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【E课堂】旋转编码器的编程思路
日期:2017-09-09 浏览量:

  旋转编码器应用于角度定位或测量时,通常有A、B、Z三相输出。A相和B相输出占空比为50%的方波。编码器每转一周,A相和B相输出固定数目的脉冲。当编码器正向旋转时,A相比B相超前四分之一个周期;当编码器反向旋转时,B相比A相超前四分之一个周期。A相和B相输出方波的相位差为90°。编码器每转一周,Z相输出一个脉冲。由于编码器每转一周,A相和B相输出固定数目的脉冲,则A相或B相每输出一个脉冲,表示编码器旋转了一个固定的角度。当Z相输出一个脉冲时,表示编码器旋转了一周。因此旋转编码器可以测量角位移及位移方向。

本文引用地址:

  我们通常用的是增量型编码器,可将旋转编码器的输出脉冲信号直接输入给PLC,利用PLC的高速计数器对其脉冲信号进行计数,以获得测量结果。不同型号的旋转编码器,其输出脉冲的相数也不同,有的旋转编码器输出A、B、Z三相脉冲,有的只有A、B相两相,最简单的只有A相。

  编码器有5条引线,其中3条是脉冲输出线,1条是COM端线,1条是电源线(OC门输出型)。编码器的电源可以是外接电源,也可直接使用PLC的DC24V电源。电源“-”端要与编码器的COM端连接,“+ ”与编码器的电源端连接。编码器的COM端与PLC输入COM端连接,A、B、Z两相脉冲输出线直接与PLC的输入端连接,A、B为相差90度的脉冲,Z相信号在编码器旋转一圈只有一个脉冲,通常用来做零点的依据,连接时要注意PLC输入的响应时间。旋转编码器还有一条屏蔽线,使用时要将屏蔽线接地,提高抗干扰性。

  编码器-----------PLC

  A,B,Z 分别接入PLC的输入点(按速计数器HSC的规定)

  +24V------------+24V

  COM------------- -24V-----------COM

  旋转编码器的应用电路为:

  其中100pF的电容为去抖动的作用,但是软件处理的时候最好还是加上软件去抖动,以防止误判。软件去抖动最常用的就是延时和连续采样多次,在此不再详述。

  A和B输出波形为

    

  通过输出波形图可知每个运动周期的时序为

  静止状态为11或00,A异或B的结果为0(注1)

  单片机可利用定时器中断来检测A和B的状态,中断时间在5~20ms之间均可。

  当检测到A^B= 0时,表示为静止状态,记下A和B的状态。

  当检测到A^B= 1时,表示有转动,读取AB的状态,如果AB是从11到01或者是

  从00到10则为正转,反之如果AB是从11到10或者是从00到01则为反转。

  此方法比较简单可靠,可以检测转动一格又可以检测快速转动。

  注1:异或运算

  异或的运算方法是一个二进制运算,C语言中用A^B表示A异或B:

  1^1=0

  0^0=0

  1^0=1

  0^1=1

  两者相等为0,不等为1.

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