工厂应用实例，带您使用西门子PLC编程驱动编码器，PLC提高教程

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编码器将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号。

编码器按照工作原理可分为增量式和绝对式两类。

增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小，增量式编码器一般用于非全闭环系统，工业中大多数编码器都是增量式的。

绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。绝对式编码器一般用于比较频繁的往复运动，多次重复下依然可以保持高准确性，这一点优于增量式的，所以一些精确度比较高的伺服电机配置的就是绝对式编码器。

伺服电机后部的装置就是编码器

按照功能分类编码器大体可以分为测位移编码器和测角度编码器。

测位移编码器是最常见的，使用起来比较方便，只要通过联轴器将编码器安装在轴承的中心，使得运动时编码器一起同心转动即可，比如伺服电机或者车辆控制等等场合。

测角度编码器则是测量物体旋转角度，一般只适用于圆周运动的物体。

在工厂中，编码器与PLC配合使用；对于一般的PLC，比如西门子S7-200，200SMART或者其他品牌的PLC，需要使用高速计数器功能，即物体行走的轴承旋转一圈，编码器旋转一圈，而编码器旋转一圈会向PLC发送固定的脉冲（每个编码器不一样）。而PLC接收信号后需要测量到达目的地时的脉冲数量，如果使用变频器驱动电机的话，可以设置快慢速，提前减速，然后慢速开到目标位停车，以此达到精准定位的目的。

那么编码器是如何接入PLC系统的呢？

首先确认编码器是什么类型的？需要接到PLC的哪个通道上？

我们以西门子S7-200smart配合常见的AB正相交编码器为例；

西门子S7-200smart共有四个高速计数器通道，为：HSC0/HSC1/HSC2/HSC3。其中HSC0和HSC2可接的编码器种类较多，我们将编码器接到HSC0通道。

接线；上述的编码器为五根线，其中有24V，0V，A+，B+和屏蔽线，按照图纸将A+，B+接到I0.0和I0.1上。

接完线后，我们需要在PLC里配置编码器信息；S7-200smart有两种方式可以配置编码器信息；

1 高速计数器向导，向导体现了西门子的人性化，使用起来比较方便，按照编码器参数输入进去后会生成一个子程序，直接调用该子程序即可。

通过向导设置参数

2 通过程序设置，如果通过程序本身，我们需要按照编码器参数对两个系统存储器进行赋值。

参数说明，请按照编码器参数设置

程序编程

编程说明；在PLC上电时SBR0对编码器进行系统设置，并且将上次停机时的数值记录进去，即保存上次PLC停机前的状态。然后将编码器值发送给VD350进行计算，在I0.7触发的情况下跳入SBR1进行清零操作，如果需要进一步计算的话请使用VD350进行转换。

最后使用编码器大家需要谨记；

1 编码器本身分为PNP和NPN，使用时请注意区分。

2 编码器属于精密设备，需要单端接地，即接到PLC侧的地线上。

3 编写程序时，请先将编码器设置，即用上电后置位一个周期的功能，原因之前我们也讲过，大家可以翻看。

4 如果干扰过大请使用程序滤波，以前的文章有怎么滤波，但滤波后需测试是否存在丢数据现象。

5 编码器的运动属于圆周运动，安装非常严格，否则会影响编码器使用寿命。

这是一个非常好的可以停机保存编码器记录的程序例子。希望大家可以以此学会编码器。

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PLC连接编码器有几种方式？实例讲解西门子PLC连接编码器！

西门子PLCS1200连接编码器有多种方式今天我们来学习一下！

一编码器的类型和连接方式：

1，西门子1200与增量编码器的连接

西门子1200的数字输入开关点均提供了增量编码器脉冲信号的快速计数器功能，单相信号达到200KHz，双相信号（可四倍频及判断方向）达到80KHz，对于常用的2500PPR（每转分辨脉冲数），转速最快达到1920RPM（每分钟转数）。

2，西门子1200与绝对值编码器4—20mA信号的连接

绝对值编码器信号不怕干扰，停电数据不会丢失，PLC对于绝对值编码器无需时刻计数，对于CPU扫描无需计算中断时间并节省CPU资源，尤其是现在绝对值编码器的市场价格大幅度下降，同时因数据可靠性的提高，对于使用绝对值编码器可节省调试时间，减少售后服务成本，实际使用效果及性价比已远优于选用增量型编码器，在PLC位置定位中已有越来越多的用户倾向于使用绝对值编码器。

由于西门子1200的经济性，与绝对值编码器的连接首选较为经济和方便的4—20mA信号接口，西门子1200均自带2路4—20mA输入接口，可直接连接2个带有4—20mA输出接口的绝对值编码器。

绝对值编码器分单圈绝对值和多圈绝对值，单圈绝对值编码器是指编码器旋转在360度以内工作，或者0—180度内工作，这样选择的编码器，4mA对应0度，360度（或180度）对应20mA，在PLC内的数据线性对应角度值，每一个数值对应唯一的角度值，该数据无需靠计数，不怕干扰与停电，可直接编程使用。单圈绝对值编码器可设定20mA对应的角度值和旋转方向、零点偏置，例如可设定20mA对应180度，编码器工作在0—180度内。

在长度或高度的PLC定位控制中，常需要编码器旋转超过360度的工作范围，就需要选择多圈绝对值编码器了，多圈绝对值编码器的4—20mA输出有两类，一类是固定量程的多圈绝对值，例如16圈、64圈、256圈，即20mA对应值为16圈终点、64圈或256圈，此类编码器较为经济，；另一类为智能型多圈绝对值编码器，20mA可设定在1—4096圈中间的任何位置，并可设置零点偏置。

3，西门子1200与绝对值编码器RS485或Modbus RTU信号的连接

西门子1200可配置通讯接口RS485，该接口可连接绝对值编码器的RS485信号，包括单圈绝对值和多圈绝对值，绝对值编码器的RS485信号有多种形式，较为常用的有简单型RS485广播模式（主站模式主动广播发送）、带地址由指令发送的自由协议（从站被动模式）、Modbus RTU模式等等，其中如果仅连接一个绝对值编码器，可用编码器主动模式，协议简单信号可靠，而如果要连接多个编码器（总线方式），可选用Modbus Rtu模式，但是该方式因为要轮询，每个编码器返回数据刷新较慢，不适合快速移动的控制。

4，西门子1200与绝对值编码器Profibus-DP信号的连接

西门子1200可配置Profibus—DP总线通讯接口，这个接口为欧系绝对值编码器最常用的输出模式，可选各种欧系进口品牌编码器，包括国产品牌的绝对值编码器，该接口为西门子常用接口，但是该接口编码器成本高，包括配置电缆布线成本都较高。

5，西门子1200与绝对值编码器Profinet信号的连接

随着以太网的普及，以及西门子博途全系都带PROFINET，所以很多厂家也开发出了PROFINET接口的绝对编码器，这一类型的编码器具有抗干扰，反映速度快，编程方便等优点，在应用上可以满足绝大多数工况，但缺点就是成本非常高。

二，编码器的实用案例，西门子1200与绝对值编码器4—20mA信号的连接，做简单定位控制

实用应用介绍一：水利闸门高度的单机及多机控制，全国各地的防洪、调蓄、供水、排污等水闸的起重高度，由卷扬起重机（启闭机）提升和关闭，每个闸站1-6个闸门启闭机，西门子1200PLC连接绝对值多圈编码器的4—20mA接口，配置HMI，可以很好有效地完成这样的简单定位控制。编码器可以安装在卷扬机卷筒轴连接，或减速齿轮轴连接，预先计算编码器所需旋转的圈数值，将编码器输出的20mA设定大于该圈数值，例如16圈，这样编码器输出的4—20mA的每变化1mA线性对应卷筒旋转一圈，以此计算闸门提升的高度变化，以控制水闸闸门的开启与关闭高度。

实用应用介绍二：液压双油缸提升同步控制，较大型的水闸闸门需用用左右两个液压油缸动力提升，保持位置同步，以保证闸门的平滑提升与下降。广东某水闸原用闸门开度仪表仅作显示，因原显示仪表的可靠性较低并无法完成液压油缸同步纠偏及升降控制，用户希望用小型经济型PLC加HMI以替换原来的仅作显示的仪表，提高控制可靠性及可编程可控性，PLC选用了西门子1200，编码器选用了绝对值多圈编码器4—20mA信号接口，分别用机械装置安装与左右两个油缸提升高度相对应，对应设置的油缸高度6米对应20mA，2个4—20mA信号连接1200的模拟量接口，进入PLC对比两组数据，根据高度差控制左右油缸液压系统的电磁阀，调节左右液压油路流量，以调整油缸的提升或下降的速度及位置差，保持两个油缸的同步纠偏的升降控制。西门子1200PLC配套两个绝对值编码器4—20mA接口，很好地完成了这样的同步纠偏及升降控制。

三 实例讲解如何使用西门子PLC连接编码器并对编码器编程

以前我们讲解过西门子200SMART系列编程使用编码器，感兴趣的可以找我以前的文章，今天主要讲解S1200连接编码器并编程!

需要硬件有

1. PLC：西门子S7-1200-CPU1214C/DC/DC/DC，V4.1。

2. 编码器：E6B2-CWZ5B，PNP，增量型，1000P/R。如下图：

3. 编码器与PLC接线。如下图：

棕色：DC24V+

蓝色：COM

黑色：A，接I0.0

白色：B，接I0.1

橙色：Z，接I0.3

其中AB的接入点可以自己定义，不一定非得是I0.0和I0.1，Z不能更改。

4. 配置高速计数器。如下图：

这里选用HSC1，选择启用高速计数器、计数、A/B计数、增计数。使用默认地址ID1000作为计数器地址，也可以选择其它，占四个字节。

5. 注意所使用的IO通道的滤波器问题。如下图：

老版本CPU在使用高速计数器时屏蔽了滤波，不必考虑，但是V4.1版本的CPU没有屏蔽，所以一定要注意这个滤波和编码器的脉冲频率，如果不合适将被过滤掉。

6. 监控测试结果。如下图：

不必写程序就可以读到了。只有在需要某些特殊功能时才需要些程序，这里不做介绍。

7. 滤波时间和能检测到的最大频率。如下图：

你学会了吗？

你们平时接触最多的编码器是什么样的？

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