大家好，今天小編關(guān)注到一個比較有意思的話題，就是關(guān)于機(jī)械設(shè)備精準(zhǔn)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)的問題，于是小編就整理了2個相關(guān)介紹機(jī)械設(shè)備精準(zhǔn)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)的解答，讓我們一起看看吧。

編碼器怎么實(shí)現(xiàn)定位功能，用plc怎么設(shè)計(jì)梯形圖？

編碼器怎么實(shí)現(xiàn)定位功能，用plc怎么設(shè)計(jì)梯形圖，我們知道編碼器的主要功能是測速和定位，定位的原理就是把旋轉(zhuǎn)信號轉(zhuǎn)換成直線位移信號，在我們工控中是很常見的測量元件。

1、我們簡單講下編碼器的連接，一般裝在電機(jī)軸上或者與電機(jī)(減速機(jī))連接的絲杠上，編碼器和軸同步旋轉(zhuǎn)這樣我們就能檢測到工件的旋轉(zhuǎn)信號了。

2、編碼器的旋轉(zhuǎn)信號如何轉(zhuǎn)換成位移數(shù)據(jù)，我們需要了解的參數(shù)絲杠的螺紋距，就是轉(zhuǎn)一圈工件移動多少距離如8mm等，另一個參數(shù)就是編碼器的分比率，就是一圈多少個脈沖如1000p/r。知道了這兩個參數(shù)，我們就可以計(jì)算定位的位置數(shù)據(jù)了，按照比例進(jìn)行計(jì)算一個脈沖的距離就是8絲，下面我們只要使用plc采集到編碼器的脈沖數(shù)量就可以知道工件的定位了。

3、編碼器脈沖的采集，在plc中我們可以采用計(jì)數(shù)器來測量脈沖數(shù)量，由于電機(jī)轉(zhuǎn)速較高脈沖的頻率肯定很高，普通的計(jì)數(shù)器肯定達(dá)不到要求，必須采用高速計(jì)數(shù)器，原因就是采樣頻率高于脈沖頻率，另外就是具有中斷功能，避免plc周期的影響。編碼器我們一般是雙相雙計(jì)數(shù)，什么意識呢，就是采集兩相AB脈沖信號，根據(jù)兩相信號的相位滯后或者超前關(guān)系自動進(jìn)行增減計(jì)數(shù)。無論電機(jī)正反轉(zhuǎn)編碼器都能自動進(jìn)行加減定位，很方便，同時plc中的高速計(jì)數(shù)器都是掉電保存的，無論是增量式的編碼器，重新上電后位置記憶是不會丟失的。

4、梯形圖的編制包括兩部分，一個是編碼器脈沖采集，一個是脈沖轉(zhuǎn)位置換算，plc梯形圖編程很簡單不是很復(fù)雜，這里我們以三菱plc為例編寫梯形圖如下，采用高速計(jì)數(shù)器C251來采集脈沖，經(jīng)過一系列的換算計(jì)算出位置。

以上就是編碼器定位功能的原理和plc梯形圖的編程實(shí)例，希望能幫到你！

嚴(yán)格來講，編碼器只會告訴你改如何定位，要如何執(zhí)行，是需要靠數(shù)控系統(tǒng)（或者PLC之類控制器）控制伺服或者步進(jìn)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)定位的，編碼器好比人的眼睛，知道電機(jī)軸或者負(fù)載處于當(dāng)前某個位置，工業(yè)上用的一般是光電類型編碼器，下邊簡單說明一下，請關(guān)注：機(jī)電貓

光電編碼器是在一個很薄很輕的圓盤子上，通過緊密儀器來腐蝕雕刻了很多條細(xì)小的縫，相當(dāng)于把一個360度，細(xì)分成很多等分，比如成1024組，這樣每組之間的角度差是360/1024度=0.3515625度。

然后有個精密的發(fā)光源，安裝在碼盤的一面，碼盤的另外一面，會有個接收器之類的，使用了光敏電阻這些元件加放大和整形電路組成，這樣碼盤轉(zhuǎn)動時候，有縫隙的地方會透光過去，接收器會瞬間收到光脈沖，經(jīng)過電路處理后，輸出一個電脈沖信號，這樣碼盤旋轉(zhuǎn)了一周，會對應(yīng)輸出1024個脈沖，第一個脈沖位置如果是0，第二個脈沖位置就是0.3515625°，第三個脈沖位置是0.3515625°*2，以此類推，這樣只要有儀器能讀到脈沖個數(shù)，就可以知道碼盤對應(yīng)在什么位置了，如果把編碼器安裝到電機(jī)的軸上，電機(jī)軸和碼盤是剛性連接，兩者的位置關(guān)系會一一對應(yīng)，通過讀編碼器脈沖，就可以知道電機(jī)的軸位置。

而電機(jī)軸，比如會通過同步帶，齒輪，鏈條等帶動一些負(fù)載，比如控制絲桿，這樣會有個所謂電子齒輪比的關(guān)系，電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，絲桿會前進(jìn)多少毫米，這樣讀到了對應(yīng)編碼器上輸出多少給脈沖，通過脈沖數(shù)就可以反推出當(dāng)前絲桿的位置。

但是編碼器是圓的，如果無限制旋轉(zhuǎn)下去，角度會無窮大，所以設(shè)計(jì)了一種增量型的編碼器，轉(zhuǎn)一圈，會輸出三組信號ABZ，其中AB是一樣的脈沖，比如上邊說的一圈有1024個脈沖，AB相脈沖對應(yīng)一圈內(nèi)的圓周角度，而且兩種脈沖是處于正交狀態(tài)的，如果是正反轉(zhuǎn)，通過判斷AB相脈沖的上升沿和下降沿的先后順序，就可以知道編碼器當(dāng)前是順時針還是逆時針方向旋轉(zhuǎn)的，

另外有個Z相脈沖，是因?yàn)閳A周雖然會不停轉(zhuǎn)下去，角度會無窮無盡，但是都是一周一周的重復(fù)而已，零相脈沖固定在圓周某個位置，編碼器每轉(zhuǎn)一圈，只輸出一個零相脈沖，這樣如果以Z相脈沖為基準(zhǔn)點(diǎn)，這樣每次讀到這個脈沖時候，系統(tǒng)就清零一次，就可以讓角度最大值控制在360°以內(nèi)，相當(dāng)于一個零基準(zhǔn)點(diǎn)了。這樣即使系統(tǒng)斷掉了，重新上電，只要能找到這個基準(zhǔn)點(diǎn)，就可以知道絲桿的初始位置在什么地方了。

以上這種定位叫增量坐標(biāo)系，所以編碼器就是增量型編碼器，應(yīng)用比較廣泛，因?yàn)殪`活而且價格便宜。

如果只設(shè)備只需要轉(zhuǎn)一圈的，也就是角度在360°內(nèi)的，編碼器可以細(xì)分精密一點(diǎn)，比如有13位，相當(dāng)于2^13次方個脈沖一圈，對應(yīng)著360°，這種脈沖數(shù)和角度一一對應(yīng)，不怕系統(tǒng)斷電需要重新調(diào)整零位，這種編碼器叫單圈絕對值編碼器。如果負(fù)載需要轉(zhuǎn)多圈的，但是這個圈數(shù)也不能非常多，比如5圈，相當(dāng)于5*360°=1800°，這樣脈沖和1800°一一對應(yīng)，這些在一些高檔的數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用比較多，可以知道絲桿或者一些旋轉(zhuǎn)工作的當(dāng)前精密位置，而且不用擔(dān)心系統(tǒng)斷電歸零問題。

此外，編碼器還有磁電方式的，比如在碼盤上加工了很多個南北間隔的小磁鐵，通過霍爾去讀小磁鐵信號，輸出信號，同樣經(jīng)過放大和整形變成了電脈沖，這點(diǎn)和光電編碼器是類似的，而且價格會便宜點(diǎn)，可靠性會高，但是精度就比光電要差點(diǎn)。

PLC能輸入開關(guān)量，也就是一高一低的電平電壓，而編碼器脈沖信號，可以理解一定時間內(nèi)，用極快的速度完成的一組開關(guān)量。但是因?yàn)檫@種開關(guān)量的頻率太高了，所以PLC的普通I/O口是無法準(zhǔn)確讀到這些脈沖的個數(shù)的，因?yàn)镻LC工作過程中存在掃描周期，需要每個一段時間才去刷新一下普通I/O口的數(shù)據(jù)，而編碼器的精度太高了，單位時間內(nèi)輸出的脈沖個數(shù)太多，普通I/O是無法勝任的。

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到此，以上就是小編對于機(jī)械設(shè)備精準(zhǔn)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)的問題就介紹到這了，希望介紹關(guān)于機(jī)械設(shè)備精準(zhǔn)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)的2點(diǎn)解答對大家有用。