如何解决旋转编码器、光栅尺与PLC控制器之间转换接口

在应用PLC高速计数器通常与输入计数脉冲信号的脉冲电平不匹配.旋转编码器.光栅尺数据输出是TTL电平，而PLC然而，高速计数器需要接受0-24v传送脉冲信号.为了提高编码器的可靠性，一些编码器提供A+.A-，B+.B-，Z+.Z-对称反相计数脉冲或提供A+.A-，B+.B-，Z+.Z-对称反向正弦矢量信号，但是PLC高速计数器接收的计数脉冲为单相脉冲。用户放弃其中一个相位（提供双相计数脉冲以提高系统的抗干扰能力），而不选择合适的接口。

例如.光栅尺的场合不是单向匀速运动，其运动速度是快是慢.时动时静止.不确定性.或者在运动速度很低的情况下，如果界面不匹配，很容易出现计数误差.此外，脉冲数据传输距离稍长，在脉冲传输过程中会产生脉冲波形奇变。

虽然计数脉冲频率不高，但很多应用场合都被忽略了PLC高速脉冲计数器对计数脉冲的边缘有速度要求(脉冲形成的上升.降低沿口响应速度（陡），特别是当应用线数相对较高的编码器低速运行时，由于机械运动不可避免地会产生轻微的斗动或编码器前端安装变速齿轮，很容易导致编码脉冲前后沿口出现锯齿状端口。此外，长期的机械运动会导致磨损，这也会导致编码脉冲前后边缘出现锯齿状端口。

工业现场的干扰是复杂的，来自控制现场，如电机的启动和停止.切换大电流接触器.调相干扰可控硅.电弧电脉冲.纵向和横向电磁干扰不能列出电磁波等复杂干扰群。

问题最终反映在计数脉冲上，导致寄生性毛刺信号或寄生性干扰脉冲。寄生性毛刺脉冲未能有效抑制整形手术。因此，它将不可避免地导致PLC高速计数器的计数精度不稳定.不可靠.累积误差.经常会遇到一系列的问题，比如偶发的计数错误。

因此，实验室中的许多部件都完好无损，但一旦到达工业现场，就会出现各种异常现象。这通常是由于系统设计的整体概念以及各种系统之间的不匹配所造成的系统干扰。它将直接影响PLC控制精度使得设置的功能本来是为了提高控制精度，但不能起到本应提高精度的作用。也就是说，理论设计的准确性与实际效果相去甚远。有时我错误地认为PLC高速计数器的质量有问题.编码器有故障.码盘线数量不够，没有办法找到问题的真正根源，没有办法克服干扰，没有采取有效措施，也没有找到有效的方法克服干扰。

为此，我们针对这些国内电气系统.工业自动化控制系统存在着共同的技术问题。经过仔细的比较和分析，我们研究了国外引进的许多大型系统集成项目，以及自动化控制程度高的经典控制系统。我发现我们的设计师经常忽略许多细节，这些细节通常被认为是多余的或可以节省开支的。似乎这些接口仍然可以工作。在设计中，它通常从成本的角度进行简化。

我们分析和研究了那些可以精简的多余接口部件，然后在工业现场进行实地测试。它是构成整个系统的必要条件，选择相应的匹配接口是系统长期稳定运行的可靠保证。特别是在精度要求比较高的数控项目中，机目中尤为重要。为此，我们引进了先进而成熟的技术，吸收和消化了许多细节。专门设计了半国产化MHM-02A/B双高速光栅隔离耦合器MHM-06双高速差模信号转换器接口。而且输出方式很多，可以满足国内外现有的形式PLC控制器的要求。已经很多了PLC数控系统，尤其是那些问题系统.验证了旧系统数控改造项目的实际应用。使控制精度有了很大的提高，使理论设计精度与实际效果完全一致。的确是多而不超，真的可以解决问题，起到事半功倍的效果。因此回首往事，发现世界上很多知名品牌的产品与我们的同类产品相比会有相当大的差距？细细比较我们确实把知其所以，而不知其所以然的精华给忽略了。

旋转编码器光栅尺的基本原理：

将光源.圆形旋转编码盘（编码盘的数量从360到2400不等）和光电检测装置通常称为光电旋转编码器，编码盘的数量决定了旋转角度的精度。同样，两个长光栅（动态尺和固定尺）光栅的单位密度也决定了其单位精度。由光电检测装置组成的光栅传感器通常称为光栅尺。

每个旋转编码器旋转一个网格光栅角，每个光栅电信号对应一个旋转角或光栅尺输出一个电信号，移动尺移动一个网格距离，输出电信号将改变一个周期，通过测量信号变化周期来测量移动和固定工作的相对位移。目前，光电旋转编码器和光栅尺的输出信号一般有两种形式，一种是相位角相差90o二是路方波信号，二是相位相差90o4路正弦信号。这些信号的空间位置周期为W。计数输出方波信号的光栅，而输出正弦波信号的光栅可以计数成方波信号输出。可以检测到。输出方波的旋转编码器光栅尺有A相.B三个电信号，相和Z相，A以信号为主信号，B两个信号周期相同信号周期相同，均为W，相位差90o。Z为了消除累积误差，可以使用更准确的信号。

随着控制精度要求的提高，自动化控制越来越普及。PLC应用也越来越广泛，因此对不同性能功能组件之间的连接也提出了更高的接口要求。MHM-02.03型高速光栅隔离器是一种非常好的旋转编码器.光栅尺与PLC控制器之间的转换接口可以通过整形将输出正弦波信号的光栅转换为方波信号输出。它已广泛应用于许多进口国产旋转编码器有许多进口光栅尺.国内不同类型PLC上。为此，特别推荐高速光栅隔离器作为自动过程控制系统。

A.MHM-包括微处理器系统在内的02型高速光栅隔离器(采用先进的蓝光技术)TTL与PLC数据高速传输转换接口(如解决雷诺德旋转编码器输出和输出PLC控制器之间的转换接口.西门子FM350-2高速计数模块).电机数字光电编码器.光栅尺与PLC控制器之间的转换接口.变频器脉冲信号PLC控制器之间的信号传输.数据输入/输出转换接口.微处理器系统和计算机外设接口.也特别适用于电机控制等领域。特别是在工业控制系统复杂的现场环境下，可以克服强干扰，从而将强电传动执行器和远程执行器PLC控制网络系统之间的电气隔离，排除强电场.电气干扰，如强磁场。MHM-02型高速光电耦合模块可以分离系统和有效保护更敏感的电路，有效提高系统之间的抗干扰性能，为工业自动化控制系统中的高压和低压之间提供完全物理隔离的安全接口。内置二路独立隔离器。

B.MHM-02型高速光栅隔离器常规产品输入，有PLC电平接口02A.有TTL电平接口02B，可以定制特殊要求。输出，推挽型和集电极开路输出型02AO.02BO，还有固定TTL电平输出02AT.02BT，三种任选一种。C.结构采用片状模块卡口结构，可直接卡在标准轨道上安装，便于安装、拆卸和维护。标准轨道上可安装多个紧凑的重叠DIN，节省和替代控制柜的输入和输入.输出端子。