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產(chǎn)品名稱:24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

產(chǎn)品型號:

更新時間:2025-04-13

產(chǎn)品特點:24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺按電壓分5V和24V光柵尺,按信號分TTL和EIA-422-A光柵尺,按分辨率分0.5um/1um/5um光柵尺單片機數(shù)顯尺方波脈沖PNP和NPN光標尺伺服機電子尺工控機計數(shù)尺傳感器,可接西門子、施耐德、AB、GE、歐姆龍、三菱、LS、松下、臺達PLC計數(shù)模塊,關(guān)于24V光柵尺、PLC光柵尺等價格及技術(shù)問題請聯(lián)系。

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24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺的詳細資料:

購買光柵尺的選型選用方法:

1、光柵尺選用大于使用設(shè)備的量程,以免撞斷撞壞。

2、光柵尺數(shù)顯用5V光柵尺,PLC、工控機、單片機等用24V光柵尺

3、光柵尺用于狹小的安裝空間用小尺,安裝空間較大可以選用,具體型號與客服確定好。

4、光柵尺里0.5um光柵尺用于儀器及自動化設(shè)備上,1um光柵尺用于磨床上,5um光柵尺用于銑床、車床、鏜床、鋸床、線切割、電火花、自動化設(shè)備等設(shè)備上

5光柵尺可選用TTL信號和EIA-422-A差分信號,選用參考連接的顯示部分要求
6、光柵尺出來的電纜線插頭有圓頭6芯、7芯;方插頭有9芯;根據(jù)客戶要求決定

7、客戶盡量詳細把產(chǎn)品的技術(shù)要求提出來,描述清楚,怕出現(xiàn)差錯。謝謝!

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24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺數(shù)控傳感器按電壓分5V和24V光柵尺,按信號分TTL和EIA-422-A光柵尺,按分辨率分0.5um/1um/5um光柵尺單片機數(shù)顯尺方波脈沖PNP和NPN光標尺伺服機電子尺工控機計數(shù)尺傳感器,可接西門子、施耐德、AB、GE、歐姆龍、三菱、LS、松下、臺達PLC計數(shù)模塊,關(guān)于24V光柵尺、PLC光柵尺等價格及技術(shù)問題請聯(lián)系。

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺數(shù)控傳感器技術(shù)問題

24V光柵尺 PLC數(shù)控傳感器技術(shù)參數(shù)

測量范圍: 50mm~3000mm
外型尺寸:30-3000mm
分辨率分為:1um(0.001mm)、5um(0.005mm)
單向重復(fù)精度:2um(0.002mm)
反向重復(fù)精度 3um(0.003mm)
柵距:0.02mm   柵線:50線對/mm
反應(yīng)速度: 120m/min(0.005mm)    20m/min(0.001mm)
工作溫度:0-45℃        
存儲溫度:-20℃-70℃
輸 出  訊 號: TTL 、EIA-422-A
供 應(yīng)  電 壓: 5V ±5%  、24V
電纜線長:3m-10m(可加長)
光學測量系統(tǒng): 透射式紅外線光測量系統(tǒng),紅外線波長880nm


24V光柵尺 PLC數(shù)控傳感器實物圖

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺



24V光柵尺 PLC數(shù)控傳感器工作原理

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺



光柵尺是發(fā)脈沖出來的(增量式),PLC通過高速計數(shù)口直接讀脈沖就可以讀到距離了,一些是Absolute式的,可能要走模擬量,這時候需要用PLC模擬量輸入模塊,一些absolute式的走格雷碼,需要通過通訊的方式來讀取,需要用PLC的通訊口

直接輸出4-20mA電流量(或是其他模擬量的),可以在PLC中把他當成模擬量來處理。光柵尺輸出A,B,RI 三路TTL 信號,每路信號驅(qū)動能力一般大于10mA。

光柵尺物理刻線(柵距)為0.020mm20μ,光柵尺連接PLC時當讀數(shù)頭移動一個柵距時那么光柵尺將以以脈沖方式輸出給PLC,一個脈沖產(chǎn)生的距離也就是20μ再經(jīng)過倍頻細分。

光柵尺位移量和脈沖數(shù)關(guān)系如下:

0.005mm分辨率光柵尺:一個脈沖20μ

0.001mm分辨率光柵尺:一個脈沖4μ

0.0005mm分辨率光柵尺:一個脈沖2μ

光柵尺連接PLC的過程其實就是PLC讀取光柵尺輸出的脈沖信號PLC的計數(shù)器(高速計數(shù)模塊)采集光柵尺的脈沖數(shù)轉(zhuǎn)換為位移量。

關(guān)于計數(shù)方向的判斷是由光柵尺A、B兩路信號輸出具有90度的相位差來判斷光柵尺的位移方向。

24V光柵尺 PLC數(shù)控傳感器結(jié)構(gòu)

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺


光柵尺由有標尺光柵(尺體)和讀數(shù)頭兩部分組成。尺體裝在移動部件上,讀數(shù)頭裝在固定部件上。也有人把讀數(shù)頭裝在移動部件上(針對尺體移動不方便的情況),測量效果是一樣的,不一樣的是信號線移動不方便。
尺體移動就是一對光柵中的主光柵(標尺光柵)和副光柵(指示光柵)進行相對位移,在光的干涉與衍射共同作用下產(chǎn)生黑白相間(或明暗相間)的規(guī)則條紋(莫爾條紋)。經(jīng)過光電器件使黑白(或明暗)相同的條紋轉(zhuǎn)換成正弦波變化的電信號,再經(jīng)過電路的放大和整形后,得到兩個相位差90度的正弦波或方波信號AB。正弦波或方波的周期數(shù)與移動距離成正比。尺體正向移動時,A信號超前B信號90度,尺體反向移動時,A信號滯后B信號90度。有些光柵尺還輸出一個Z信號(回零信號)。

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺




24V光柵尺 PLC數(shù)控傳感器柵距和分辨率

光柵尺等距的密集線紋,利用光的透射現(xiàn)象形成光柵,線紋的間距稱為柵距。以柵距20um(50線/mm)為例,假設(shè)不用其它措施,尺體每移動20um,讀數(shù)頭就輸出一個周期信號,輸出10個周期信號,表示移動了200um。柵距越小,測量精度越高,成本越高。在保持柵距不變的情況下,把輸出的周期信號進行4倍細分處理,那么每移動20um,就輸出4個周期信號,每個周期信號表示移動5um。光柵尺的分辨率是5um,但這個5um并不是指柵距是5um。如果尺體移動距離低于20um,不管是多少細分處理,結(jié)果是輸出0個周期信號。


24V光柵尺 PLC數(shù)控傳感器供電方式和輸出信號

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺


供電方式常見的有直流5V和24V兩種。為了方便與PLC配套使用,一般選擇24V供電的。
   光柵尺的輸出信號多數(shù)是方波信號,常見的有兩種:一種是TTL電平信號,另一種是RS422差分信號。有些廠商還能訂做集電極開路輸出信號(NPN和PNP兩種)。對于PLC來說,不是所有信號都適用。PLC的主單元和高速計數(shù)模塊(如FX2N-1HC、FX3U-2HC、FX3U-4HSX-ADP和CC-Link計數(shù)模塊AJ65BT-D62等等)可以直接接收集電極開路輸出信號,集電極開路輸出說白了,就是電子開關(guān)。高電平表示開關(guān)導通,低電平表示開關(guān)截止。可以接通直流電路。與集電極開路輸出的旋轉(zhuǎn)編碼器的連接方法沒有區(qū)別。NPN型與PNP型的區(qū)別:開關(guān)導通時,NPN型的電流方向是從集電極流向發(fā)射極。PNP型的電流方向是從發(fā)射極流向集電極。
   TTL電平信號輸出可以用于單片機或DSP,但不能直接用于PLC。需要加一個直流電子開關(guān)模塊,把TTL電平信號轉(zhuǎn)換成集電極開路輸出信號。對于低速移動部件,幾乎沒什么影響。但對于高速移動的部件,這會帶來信號的延遲,甚至周期信號的丟失。
   RS422差分信號的特點是,輸出A、A反相、B、B反相等4個信號。有些還能輸出Z和Z反相信號。這種輸出方式,可以利用兩個反相信號來抵消外界的電磁干擾,特別適用于干擾惡劣的環(huán)境。PLC主單元和部分高速計數(shù)模塊(如FX2N-1HC、AJ65BT-D62)不能直接接收RS422信號,需要加一個差分信號轉(zhuǎn)集電極開路輸出模塊,把差分信號轉(zhuǎn)集電極開路輸出信號。這種轉(zhuǎn)換接收方式所帶來的問題,與TTL電平信號轉(zhuǎn)換接收是一樣的。有些高速計數(shù)模塊(FX3U-2HC、AJ65BT-D62D、AJ65BT-D62-S1等)能夠直接接收RS422差分信號。
   PLC主單元有外部高速計數(shù)輸入端口和內(nèi)置高速計數(shù)器,可用于處理光柵尺的信號。這是不是說高速計數(shù)模塊就沒用呢?答案是否定的。PLC主單元處理信號頻率不如高速計數(shù)模塊。FX2N系列接收單相信號60KHz,接收2相信號30KHz。如果使用比較指令,單相10KHz,2相信號5KHz。FX3U系列接收單相信號100KHz,接收2相信號50KHz。如果使用指令,不會超過60KHz。而很多高速計數(shù)模塊,可以處理單相信號200KHz,2相信號100KHz。這幾乎是主單元的兩倍。
   我們可以計算一下,以FX3U主單元為例,假設(shè)接收2相信號(因為很多情況要根據(jù)相位差來判斷部件移動方向),不使用指令(編程難度加大),響應(yīng)頻率是50KHz,表示每秒可以接收50000個脈沖信號,假設(shè)使用柵距為20um的光柵尺,移動一個柵距,輸出一個脈沖。那么50000×20um=1000mm。這就是說,部件移動速度不得超過1000mm/s。如果使用的光柵尺的分辨率是5um,每移動20um就輸出4個脈沖,部件移動速度不得超過250mm/s。如果要使用專用指令,移動速度還得進一步降低。上述分析計算是在理論狀態(tài)下進行的。實際中,還要考慮PLC主單元處理高頻信號的失真、丟失計數(shù)量、程序循環(huán)執(zhí)行引起的響應(yīng)延遲等情況。另外,在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中,使用RS422差分信號,保證系統(tǒng)的抗干擾能力。而PLC主單元是不能直接接收RS422差分信號。

24V光柵尺 PLC數(shù)控傳感器與PLC技術(shù)模塊的接線圖

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

24V光柵尺 PLC光柵尺傳感器型號:
 
型號名稱有效行程

mm

分辨率

um

截面積mm輸出信號
KA200-70-5um光柵尺705um16*16mmTTL
KA200-120-5um光柵尺1205um16*16mmTTL
KA200-170-5um光柵尺1705um16*16mmTTL
KA200-220-5um光柵尺2205um16*16mmTTL
KA200-270-5um光柵尺2705um16*16mmTTL
KA200-70-1um光柵尺701um16*16mmTTL
KA200-120-1um光柵尺1201um16*16mmTTL
KA200-170-1um光柵尺1701um16*16mmTTL
KA200-220-1um光柵尺2201um16*16mmTTL
KA200-270-1um光柵尺2701um16*16mmTTL

  • 型號名稱有效行程

    mm

    分辨率

    um

    截面積mm輸出信號
    KA600-1000-5um光柵尺10005um30*43mmTTL
    KA600-1100-5um光柵尺11005um30*43mmTTL
    KA600-1200-5um光柵尺12005um30*43mmTTL
    KA600-1300-5um光柵尺13005um30*43mmTTL
    KA600-1400-5um光柵尺14005um30*43mmTTL
    KA600-1500-5um光柵尺15005um30*43mmTTL
    KA600-1600-5um光柵尺16005um30*43mmTTL
    KA600-1700-5um光柵尺17005um30*43mmTTL
    KA600-1800-5um光柵尺18005um30*43mmTTL
    KA600-1900-5um光柵尺19005um30*43mmTTL
    KA600-2000-5um光柵尺20005um30*43mmTTL
    KA600-2100-5um光柵尺21005um30*43mmTTL
    KA600-2200-5um光柵尺22005um30*43mmTTL
    KA600-2300-5um光柵尺23005um30*43mmTTL
    KA600-2400-5um光柵尺24005um30*43mmTTL
    KA600-2500-5um光柵尺25005um30*43mmTTL
    KA600-2600-5um光柵尺26005um30*43mmTTL
    KA600-2700-5um光柵尺27005um30*43mmTTL
    KA600-2800-5um光柵尺28005um30*43mmTTL
    KA600-2900-5um光柵尺29005um30*43mmTTL
    KA600-3000-5um光柵尺30005um30*43mmTTL
    KA600-1000-1um光柵尺10001um30*43mmTTL
    KA600-1100-1um光柵尺11001um30*43mmTTL
    KA600-1200-1um光柵尺12001um30*43mmTTL
    KA600-1300-1um光柵尺13001um30*43mmTTL
    KA600-1400-1um光柵尺14001um30*43mmTTL
    KA600-1500-1um光柵尺15001um30*43mmTTL
    KA600-1600-1um光柵尺16001um30*43mmTTL
    KA600-1700-1um光柵尺17001um30*43mmTTL
    KA600-1800-1um光柵尺18001um30*43mmTTL
    KA600-1900-1um光柵尺19001um30*43mmTTL
    KA600-2000-1um光柵尺20001um30*43mmTTL
    KA600-2100-1um光柵尺21001um30*43mmTTL
    KA600-2200-1um光柵尺22001um30*43mmTTL
    KA600-2300-1um光柵尺23001um30*43mmTTL
    KA600-2400-1um光柵尺24001um30*43mmTTL
    KA600-2500-1um光柵尺25001um30*43mmTTL
    KA600-2600-1um光柵尺26001um30*43mmTTL
    KA600-2700-1um光柵尺27001um30*43mmTTL
    KA600-2800-1um光柵尺28001um30*43mmTTL
    KA600-2900-1um光柵尺29001um30*43mmTTL
    KA600-3000-1um光柵尺30001um30*43mmTTL
型號名稱有效行程

mm

分辨率

um

截面積mm輸出信號
KA300-70-5um光柵尺705um25*34mmTTL
KA300-120-5um光柵尺1205um25*34mmTTL
KA300-170-5um光柵尺1705um25*34mmTTL
KA300-220-5um光柵尺2205um25*34mmTTL
KA300-270-5um光柵尺2705um25*34mmTTL
KA300-320-5um光柵尺3205um25*34mmTTL
KA300-370-5um光柵尺3705um25*34mmTTL
KA300-420-5um光柵尺4205um25*34mmTTL
KA300-470-5um光柵尺4705um25*34mmTTL
KA300-520-5um光柵尺5205um25*34mmTTL
KA300-570-5um光柵尺5705um25*34mmTTL
KA300-620-5um光柵尺6205um25*34mmTTL
KA300-670-5um光柵尺6705um25*34mmTTL
KA300-720-5um光柵尺7205um25*34mmTTL
KA300-770-5um光柵尺7705um25*34mmTTL
KA300-820-5um光柵尺8205um25*34mmTTL
KA300-870-5um光柵尺8705um25*34mmTTL
KA300-920-5um光柵尺9205um25*34mmTTL
KA300-970-5um光柵尺9705um25*34mmTTL
KA300-1020-5um光柵尺10205um25*34mmTTL
KA300-70-1um光柵尺701um25*34mmTTL
KA300-120-1um光柵尺1201um25*34mmTTL
KA300-170-1um光柵尺1701um25*34mmTTL
KA300-220-1um光柵尺2201um25*34mmTTL
KA300-270-1um光柵尺2701um25*34mmTTL
KA300-320-1um光柵尺3201um25*34mmTTL
KA300-370-1um光柵尺3701um25*34mmTTL
KA300-420-1um光柵尺4201um25*34mmTTL
KA300-470-1um光柵尺4701um25*34mmTTL
KA300-520-1um光柵尺5201um25*34mmTTL
KA300-570-1um光柵尺5701um25*34mmTTL
KA300-620-1um光柵尺6201um25*34mmTTL
KA300-670-1um光柵尺6701um25*34mmTTL
KA300-720-1um光柵尺7201um25*34mmTTL
KA300-770-1um光柵尺7701um25*34mmTTL
KA300-820-1um光柵尺8201um25*34mmTTL
KA300-870-1um光柵尺8701um25*34mmTTL
KA300-920-1um光柵尺9201um25*34mmTTL
KA300-970-1um光柵尺9701um25*34mmTTL
KA300-1020-1um光柵尺10201um25*34mmTTL

型號名稱有效行程

mm

分辨率

um

截面積mm輸出信號
KA500-70-5um光柵尺705um18*20mmTTL
KA500-120-5um光柵尺1205um18*20mmTTL
KA500-170-5um光柵尺1705um18*20mmTTL
KA500-220-5um光柵尺2205um18*20mmTTL
KA500-270-5um光柵尺2705um18*20mmTTL
KA500-320-5um光柵尺3205um18*20mmTTL
KA500-370-5um光柵尺3705um18*20mmTTL
KA500-420-5um光柵尺4205um18*20mmTTL
KA500-470-5um光柵尺4705um18*20mmTTL
KA500-70-1um光柵尺701um18*20mmTTL
KA500-120-1um光柵尺1201um18*20mmTTL
KA500-170-1um光柵尺1701um18*20mmTTL
KA500-220-1um光柵尺2201um18*20mmTTL
KA500-270-1um光柵尺2701um18*20mmTTL
KA500-320-1um光柵尺3201um18*20mmTTL
KA500-370-1um光柵尺3701um18*20mmTTL
KA500-420-1um光柵尺4201um18*20mmTTL
KA500-470-1um光柵尺4701um18*20mmTTL
型號名稱有效行程

mm

分辨率

um

截面積mm輸出信號
KA500-70-5um光柵尺705um18*20mmTTL
KA500-120-5um光柵尺1205um18*20mmTTL
KA500-170-5um光柵尺1705um18*20mmTTL
KA500-220-5um光柵尺2205um18*20mmTTL
KA500-270-5um光柵尺2705um18*20mmTTL
KA500-320-5um光柵尺3205um18*20mmTTL
KA500-370-5um光柵尺3705um18*20mmTTL
KA500-420-5um光柵尺4205um18*20mmTTL
KA500-470-5um光柵尺4705um18*20mmTTL
KA500-70-1um光柵尺701um18*20mmTTL
KA500-120-1um光柵尺1201um18*20mmTTL
KA500-170-1um光柵尺1701um18*20mmTTL
KA500-220-1um光柵尺2201um18*20mmTTL
KA500-270-1um光柵尺2701um18*20mmTTL
KA500-320-1um光柵尺3201um18*20mmTTL
KA500-370-1um光柵尺3701um18*20mmTTL
KA500-420-1um光柵尺4201um18*20mmTTL
KA500-470-1um光柵尺4701um18*20mmTTL



PLC才可以采集它.光柵尺的輸出信號從大類來說有脈沖信號和模仿信號的,但從市場上看,現(xiàn)在大多數(shù)信號是TTL方波脈沖信號的,也有少部分是RS232信號、RS422信號的。現(xiàn)在主要從市場的大類來介紹。光柵尺的輸出一般有TTL方波脈沖信號,并且是A+、B-的兩路脈沖信號的居多。另外也有A 、A- 、B、B-四路信號的。通常上,A、 B信號是用來判別方向和計數(shù)的,AB信號是相差90度的相位差的信號,輸出脈沖數(shù)量一致。也有A 、A- 、B、B-、Z、Z-六路信號的,Z信號(有些廠家也標識為R信號:A 、A- 、B、B-、R、R-)為參考零位,也就是原點,一般每隔50mm或20MM一個Z信號作為機器的參考零點位。而A- 、B-、Z- 是 A 、B、Z 的反相信號,主要作用是抗干擾的。所以有些光柵尺沒有反相信號(A- 、B-、Z-)的也可以。沒有反相信號的尺子業(yè)內(nèi)一般稱作單波光柵尺,有反相信號的光柵尺稱作雙波光柵尺,也叫差分信號光柵尺。所以,綜合上述,即使是市面上常見的光柵尺,信號的輸出也是多種多樣的。有帶零位的,有不帶零位的;有單波的,也有雙波的;有單波帶零位的,有單波不帶零位的;也有雙波不帶零點的,也有雙波帶零點的。綜上, 光柵尺的輸出信號脈沖的, 可以通過高速計數(shù)器采集,5V的要轉(zhuǎn)化為標準24V電壓信號.

直接輸出4-20ma電流量(或其他模擬量),可作為plc中的模擬量處理。 光柵尺輸出a、b、ri三個ttl信號,每個信號的驅(qū)動能力一般大于10ma。

光柵尺的輸出信號多為方波信號。常見的有兩種:一種是ttl電平信號,一種是rs422差分信號。一些制造商還可以定制集電極開路輸出信號(npn 和 pnp)。對于 plc,并非所有信號都適用。 plc的主機和高速計數(shù)模塊可以直接接收集電極開路輸出信號。

ttl電平信號輸出可用于單片機或dsp,不能直接用于plc。需要加裝直流電子開關(guān)模塊,將ttl電平信號轉(zhuǎn)換為集電極開路輸出信號。對于低速運動部件,幾乎沒有影響。但對于高速運動的部件,這會造成信號延遲,甚至丟失周期信號。

光柵尺使用注意事項

1. 光柵尺插拔傳感器和數(shù)顯表插頭時,請關(guān)閉電源。

2、盡量加裝保護罩,及時清理飛濺在尺子上的切屑和油污,嚴防異物進入傳感器外殼光柵尺內(nèi)部。

3、定期檢查各安裝連接螺釘是否松動。

4、為延長防塵密封條的使用壽命,可在密封條上均勻涂上一層薄薄的硅油,注意不要濺到玻璃格子的雕刻面上。



24V光柵尺PLC光柵尺應(yīng)用案列

在一般的應(yīng)用場合下,伺服電機已經(jīng)可以達到很高的定位精度,但是在一些特殊情況下,例如機械傳動精度差,或者結(jié)構(gòu)安裝偏差較大的情況下,會導致執(zhí)行機構(gòu)的實際定位精度達不到伺服電機的理論精度。在這種情況下,增加光柵尺與伺服電機構(gòu)成全閉環(huán)系統(tǒng),是一個非常簡便與性價比的改進方案。

【項目描述】

PLC通過脈沖控制伺服點擊進行定位,伺服電機外接光柵尺作為反饋信號,接入伺服電機驅(qū)動器的CN5端口,組成全閉環(huán)系統(tǒng),進行定位。



【硬件方案】

  1. PLC:s7-200 SMART

  2. 伺服電機驅(qū)動器:ASD-A2系列

  3. 光柵尺:AB相5V差分信號光柵尺,4倍頻后分辨率為0.005mm/pulse

【全閉環(huán)控制架構(gòu)】

伺服電機按照常規(guī)的方式連接好后,將光柵尺信號接入驅(qū)動器的CN5端口。注意,此處光柵尺信號需要選擇5V差分信號類型,驅(qū)動器CN5接線定義:


接線很簡單,將光柵尺對應(yīng)的A+、A-、B+、B-、Z+、Z-及5V和GND線接入CN5口對應(yīng)管腳即可。


【驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置】

線路接好后,需要對驅(qū)動器參數(shù)進行設(shè)置,才可使伺服電機工作在全閉環(huán)模式下,請按照如下步驟設(shè)置參數(shù)。

P1-74是設(shè)定全閉環(huán)控制功能的參數(shù),有效控制位位4位,從右向左依次為1~4位。


1位:該位控制的是驅(qū)動器是否使用全閉環(huán)功能,具體參數(shù)釋義如下圖;


我們要使用全閉環(huán)功能,所以這一位設(shè)置為1。


2位:CN5端口信號來源選擇,具體參數(shù)釋義如下;


我們將光柵尺的信號接入了驅(qū)動器CN5口作為全閉環(huán)反饋信號的來源,所以這一位設(shè)置為1。


3位:光柵尺A/B相相位選擇,具體參數(shù)釋義如下;


根據(jù)光柵尺安裝的情況及機構(gòu)的運行方式,光柵尺反饋信號可能是A超前B也可能是B超前A,該參數(shù)需要根據(jù)實際安裝情況設(shè)定。此處假設(shè)為0;


4位:此位為光柵尺反饋信號濾波功能設(shè)置,此處設(shè)置為0.

根據(jù)上述的參數(shù)分析,

我們把P1-74參數(shù)設(shè)置為:00011

此參數(shù)表示當電機轉(zhuǎn)一圈時,光柵尺返回的脈沖數(shù)(4倍頻后)是多少,單位是pulse/轉(zhuǎn)。在此案例中,我們的絲桿導程選擇的為10mm。也就是說,伺服電機轉(zhuǎn)一圈時,絲桿行走距離為10mm。而我們選用的光柵尺分辨率為0.005mm/pulse,所以當絲桿行走10mm時,光柵尺返回脈沖數(shù)為(10÷0.005)=2000,即電機轉(zhuǎn)一圈,光柵尺返回脈沖數(shù)為2000個,所以P1-72設(shè)置為2000。

其中,f1為上位機發(fā)出的脈沖指令,f2為作用到伺服電機上的脈沖指令,N代表P1-44,M代表P1-45。


以轉(zhuǎn)1圈為例,假如我們希望伺服電機的行走精度為0.01mm/pulse,由于絲桿導程為10mm,所以電機轉(zhuǎn)一圈,上位機應(yīng)該發(fā)出(10÷0.01)=1000個脈沖,即f1=1000。

由于電機只轉(zhuǎn)一圈,所以f2=光柵尺分辨率=2000。

f2/f1=N/M=P1-44/P1-45=2/1所以P1-44設(shè)置為2,P1-45設(shè)置為1。


至此,一個基于臺達ASD-A2系列伺服電機的基礎(chǔ)全閉環(huán)系統(tǒng)搭建已經(jīng)完成,上位機通過脈沖控制伺服電機可以得到更高的控制精度了。


光柵尺磁柵尺球柵尺與PLC單片機工控機的連接方法

⑴光柵尺磁柵尺球柵尺與PLC連接,以信和光柵尺為例

①NPN集電極開路輸出

NPN集電極開路輸出

這種接線方式應(yīng)用于當傳感器的工作電壓與PLC的輸入電壓不同時,取光柵尺晶體管部分,另外串入電源,以無電壓形式接入PLC。但是需要注意的是,外接電源的電壓必須在DC30V以下,開關(guān)容量每相35mA以下,超過這個工作電壓,則光柵尺內(nèi)部可能會發(fā)生損壞。

具體接線方式如下:信和光柵尺的褐線接編碼器工作電壓正極,藍線接磁柵尺工作電壓負極,輸出線依次接入PLC的輸入點,藍線接外接電源負極,外接電源正極接入PLC的輸入com端。

方法2:信和光柵尺電子尺傳感器的褐線接電源正極,輸出線依次接入PLC的輸入點,藍線接電源負極,再從電源正拉根線接入PLC輸入com端。

②電壓輸出

電壓輸出

具體接線方式如下:磁柵尺的褐線接電源正極,輸出線依次接入PLC

的輸入點,藍線接電源負極,再從電源正拉根線接入PLC輸入com端。

不過需要注意的是,不能以下圖方式接線。

③PNP集電極開路輸出

PNP集電極開路輸出

具體接線方式如下:SINO信和的褐線接工作電壓正極,藍線接工作電壓負極,輸出線依次接入PLC的輸入com端,再從電源負拉根線接入PLC的輸入com端。

④線性驅(qū)動輸出

具體接線如下:輸出線依次接入后續(xù)設(shè)備相應(yīng)的輸入點,褐線接工作電壓的正極,藍線接工作電壓的負極。

⑵與計數(shù)器連接,以H7CX(OMRON制)為例

H7CX輸入信號分為無電壓輸入和電壓輸入。

①無電壓輸入:

以無電壓方式輸入時,只接受NPN輸出信號。

具體接線方式如下:褐線接電源正極,藍線接電源負極,再從電源負端拉根線接6號端子,黑線和白線接入8和9號端子,如果需要自動復(fù)位,則橙線接入7號端子。

NPN集電極開路輸出的接線方式

接線方式與NPN集電極開路輸出方式一樣。

② 電壓輸入

NPN集電極開路輸出的接線方式

具體接線方式如下:褐線接電源正極,藍線接電源負極,再從電源負端
拉根線接6號端子,黑線和白線接入8和9號端子,如果需要自動復(fù)位,則橙線接入7號端子。

PLC專用24V光柵尺 1UM高精度24V位移傳感器 方波脈沖信號NPN型


用計算機采集SINO信和光柵尺的數(shù)據(jù),基于PLC的信和光柵尺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及方法與流程

技術(shù)特征:

1.一種基于PLC的光柵尺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),其特征在于:包括plc、觸摸屏及開關(guān)電源;所述開關(guān)電源包括5v開關(guān)電源及24v開關(guān)電源,所述5v開關(guān)電源用于給光柵尺供電,所述24v開關(guān)電源用于給plc和觸摸屏供電;所述plc包括高速計數(shù)器;光柵尺輸出信號與高速計數(shù)器的采集端口連接;所述plc用于將光柵尺輸出信號處理后上傳至觸摸屏;所述觸摸屏用于接收plc輸出信號并進行人機交互;所述plc內(nèi)存儲數(shù)據(jù)處理程序,用于對光柵尺輸出信號進行處理,將光柵尺的脈沖信號轉(zhuǎn)換為實際長度;所述數(shù)據(jù)處理程序包括啟動程序、主程序及校準子程序;所述數(shù)據(jù)處理程序被執(zhí)行時,執(zhí)行以下步驟:步驟1、運行啟動程序,實現(xiàn)初始化;plc上電,對高速計數(shù)器數(shù)據(jù)存儲地址以及其它數(shù)據(jù)存儲地址清零,初始化;步驟2、運行主程序,計算光柵尺實際長度;步驟2.1、plc的數(shù)字量輸入端口接收到光柵尺參考點的上升沿信號觸發(fā)高速計數(shù)器開始計數(shù),并將脈沖數(shù)存儲到高速計數(shù)器數(shù)據(jù)存儲地址中;步驟2.2、讀取高速計數(shù)器數(shù)據(jù)存儲地址中的脈沖數(shù),若該地址中的脈沖數(shù)有不穩(wěn)定或跳變現(xiàn)象,則在設(shè)定時間內(nèi)連續(xù)存儲n個脈沖數(shù),取其平均值或者中位值作為該地址當前脈沖數(shù);其中n為大于等于2的正整數(shù);步驟2.3、根據(jù)采集到的脈沖數(shù)及光柵尺柵距計算光柵尺實際長度;步驟3、運行校準子程序,對光柵尺實際長度進行校準。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于plc的光柵尺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),其特征在于:還包括差分信號轉(zhuǎn)單端信號調(diào)理電路;所述差分信號轉(zhuǎn)單端信號調(diào)理電路的輸入端及輸出端分別與光柵尺輸出端及plc高速計數(shù)器的其中兩路采集端口連接,用于將光柵尺輸出的5v差分信號轉(zhuǎn)換為24v單端信號后輸入至plc高速計數(shù)器的兩路采集端口。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于plc的光柵尺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),其特征在于:所述校準子程序被運行時,執(zhí)行以下步驟:步驟01、根據(jù)實際使用的光柵尺長度以及對設(shè)備的精度要求選取不同的校準方式,若采用線性校準,執(zhí)行步驟02;否則執(zhí)行步驟04,采用非線性校準;步驟02、線性校準,plc和激光干涉儀同時測量光柵尺長度;步驟a1、plc計算光柵尺長度;先plc的數(shù)字量輸入端口接收到光柵尺參考點上升沿信號觸發(fā)高速計數(shù)器開始計數(shù),并將脈沖數(shù)存儲到高速計數(shù)器數(shù)據(jù)存儲地址中;其次,讀取高速計數(shù)器數(shù)據(jù)存儲地址中的脈沖數(shù),若該地址中的脈沖數(shù)有不穩(wěn)定或跳變現(xiàn)象,則在設(shè)定時間內(nèi)連續(xù)存儲n個脈沖數(shù),取其平均值或者中位值作為該地址當前脈沖數(shù);其中n為大于等于2的正整數(shù);后根據(jù)采集到的脈沖數(shù)及光柵尺的柵距計算光柵尺實際長度;步驟b1、激光干涉儀測量光柵尺,得出標準長度,進入步驟03;步驟03、根據(jù)步驟a1plc計算出的光柵尺實際長度以及步驟b1中激光干涉儀測量得到的標準長度,進行計算得出補償系數(shù);將該補償系數(shù)與步驟2計算出的光柵尺實際長度相乘即可得到校準后的光柵尺長度數(shù)據(jù);步驟04、非線性校準;將光柵尺劃分為若干區(qū)段,plc和激光干涉儀同時測量每一區(qū)段的光柵尺長度;步驟a2、plc測量每一區(qū)段的光柵尺長度;先plc的數(shù)字量輸入端口接收到光柵尺每一區(qū)段參考點上升沿信號觸發(fā)高速計數(shù)器開始計數(shù),并將脈沖數(shù)存儲到高速計數(shù)器數(shù)據(jù)存儲地址中;其次,讀取高速計數(shù)器數(shù)據(jù)存儲地址中的脈沖數(shù),若該地址中的脈沖數(shù)有不穩(wěn)定或跳變現(xiàn)象,則在設(shè)定時間內(nèi)連續(xù)存儲n個脈沖數(shù),取其平均值或者中位值作為該地址當前脈沖數(shù);其中n為大于等于2的正整數(shù);后根據(jù)采集到的脈沖數(shù)及光柵尺每一區(qū)段本身出廠時的柵距計算光柵尺每一區(qū)段的實際長度;步驟b2、激光干涉儀測量光柵尺每一區(qū)段,得出每一區(qū)段的標準長度,進入步驟05;步驟05、根據(jù)步驟a2plc計算出的每一區(qū)段的光柵尺長度以及步驟b2中激光干涉儀測量得到的每一區(qū)段標準長度,進行計算得出每一區(qū)段光柵尺對應(yīng)的補償系數(shù);根據(jù)每一區(qū)段光柵尺所對應(yīng)的補償系數(shù),與步驟2計算出的相應(yīng)區(qū)段光柵尺實際長度相乘,即可得到校準后的每一區(qū)段光柵尺長度數(shù)據(jù),完成光柵尺長度數(shù)據(jù)校準。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于plc的光柵尺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),其特征在于:所述plc為西門子s71217ccpu模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一所述的基于plc的光柵尺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),其特征在于:所述高速計數(shù)器為配置的高速計數(shù)器hsc1,計數(shù)類型設(shè)置為計數(shù),工作模式設(shè)置為ab高速計數(shù)器四倍頻。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于plc的光柵尺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),其特征在于:所述plc的數(shù)字量輸入端口i0.0為參考點信號輸入口,采集光柵尺參考點的上升沿信號;步驟2.2中plc的數(shù)字量輸入端口i0.0接收到上升沿信號之后觸發(fā)高速計數(shù)器開始計數(shù)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于plc的光柵尺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),其特征在于:步驟2.2中,所述設(shè)定時間為50ms,n等于10。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于plc的光柵尺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),其特征在于:所述觸摸屏為通態(tài)tpc1061觸摸屏。9.一種基于plc的光柵尺數(shù)據(jù)采集方法,其特征在于,包括以下步驟:步驟1、根據(jù)plc的型號在編程計算機中進行組態(tài);步驟1.1、配置plc的profinet接口的ip地址:該ip地址與編程計算機的ip地址及觸摸屏的ip地址位于同一網(wǎng)段內(nèi);步驟1.2、配置高速計數(shù)器:配置高速計數(shù)器hsc1,計數(shù)類型為計數(shù),工作模式為ab高速計數(shù)器四倍頻,計數(shù)初始方向為加計數(shù),時鐘發(fā)生器a的輸入端口為i1.2,時鐘發(fā)生器b的輸入端口為i1.3;步驟1.3、定義變量數(shù)據(jù)類型和名稱;步驟1.4、添加暖啟動程序和校準子程序,同時分配背景數(shù)據(jù)塊;主程序默認已添加;步驟2、運行暖啟動程序,實現(xiàn)初始化;plc上電,對高速計數(shù)器數(shù)據(jù)存儲地址以及其它數(shù)據(jù)存儲地址清零初始化;步驟3、運行主程序,計算光柵尺實際長度;步驟3.1、plc的數(shù)字量輸入端口接收到光柵尺參考點的上升沿信號觸發(fā)高速計數(shù)器開始計數(shù),并將脈沖數(shù)存儲到高速計數(shù)器數(shù)據(jù)存儲地址中;步驟3.2、讀取高速計數(shù)器數(shù)據(jù)存儲地址中的脈沖數(shù),若該地址中的脈沖數(shù)有不穩(wěn)定或跳變現(xiàn)象,則在設(shè)定時間內(nèi)連續(xù)存儲n個脈沖數(shù),取其平均值或者中位值作為該地址當前脈沖數(shù);其中n為大于等于2的正整數(shù);步驟3.3、根據(jù)采集到的脈沖數(shù)及光柵尺本身出廠時的柵距計算光柵尺實際長度;步驟4、運行校準子程序,對光柵尺實際長度進行校準。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于plc的光柵尺數(shù)據(jù)采集方法,其特征在于:步驟4具體包括以下步驟:步驟01、根據(jù)實際使用的光柵尺長度以及實際使用對設(shè)備的精度要求判斷采用哪種方式進行校準,若采用線性校準,執(zhí)行步驟02;否則執(zhí)行步驟04,采用非線性校準;步驟02、線性校準,plc和激光干涉儀同時測量光柵尺長度;步驟a1、plc計算光柵尺長度;先plc的數(shù)字量輸入端口接收到光柵尺參考點上升沿信號觸發(fā)高速計數(shù)器開始計數(shù),并將脈沖數(shù)存儲到高速計數(shù)器數(shù)據(jù)存儲地址中;其次,讀取高速計數(shù)器數(shù)據(jù)存儲地址中的脈沖數(shù),若該地址中的脈沖數(shù)有不穩(wěn)定或跳變現(xiàn)象,則在設(shè)定時間內(nèi)連續(xù)存儲n個脈沖數(shù),取其平均值或者中位值作為該地址當前脈沖數(shù);其中n為大于等于2的正整數(shù);后根據(jù)采集到的脈沖數(shù)及光柵尺本身出廠時的柵距計算光柵尺實際長度;步驟b1、激光干涉儀測量光柵尺,得出標準長度,進入步驟03;步驟03、根據(jù)步驟a1plc計算出的光柵尺長度以及步驟b1中激光干涉儀測量得到的標準長度,進行計算得出補償系數(shù);將該補償系數(shù)與步驟2計算出的光柵尺實際長度相乘即可得到校準后的光柵尺長度數(shù)據(jù);步驟04、非線性校準;將光柵尺劃分為若干區(qū)段,plc和激光干涉儀同時測量每一區(qū)段的光柵尺長度;步驟a2、plc測量每一區(qū)段的光柵尺長度plc的數(shù)字量輸入端口接收到光柵尺每一區(qū)段參考點上升沿信號觸發(fā)高速計數(shù)器開始計數(shù),并將脈沖數(shù)存儲到高速計數(shù)器數(shù)據(jù)存儲地址中;其次,讀取高速計數(shù)器數(shù)據(jù)存儲地址中的脈沖數(shù),若該地址中的脈沖數(shù)有不穩(wěn)定或跳變現(xiàn)象,則在設(shè)定時間內(nèi)連續(xù)存儲n個脈沖數(shù),取其平均值或者中位值作為該地址當前脈沖數(shù);其中n為大于等于2的正整數(shù);后根據(jù)采集到的脈沖數(shù)及光柵尺每一區(qū)段本身出廠時的柵距計算光柵尺每一區(qū)段的實際長度;步驟b2、激光干涉儀測量光柵尺每一區(qū)段,得出每一區(qū)段的標準長度,進入步驟05;步驟05、根據(jù)步驟a2 plc計算出的每一區(qū)段的光柵尺長度以及步驟b2中激光干涉儀測量得到的每一區(qū)段標準長度,進行計算得出每一區(qū)段光柵尺對應(yīng)的補償系數(shù);

根據(jù)每一區(qū)段光柵尺所對應(yīng)的補償系數(shù),與步驟2計算出的相應(yīng)區(qū)段光柵尺長度相乘,即可得到校準后的每一區(qū)段光柵尺長度數(shù)據(jù),完成光柵尺長度數(shù)據(jù)校準。


安裝案例:

24V光柵尺 5V數(shù)顯尺 PLC電子尺

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