而电机轴,比如会通过同步带,齿轮,链条等带动一些负载,比如控制丝杆,这样会有个所谓电子齿轮比的关系,电机转一圈,丝杆会前进多少毫米,这样读到了对应编码器上输出多少个脉冲,通过脉冲数就可以反推出当前丝杆的位置。
另外有个Z相脉冲,是因为圆周虽然会不停转下去,角度会无***,但是都是一周一周的重复而已,零相脉冲固定在圆周某个位置,编码器每转一圈,只输出一个零相脉冲,这样如果以Z相脉冲为基准点,这样每次读到这个脉冲时候,系统就清零一次,就可以让角度*大值控制在360°以内,相当于一个零基准点了。
以上这种定位叫增量坐标系,所以编码器就是增量型编码器,应用比较广泛,因为灵活而且价格便宜。如果只设备只需要转一圈的,也就是角度在360°内的,编码器可以细分精密一点,比如有13位,相当于2^13次方个脉冲一圈,对应着360°,这种脉冲数和角度一一对应,不怕系统断电需要重新调整零位,这种编码器叫单圈**值编码器。如果负载需要转多圈的,但是这个圈数也不能非常多,比如5圈,相当于5*360°=1800°,这样脉冲和1800°一一对应,这些在一些高档的数控机床上应用比较多,可以知道丝杆或者一些旋转工作的当前精密位置,而且不用担心系统断电归零问题。
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一般PLC会设计有高速计数端口,本质是利用了底层单片机的硬件逻辑来完成这些编码器计数的,避开了扫描周期问题,PLC都设计有专门的高速计数指令,使用的时候,直接调用这些指令就可以读到当前的脉冲值了。
提醒一下,如果想用PLC来控制伺服或者步进系统,往往并不需要通过编码器反馈来判断位置,通过一些PLS指令之类的来发出位置脉冲给伺服驱动器,位置环在伺服驱动器内部构成就好,而PLC这边只是一个指令机构,并没有构成位置闭环,当然如果是专门定位模块控制,使用了NC之类的控制方式,是可以在里边构建位置闭环的。