編碼原理和位置測量
光電編碼器是在一個很薄很輕的圓盤子上，通過緊密儀器來腐蝕雕刻了很多條細(xì)小的縫，相當(dāng)于把一個360度，細(xì)分成很多等分，比如成1024組，這樣每組之間的角度差是360/1024度=0.3515625度。
然后有個精密的發(fā)光源，安裝在碼盤的一面，碼盤的另外一面，會有個接收器之類的，使用了光敏電阻這些元件加放大和整形電路組成，這樣碼盤轉(zhuǎn)動時候，有縫隙的地方會透光過去，接收器會瞬間收到光脈沖，經(jīng)過電路處理后，輸出一個電脈沖信號，這樣碼盤旋轉(zhuǎn)了一周，會對應(yīng)輸出1024個脈沖，第一個脈沖位置如果是0，第二個脈沖位置就是0.3515625°，第三個脈沖位置是0.3515625°*2，以此類推，這樣只要有儀器能讀到脈沖個數(shù)，就可以知道碼盤對應(yīng)在什么位置了，如果把編碼器安裝到電機的軸上，電機軸和碼盤是剛性連接，兩者的位置關(guān)系會一一對應(yīng)，通過讀編碼器脈沖，就可以知道電機的軸位置。
PLC能輸入開關(guān)量，也就是一高一低的電平電壓，而編碼器脈沖信號，可以理解一定時間內(nèi)，用極快的速度完成的一組開關(guān)量。但是因為這種開關(guān)量的頻率太高了，所以PLC的普通I/O口是無法準(zhǔn)確讀到這些脈沖的個數(shù)的，因為PLC工作過程中存在掃描周期，需要每個一段時間才去刷新一下普通I/O口的數(shù)據(jù)，而編碼器的精度太高了，單位時間內(nèi)輸出的脈沖個數(shù)太多，普通I/O是無法勝任的。
一般PLC會設(shè)計有高速計數(shù)端口，本質(zhì)是利用了底層單片機的硬件邏輯來完成這些編碼器計數(shù)的，避開了掃描周期問題，PLC都設(shè)計有專門的高速計數(shù)指令，使用的時候，直接調(diào)用這些指令就可以讀到當(dāng)前的脈沖值了。
但是脈沖的計算和輸出上，由于掃描周期存在，往往也會存在著滯后影響，如果用來控制一些執(zhí)行機構(gòu)，比如氣缸動作裁切動作，這樣要考慮提前量的補償問題。
如果想用PLC來控制伺服或者步進(jìn)系統(tǒng)，往往并不需要通過編碼器反饋來判斷位置，通過一些PLS指令之類的來發(fā)出位置脈沖給伺服驅(qū)動器，位置環(huán)在伺服驅(qū)動器內(nèi)部構(gòu)成就好，而PLC這邊只是一個指令機構(gòu)，并沒有構(gòu)成位置閉環(huán)，當(dāng)然如果是專門定位模塊控制，使用了NC之類的控制方式，是可以在里邊構(gòu)建位置閉環(huán)的。
