西門子高速計(jì)數(shù)產(chǎn)品與編碼器兼容性選型參考

高速計(jì)數(shù)模塊與編碼器的兼容性

高速計(jì)數(shù)模塊主要用于評估接入模塊的各種脈沖信號，用于對編碼器輸出的脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)和測量等。西門子SIMATIC S7的全系列產(chǎn)品都有支持高速計(jì)數(shù)功能的模塊，可以適應(yīng)于各種不同場合的應(yīng)用。

根據(jù)產(chǎn)品功能的不同，每種產(chǎn)品高速計(jì)數(shù)功能所支持的輸入信號類型也各不相同，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)或產(chǎn)品選型時(shí)要特別注意。下表給出了西門子高速計(jì)數(shù)產(chǎn)品與編碼器的兼容性信息，供選型時(shí)參考。

高速計(jì)數(shù)產(chǎn)品與編碼器的兼容性

編碼器使用的常見問題

1、編碼器選型時(shí)要考慮哪些參數(shù)在編碼器選型時(shí)，可以綜合考慮以下幾個參數(shù)：編碼器類型：根據(jù)應(yīng)用場合和控制要求確定選用增量型編碼器還是絕對性編碼器。輸出信號類型：對于增量型編碼根據(jù)需要確定輸出接口類型（源型、漏型）。

信號電壓等級：確認(rèn)信號的電壓等級（DC24V、DC5V等）。最大輸出頻率：根據(jù)應(yīng)用場合和需求確認(rèn)最大輸出頻率及分辨率、位數(shù)等參數(shù)。
安裝方式、外形尺寸：綜合考慮安裝空間、機(jī)械強(qiáng)度、軸的狀態(tài)、外觀規(guī)格、機(jī)械壽命等要求。

2、如何判斷編碼器的好壞

可以通過以下幾種方法判斷編碼器的好壞：

將編碼器接入 PLC的高速計(jì)數(shù)模塊，通過讀取實(shí)際脈沖個數(shù)或碼值來判斷編碼器輸出是否正確。

通過示波器查看編碼器輸出波形，根據(jù)實(shí)際的輸出波形來判斷編碼器是否正常。

通過萬用表的電壓檔來測量編碼器輸出信號電壓來判斷編碼器是否正常，具體操作方法如下：

1）編碼器為NPN晶體管輸出時(shí)，用萬用表測量電源正極和信號輸出線之間的電壓導(dǎo)通時(shí)輸出電壓接近供電電壓關(guān)斷時(shí)輸出電壓接近 0V2）編碼器為PNP晶體管輸出時(shí)，用萬用表測量測量電源負(fù)極和信號輸出線之間的電壓導(dǎo)通時(shí)輸出電壓接近供電電壓關(guān)斷時(shí)輸出電壓接近 0V

3、 計(jì)數(shù)不準(zhǔn)確的原因及相應(yīng)的避免措施在實(shí)際應(yīng)用中，導(dǎo)致計(jì)數(shù)或測量不準(zhǔn)確的原因很多，其中主要應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

編碼器安裝的現(xiàn)場環(huán)境有抖動，編碼器和電機(jī)軸之間有松動，沒有固定緊。

旋轉(zhuǎn)速度過快，超出編碼器的最高響應(yīng)頻率。

編碼器的脈沖輸出頻率大于計(jì)數(shù)器輸入脈沖最高頻率。

信號傳輸過程中受到干擾。

針對以上問題的避免措施：

檢查編碼器的機(jī)械安裝，是否打滑、跳齒、齒輪齒隙是否過大等。

計(jì)算一下最高脈沖頻率，是否接近或超過了極限值。

確保高速計(jì)數(shù)模塊能夠接收的最大脈沖頻率大于編碼器的脈沖輸出頻率。

檢查信號線是否過長，是否使用屏蔽雙絞線，按要求做好接地，并采取必要抗干擾措施。

4、空閑的編碼器信號線該如何處理

在實(shí)際的應(yīng)用中，可能會遇到不需要或者模塊不支持的信號線，例如：

對于帶零位信號的AB正交編碼器（A、B、N），模塊不支持N相輸入或者不需要Z信號。

對于差分輸出信號（A、/A，B、/B，N、/N），模塊不支持反向信號（/A，/B，/N）的輸入。

對于這些信號線，不需要特殊的處理，可以直接放棄不用！

5、增量信號多重評估能否提高計(jì)數(shù)頻率

對于增量信號，可以組態(tài)多重評估模式，包括雙重評估和四重評估。四重評估是指同時(shí)對信號 A 和B 的正跳沿和負(fù)跳沿進(jìn)行判斷，進(jìn)而得到計(jì)數(shù)值，如圖4-1所示。對于四重評估的模式，因?yàn)閷σ粋€脈沖進(jìn)行了四倍的處理（四次評估），所以讀到的計(jì)數(shù)值是實(shí)際輸入脈沖數(shù)的四倍，通過對信號的多重評估可以提高測量的分辨率。

通過以上對增量信號多重評估原理的分析可以看出，多重評估只是在原計(jì)數(shù)脈沖的基礎(chǔ)上對計(jì)數(shù)值作了倍頻處理，而實(shí)際上對實(shí)際輸入脈沖頻率沒有影響，所以也不會提高模塊的最大計(jì)數(shù)頻率。例如，F(xiàn)M350-2的最大計(jì)數(shù)頻率為10kHz，那么即使配置為四重評估的模式，其最大的計(jì)數(shù)頻率還是10kHz。