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《plc與光電編碼器在轉(zhuǎn)速測量中的應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、PLC與光電編碼器在轉(zhuǎn)速測量中的應用谷橙（武橋重工股份有限公司湖北武漢４３００５０）摘要：隨著社會的發(fā)展起重設備在工程機械中的地位越來越重要，對起重設備的運行情況的檢測也越來越重要。其中一個重要監(jiān)控點就是起重設備的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速的監(jiān)控就必須得用到ＰＬＣ與光電編碼器.jyqk571.1文獻標識碼：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６６５－２２７２．２０１5．06．０44近些年來PLC與光電編碼器（增量型）在起重行業(yè)上的應用已非常廣泛，如在起重設備中測走行距離與卷揚機轉(zhuǎn)速等。本文將詳細介紹如何用西門子PLC與增量型編碼器測電機的轉(zhuǎn)速以及旋轉(zhuǎn)方
2、向。１工作原理概述將編碼器與電動機同軸安裝（電動機為三向異步電機）電動機運轉(zhuǎn)時同時帶動編碼器轉(zhuǎn)動，所以光電編碼器的轉(zhuǎn)速就是電動機的轉(zhuǎn)速。編碼器高速運轉(zhuǎn)時其內(nèi)部輸出高速脈沖，用PLC采集其輸出脈沖，編寫程序故可計算出電動機的轉(zhuǎn)速。為了方便的測電機的多個速度與方向，可加入變頻器進入該系統(tǒng)，通過變頻器來調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速與方向。光電編碼器的輸出信號有＋５ｖ和＋２４ｖ，而多數(shù)ｓ７－２００ｃｐｕ的輸入端有效信號時＋２４ｖ，只有ｃｐｕ２２４ｘｐ型的ｐｌｃ既可以接入＋５ｖ的信號也可以接入＋２４的信號，故本文中的ｐｌｃ選擇ｃｐｕ２２４ｘｐ，編碼器為增量型＋５ｖ
3、電壓型輸出，變頻器的型號為施耐德ＡＴＶ３１２。本文中將采用兩個編碼器測兩個電機的轉(zhuǎn)速。其原理見圖１、圖２。為了精確地測量光電編碼器的輸出脈沖，需要使用ｃｐｕ２２４ｘｐ中的高速計數(shù)器。下面來簡單介紹一下ｃｐｕ２２４ｘｐ的高速計數(shù)功能。ｃｐｕ２２４ｘｐ提供了多個高速計數(shù)器（ｈｓｃ０～ｈｓｃ５）以響應快速脈沖輸入信號。高速計數(shù)器的計數(shù)速度比ｐｌｃ的掃描速度要快的多，因此高速計數(shù)器可獨立于用戶程序工作，不受掃描時間的限制。用戶通過相關指令，設置相應的特殊存儲器控制計數(shù)器的工作。高速計數(shù)器有１２種工作模式，每個計數(shù)器都有時鐘、方向控制、復位啟動等特定
4、輸入。在正交模式下，可選擇１×（１倍速）或者４×（４倍速）輸入脈沖頻率的內(nèi)部計數(shù)頻率。高速計數(shù)器的工作模式和輸入點的分配可參考ｓ７－２００可編程控制器系統(tǒng)手冊。Ｓ７－２００ｃｐｕ２２４ｘｐ擁有全部的６個高速計數(shù)器，所以可以同時接入多個編碼器來測多個電機的轉(zhuǎn)速。６個高速計數(shù)器中只有ｈｓｃ０和ｈｓｃ３支持模式１２，起重ｈｓｃ０計數(shù)ｑ０．０的輸出脈沖，起重ｈｓｃ３計數(shù)ｑ０．１的輸出脈沖．該功能可以在沒有編碼器的情況下通過編寫程序ｑ０．０或ｑ０．１來輸出高速脈沖模擬編碼器，故可以不需要外部接線。預使用兩個高速制動器測兩個編碼器轉(zhuǎn)速，可選擇ＨＳＣ０與
5、ＨＳＣ４，所以編碼器ＰＧ１與ＰＧ２分別接入輸入點ｉ０．０，ｉ０．１、ｉ０．３，ｉ０．４。高速計數(shù)器的硬件輸入接口與普通數(shù)字量接口使用相同的地址，已經(jīng)定義用于高速計數(shù)器的輸入點不能再用于其他功能。所有高速計數(shù)器在ｓ７－２００ｃｐｕ的特殊存儲區(qū)中都有各自的控制字，控制字用來定義計數(shù)器的計數(shù)方式和其他一些設置，以及在用戶程序中隊計數(shù)器的運行進行控制。高速計數(shù)器的控制字的位地址分配可參考ｓ７－２００可編程控制器系統(tǒng)手冊中的表６－２７與表６－２８。高速計數(shù)器都有初始值和預制值，所謂初始值就是高速計數(shù)器的起始值，而預置值就是計數(shù)器運行的目標值，當前值等
6、于預置值時，會引發(fā)一個內(nèi)部中斷事件，初始值預置值和當前值都是３２位有符號整數(shù)，必須先設置控制字以允許裝入初始值和預置值，并且初始值和預置值存入特殊存儲器中，然后執(zhí)行ｈｓｃ指令使新的初始值和預置值有效．（如無需引發(fā)中斷事件可任意設置或無需設置預置值和初始值）裝載高速計數(shù)器的初始值＼預置值和當前值的寄存器與計數(shù)器的對應關系詳見ｓ７－２００可編程控制器系統(tǒng)手冊的中表６－３０。指令介紹：高速計數(shù)器（ＨＳＣ）指令根據(jù)ＨＳＣ特殊內(nèi)存為的狀態(tài)和配置控制高速計數(shù)器。高速計數(shù)器定義（ＨＤＥＦ）指令選擇特定的高速計數(shù)器（ＨＳＣＸ）的操作模式。２編寫程序本例的編
7、程思路是先對高速計數(shù)器進行初始化，啟動高速計數(shù)器。在１００ｍｓ內(nèi)高速計數(shù)器計數(shù)個數(shù)，轉(zhuǎn)化成每分鐘編碼器旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)就是光電編碼器的轉(zhuǎn)速也就是電動機的轉(zhuǎn)速光電編碼器為１０２４線，也就是說，光電編碼器每轉(zhuǎn)動一周共向ｐｌｃ的高速計數(shù)端口發(fā)出１０２４個脈沖。故得出電動機的轉(zhuǎn)速公式ｎ＝（Ｎ×１０×６０）/１０２４＝（Ｎ×７５）/１２８。式中，ｎ為電動機的轉(zhuǎn)速：Ｎ為１００ｍｓ內(nèi)高速計數(shù)器的計數(shù)個數(shù)（收到的脈沖個數(shù)），程序如下：主程序：網(wǎng)絡１將存儲單元ＶＤ１０４與ＶＤ５０４清零，為后面的存儲計數(shù)值做準備；調(diào)用各個子程序；網(wǎng)絡２ＨＣ０與ＨＣ４分別為編碼器１與
8、編碼器２輸出高速脈沖的當前值，將其分別賦值給Ｄ１００ＶＤ５００；ＶＤ１３６ＶＤ５３６分別為兩個編碼器同軸所聯(lián)電機的轉(zhuǎn)速，由中斷程序ＩＮＴ＿０計算出。子程序ＨＳＣ＿ＩＮＩＴ＿１：設
