西門子6EP1332-2BA10

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6ES7515-2AM01-0AB0SIMATIC S7-1500, CPU 1515-2 PN, *處理器 mit 工作存儲器 500 KB 用于 程序 和 3MByte 用于數(shù)據(jù), 1. 接:PROFINET IRT mit 2 Port 交換機(jī), 2. 接:PROFINET RT, 30 NS Bit-Performance, 需要 SIMATIC 存儲卡

1.1光電編碼器

編碼器是傳感器的一種，主要用來檢測機(jī)械運動的速度,、位置,、角度、距離和計數(shù)等,，許多馬達(dá)控制均需配備編碼器以供馬達(dá)控制器作為換相,、速度及位置的檢出等，應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛,。按照不同的分類方法,，編碼器可以分為以下幾種類型：

?         根據(jù)檢測原理，可分為光學(xué)式,、磁電式,、感應(yīng)式和電容式。

?         根據(jù)輸出信號形式,，可以分為模擬量編碼器,、數(shù)字量編碼器。

?         根據(jù)編碼器方式,，分為增量式編碼器,、式編碼器和混合式編碼器。

光電編碼器是集光,、機(jī),、電技術(shù)于一體的數(shù)字化傳感器，主要利用光柵衍射的原理來實現(xiàn)位移——數(shù)字變換,，通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器,。典型的光電編碼器由碼盤,、檢測光柵、光電轉(zhuǎn)換電路（包括光源,、光敏器件,、信號轉(zhuǎn)換電路）,、機(jī)械部件等組成,。光電編碼器具有結(jié)構(gòu)簡單、精度高,、壽命長等優(yōu)點,，廣泛應(yīng)用于精密定位、速度,、長度,、加速度、振動等方面,。

這里我們主要介紹SIMATIC S7系列高速計數(shù)產(chǎn)品普遍支持的增量式編碼器和式編碼器,。

1.2增量式編碼器

增量式編碼器提供了一種對連續(xù)位移量離散化、增量化以及位移變化（速度）的傳感方法,。增量式編碼器的特點是每產(chǎn)生一個輸出脈沖信號就對應(yīng)于一個增量位移,，它能夠產(chǎn)生與位移增量等值的脈沖信號。增量式編碼器測量的是相對于某個基準(zhǔn)點的相對位置增量,，而不能夠直接檢測出位置信息,。

如圖1-1 所示，增量式編碼器主要由光源,、碼盤,、檢測光柵、光電檢測器件和轉(zhuǎn)換電路組成,。在碼盤上刻有節(jié)距相等的輻射狀透光縫隙,，相鄰兩個透光縫隙之間代表一個增量周期。檢測光柵上刻有A,、B 兩組與碼盤相對應(yīng)的透光縫隙,，用以通過或阻擋光源和光電檢測器件之間的光線，它們的節(jié)距和碼盤上的節(jié)距相等,，并且兩組透光縫隙錯開1/4 節(jié)距,，使得光電檢測器件輸出的信號在相位上相差 90°。當(dāng)碼盤隨著被測轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時,，檢測光柵不動,，光線透過碼盤和檢測光柵上的透過縫隙照射到光電檢測器件上，光電檢測器件就輸出兩組相位相差 90°的近似于正弦波的電信號,，電信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路的信號處理,，就可以得到被測軸的轉(zhuǎn)角或速度信息,。

圖1-1 增量式編碼器原理圖

一般來說，增量式光電編碼器輸出 A,、B  兩相相位差為 90°的脈沖信號（即所謂的兩相正交輸出信號）,，根據(jù) A、B 兩相的先后位置關(guān)系,，可以方便地判斷出編碼器的旋轉(zhuǎn)方向,。另外，碼盤一般還提供用作參考零位的 N  相標(biāo)志（指示）脈沖信號,，碼盤每旋轉(zhuǎn)一周,，會發(fā)出一個零位標(biāo)志信號。

圖1-2 增量式編碼器輸出信號

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1.3式編碼器

式編碼器的原理及組成部件與增量式編碼器基本相同，與增量式編碼器不同的是,，式編碼器用不同的數(shù)碼來指示每個不同的增量位置,，它是一種直接輸出數(shù)字量的傳感器。

圖1-3式編碼器原理圖

如圖1-3所示,，式編碼器的圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼道,，每條碼道上由透光和不透光的扇形區(qū)相間組成，相鄰碼道的扇區(qū)數(shù)目是雙倍關(guān)系,，碼盤上的碼道數(shù)就是它的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù),。在碼盤的一側(cè)是光源，另一側(cè)對應(yīng)每一碼道有一光敏元件,。當(dāng)碼盤處于不同位置時,，各光敏元件根據(jù)受光照與否轉(zhuǎn)換出相應(yīng)的電平信號，形成二進(jìn)制數(shù),。顯然,，碼道越多，分辨率就越高,，對于一個具有 n 位二進(jìn)制分辨率的編碼器,，其碼盤必須有 n  條碼道。

根據(jù)編碼方式的不同,，式編碼器的兩種類型碼盤（二進(jìn)制碼盤和格雷碼碼盤）,，如圖1-4 所示。

圖1-4 式編碼器碼盤

式編碼器的特點是不需要計數(shù)器,，在轉(zhuǎn)軸的任意位置都可讀出一個固定的與位置相對應(yīng)的數(shù)字碼,，即直接讀出角度坐標(biāo)的值,。另外，相對于增量式編碼器,，式編碼器不存在累積誤差,，并且當(dāng)電源切除后位置信息也不會丟失。