这种“集电极开路信号”的。

  集电极开路信号除了信号匹配性需要特别注意以外，由于没有反相信号平衡，它的抗干扰能力较差，而对于感应到的反向冲击电压很容易烧毁电路(例如电机启动瞬间产生的电磁场冲击)，这种信号是较低端的信号，一般建议只用在小型加工设备(固定设计环境)的场合。

  3)，推挽式放大电路(HTL-3)，编码器的特征也是10-30V的ABZ三条线，但它打开了集电极NPN和PNP放大电路的叠加形成“推拉放大”所以它可以兼容PNP和NPN此外，它还有一个反向冲击电压的电路，可以带走冲击，也不容易烧坏电路。具有推挽式(也有叫推拉的，也有叫HTL的)信号的编码器可以兼容连接集电极开路的PNP或者NPN接口。

  4)推拉放大电路含有反相信号(HTL-6)编码器的特征是10-30V并6根线，A ,A-;B ,B-;Z ,Z-，既有推挽式HTL三线的优点和差分抗干扰平衡的优点。另外请注意，哪怕PLC只有ABZ三个接口而没有A-B-Z-,这种编码器的电缆也要保留至接收端，A-B-Z-悬空封闭，因为编码器信号是电压式的，这类编码器信号就算不接电缆保留至接收端，它仍然能够有电压在上面而起到电压平衡的效果(如果接收端三线接口，差分效果就没有了)，仍然有提高抗干扰的能力。编码器信号能够传输200米距离的就是指这种信号(例如GI58N增量型编码器)。

  请注意，这是西门子等欧系主推的增量编码器接口!西门子的变频器和PLC基本都是这种接口，哪怕只接三根线。

  5)，5—30V推挽式包含反相信号(HTL-G6)，这与上述四个信号完全兼容，为了防止连接错误的线路，该信号进行了电源短路保护和信号短路保护，包括电源在内的8个连接错误不应燃烧电路，错误不燃烧HTL-G6的特征。这个信号可以传输达300米(编码器电缆)，信号强度大，抗干扰能力强，是今后自动化应用值得推荐的编码器信号接口。当然，对于5V差分你如果预先确定的话，请还是选择第1种信号，5V差分驱动。

  德国海德汉等欧洲品牌的编码器，Sick，TR上述增量编码器等HTL-6可选择增量信号;

  GEMPLE提供的增量型编码器的输出信号，属于上述的第4种和第5种,例如GI58N和GI40N等都有这个接口可选。

  日本编码器(包括韩国品牌)在中国市场没有看到第四种和第五种，大部分是种和第二种，5种V差分驱动和集电极开路输出，集电极开路输出基本为NPN，这个信号与欧系PLC在匹配要选择，请特别注意信号匹配要求。

  其他：增量编码器还有一种输出信号是正余弦信号输出，这一般用于伺服电机和电梯曳引机上，PLC基本上没有这样的接口，除非是的运动控制卡有些。

PLC的应用分类介绍

 目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，随着其性能价格比的不断提高，应用的范围还在不断扩大，PLC的应用大致可归纳为以下几类。

    1)、开关量的逻辑控制

    这是PLC基本、广泛的应用领域。PLC的逻辑控制取代传统的继电系统控制电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单机控制，也可用于多机群控及自动化生产线的控制等。如机床电气控制、装配生产线、电梯控制、冶金系统的高炉上料系统以及各种生产线的控制。   

    2)、运动控制

    PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。目前，大多数的PLC制造商都提供拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，这一功能可广泛用于各种机械，如金属切削机床、金属成型机床、机器人、电梯等。

    3)、过程控制

     过程控制是指对温度、压力、流量、速度等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。现代的大、中型PLC一般都有闭环PID控制模块，这一功能可以用PID子程序来实现，而更多的是使用PID模块来实现。

    4)、数据处理

    PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以通过通信接口传送到的智能装置进行处理，或将它们打印备用。数据处理一般用于大型控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

    5）、通信及联网

    PLC通信括PLC相互之间、PLC与上位机、PLC与其它智能设备间的通信。PLC与其它智能控制设备一起，可以构成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统，满足工厂自动化系统发展的需要。

● PLC控制系统与继电器控制系统的区别 ：

    ⑴ 组成器件不同：继电器控制线路是许多真正的硬件继电器组成，而梯形图则由许多所谓“软继电器”组成。

    ⑵ 触点数量不同：硬继电器的触点数量有限，用于控制的继电器的触 点数一般只有4～8对；而梯形图中每个“软继电器”供编程使用的触点数有无限对。

    ⑶ 实施控制的方法不同：在继电器控制线路中，实现某种控制是通过各种继电器之间硬接线解决的。而PLC控制是通过梯形图即软件编 程解决的。

    ⑷ 工作方式不同：在继电器控制线路中，采用并行工作方式；而在梯形图的控制线路中，采用串行工作方式。