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PLC高速計數與增量型編碼器連接的信號有哪些

??一講到plc通過與編碼器的連接，許多人立即想到高速計數。高速計數只是增量編碼器的方波脈沖信號。事實上，**值編碼器不需要累積計數，“高速計數”沒有意義。而即使是增量的方波脈沖信號，也有很多技術特征不同，PLC使用人員在選擇編碼器時必須分辨清楚：

??1)，5V差分驅動信號是工作電壓為5V，ABZ6條信號輸出線：A ,A-;B ,B-;Z ,Z-。注意A-是相對于A 的反相(就是當A 為高電平，A-就是低電平，當A 為低電平，A-就是高電平)，有時也有是在A的頭上加一個橫線表示。

??由于脈沖信號是電壓信號，具有抗干擾性強、傳輸距離長等優點，A ，A-從電纜的外部來看，幾乎沒有兩根電纜是相反的“變化”沒有電磁場的波不容易受到外部電磁場的影響，即使有干擾，在接收端“差分”(“差”即減法后消除共模干擾。但是5V信號電壓偏低，對于較大型電機和較復雜的現場工控就不適合，目前主要用戶是伺服電機等小型化設備中，PLC大都不用(如有運動控制卡的會用此信號接口)。

??在歐系產品的有些說明書里面，這個信號有時會用TTL表示，但是在國際RS422標準出來推廣以后，逐漸的也有用RS422表示，并且有些RS422的信號做到的是5--24V。

??2)集電極開路信號，(PNP或者NPN)，簡單的10-24V的ABZ沒有反相信號的三條線。注意這個信號有PNP與NPN事實上，它確實是一個三極管放大電路，應該與接收端完全匹配。例如NPN的編碼器配NPN的PLC。早先的半導體放大電路的發展，日本與歐洲各自有所側重，日本的基本是以NPN結晶體管放大電路為主，而歐洲的基本是以PNP電路為主，兩者雖然可以用“上拉電阻”采集電壓信號同樣獲得方波互通，但是通過這種上拉電阻的方波信號在高速和干擾雜波的情況下信號品質很差，容易造成誤讀。上拉電阻僅僅是經濟而臨時性辦法，不應一直有用。

??集電極開路輸出的信號，盡量要與原極性一致的匹配，而不是上拉電阻(編碼器內部或PLC內部預先加入的上拉電阻)，在編碼器選擇性和PLC的選型是需要特別注意。

??目前的經濟性PLC和日系經濟型編碼器很多就是這種“集電極開路信號”的。

??集電極開路信號除了信號匹配性需要特別注意以外，由于沒有反相信號平衡，它的抗干擾能力較差，而對于感應到的反向沖擊電壓很容易燒毀電路(例如電機啟動瞬間產生的電磁場沖擊)，這種信號是較低端的信號，一般建議只用在小型加工設備(固定設計環境)的場合。

??3)，推挽式放大電路(HTL-3)，編碼器的特征也是10-30V的ABZ三條線，但它打開了集電極NPN和PNP放大電路的疊加形成“推拉放大”所以它可以兼容PNP和NPN此外，它還有一個反向沖擊電壓的電路，可以帶走沖擊，也不容易燒壞電路。具有推挽式(也有叫推拉的，也有叫HTL的)信號的編碼器可以兼容連接集電極開路的PNP或者NPN接口。

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??4)推拉放大電路含有反相信號(HTL-6)編碼器的特征是10-30V并6根線，A ,A-;B ,B-;Z ,Z-，既有推挽式HTL三線的優點和差分抗干擾平衡的優點。另外請注意，哪怕PLC只有ABZ三個接口而沒有A-B-Z-,這種編碼器的電纜也要保留至接收端，A-B-Z-懸空封閉，因為編碼器信號是電壓式的，這類編碼器信號就算不接電纜保留至接收端，它仍然能夠有電壓在上面而起到電壓平衡的效果(如果接收端三線接口，差分效果就沒有了)，仍然有提高抗干擾的能力。編碼器信號能夠傳輸200米距離的就是指這種信號(例如GI58N增量型編碼器)。

??請注意，這是西門子等***歐系主推的增量編碼器接口!西門子的變頻器和高端PLC基本都是這種接口，哪怕只接三根線。

??5)，5—30V推挽式包含反相信號(HTL-G6)，這與上述四個信號完全兼容，為了防止連接錯誤的線路，該信號進行了電源短路保護和信號短路保護，包括電源在內的8個連接錯誤不應燃燒電路，錯誤不燃燒HTL-G6的特征。這個信號可以傳輸達300米(編碼器專用電纜)，信號強度大，抗干擾能力強，是今后自動化應用值得推薦的編碼器信號接口。當然，對于5V差分你如果預先確定的話，請還是選擇第1種信號，5V差分驅動。

??德國海德漢等歐洲品牌的編碼器，Sick，TR上述增量編碼器等HTL-6可選擇增量信號;

??GEMPLE提供的增量型編碼器的輸出信號，屬于上述的第4種和第5種,例如GI58N和GI40N等都有這個接口可選。

??日本編碼器(包括韓國品牌)在中國市場沒有看到第四種和第五種，大部分是第一種和第二種，5種V差分驅動和集電極開路輸出，集電極開路輸出基本為NPN，這個信號與歐系PLC在匹配要選擇，請特別注意信號匹配要求。

??其他：增量編碼器還有一種輸出信號是正余弦信號輸出，這一般用于伺服電機和電梯曳引機上，PLC基本上沒有這樣的接口，除非是高檔的運動控制卡有些。

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S7-300/400系列PLC的存儲區S7-300/400系列PLC的存儲區可以劃分為四個區域：系統存儲器(System Memory)、工作存儲器(Work Memory)、裝載存儲器(Load Mem-ory)和保持存儲器(Non-Volatile Memory)，如圖3-16和圖3-17所示。

??①系統存儲器

??系統存儲器用于存放輸入/輸出過程映像區(PII、PIQ)、位存儲器(M)、定時器(T)、計數器(C)、塊堆棧和中斷堆棧以及臨時存儲器(本地數據堆棧)。

??②工作存儲器

??工作存儲器僅包含運行時使用的程序和數據。RAM工作存儲器集成在CPU中，RAM的內容通過電源模塊供電或后備電池保持。除了CPU417-4可以通過插入專用的存儲卡來擴展工作存儲器外，其他PLC的工作存儲器都無法擴展。

s7-300 plc存儲區分配

??③裝載存儲器

??裝載存儲器是用于存放不包含符號地址分配或注釋(這些保留在編程設備的存儲器中)的用戶程序。裝載存儲器可以是存儲卡、內部集成的RAM或內部集成的E?PROM，現在的S7-300PLC必須配置Flash E?PROM才能下載程序。

??④保持存儲器

??保持存儲器是非易失性的RAM，通過組態可以在PLC掉電后即使沒有安裝后備電池的情況下，保存一部分位存儲器(M)、定時器(T)、計數器(C)和數據塊(DB)。在設置CPU參數時一定要指定應保持的區域。注意：由于S7-400PLC沒有非易失性的RAM，即使組態了保持區域，掉電時若沒有后備電池，也將丟失所有數據。這是S7-300 PLC與 S7-400 PLC的重要區別。

??a.當在STEP7中執行下載(Download)時，會把編程設備中的用戶程序下載到CPU 的裝載存儲區，同時會把運行時使用的程序和數據寫入工作存儲器(如OB1和數據塊)。b.若CPU沒有后備電池，當系統斷電時，在工作存儲器中定義了保持特性的數據塊會把數據寫入保持存儲器中，上電后保持存儲器會把斷電時的數據寫入工作存儲器，保證了運行數據斷電不丟失(見圖3-16和圖3-17)。

??c.若CPU沒有后備電池，當系統斷電時，系統存儲器中定義的保持位存儲器(M)、定時器(T)、計數器(C)斷電時也會寫人保持存儲器?；謴蜕想姇r斷電時的數據重新寫入，保證了運行數據斷電不丟失。

西門子ET200模塊選型詳細介紹

??西門子的ET200是基于現場總線PROFIBUS-DP或PROFINET的分布式I/O，可以與經過認證的非西門子公司生產的PROFIBUS-DP主站協同運行。在組態時，STEP7自動分配標準的DP從站的輸入/輸出地址。就像訪問主站主機架上的I/O模塊一樣，DP主站的CPU通過 DP 從站的地址直接訪問它們，因此使用標準 DP 從站不會增加編程的工作量。

??1. 安裝在控制柜內的ET200

??(1)ET 200S

??ET200S(見圖2-56)是一種多功能按位模塊化的I/O系統，配備了PROFIBUS-DP或PROFINET接口模塊，可以提供集成光纖接口。模塊的種類豐富，包括數字量I/O模塊、模擬量I/0模塊、技術功能模塊、電動機起動器和變頻器、IQ-Sense(智能傳感器)模塊、氣動接口模塊、故障安全模塊。每個站*多可以使用63個I/0模塊，或20個電動機起動器和變頻器，有2、4、8點的I/O模塊。能在運行時更換I/0模塊(有熱插拔功能)，可以用于危險區域Zone 2。

??ET200SCOMPACT(緊湊型)有32點數字量I/O，可以擴展12個ET 200S的I/O模塊。IM151-7CPU接口模塊的功能與CPU314相當。圖2-56中的ET200S配有I/O模塊、電動機起動器和變頻器。

ET 200S