Line driver выход что это
Слушайте, а как подключить энкодер E6C3-AG5C к ПЛК у который понимает только сигналы уровня напряжения?
Мой ПЛК как я понял не может как омроновские модули I/O воспринимать по прохождению тока, а только чисто напряжением.
Вижу только один выход: подключить выход энкодера к входу ПЛК и "подтянуть" эти выходы на шину питания; сопротивления полагаю нужно чтоб ограничить максимальный ток входов энкодера из инструкции.
Правильно ли я думаю? И что можете подсказать еще?
ПС: Прикрепил схему подключения и описалово входов ПЛК.
ППС: если кому интересно ПЛК от фениксконтакт ilc150
Когда "подтягивают" плюс питания подают на вход, а датчиком получается замыкают этот вход с минусом. похоже вам 4 кОм подойдёт. только в проге чтобы прочитать код грея, все биты входов нужно перевернуть, т.к. когда на проводе с датчика "1", в контроллере будет "0"
Можно и на оптронах полярность перевернуть.
Ага про инверсию понял, спасибо.
В аттаче схема, Олег такую Вы имели ввиду?
Замерил ток который течет по цепи при подаче на вход сигнала (напряжение 24В), получилось около 3 мА. Я правильно понимаю, это ПЛК его ограничивает?
И теперь за энкодер можно не бояться что сгорит от входного тока?
На входе контроллера, инвертора и прочего, как правило стоит оптрон, нормальный ток для открытия этого оптрона обычно около 5-6 мА, бывает больше, бывает меньше. перед оптроном как прававило резистор который ограничивает ток на этом оптроне при подаче напряжения на вход.
т.е. нужно подобрать сопротивление таким образом, что-бы вход срабатывал, а ток на резисторе был минимальным. Когда транзистор датчика откроется у него в нагрузке подтягивающий резистор и окажется, вот тут и проблема, если сопротивление этого резистора слишком мало, может не выдержать транзистор датчика, а сопротивление начнёт греться.
4 кОм это ориентировочная величина, почти с потолка, вначале подберите максимально возможное сопротивление резистора, потом постчитайте ток этого резистора на 24 вольта, и посмотрите как с этим током дружит транзистор датчика.
как правило на все датчики, в том числе энкодеры, указывают максимальный ток на выходе
Здравствуйте, подскажите что за тип выхода "Line Driver" у энкодера? И как его подключать в контроллеру?
_________________
С уважением, Михаил
"Line Driver" - это выходы энкодера с уровнем сигналов RS422 - 5V. На встроенные входа CPU CJ1M-CPU21/22/23 подключается так:
Датчики угла поворота (энкодеры) предназначены для преобразования угла поворота вала в импульсы и отслеживания положения вращающегося вала. Контроллер может анализировать выходной сигнал энкодера и определять положение и количество оборотов машины. Это позволяет обеспечить высочайшую точность и функциональную гибкость управления работой системы. Высокие механические и электронные рабочие скорости, на которых работают оптические энкодеры, позволяют добиться более высокой производительности и точности работы системы, а также уменьшить время цикла и повысить общую эффективность технологического процесса. Энкодер является обратной связью при эффективном управлении приводом.
При заказе энкодеров необходимо указать следующие параметры:
- разрешение (имп/об). При выборе разрешения необходимо помнить, что частота вращения при максимальной частоте импульсов должна быть меньше или равна значению максиально допустимой частоты вращения: Частота вращения при макс. частоте импульсов (об/мин)=(Макс. частота отклика / Разрешение)*60 с
- максимальная частота отклика
- напряжение питания
- вал (полый либо выступающий)
- диаметр вала энкодера
- диаметр корпуса энкодера
- выход управления (комплементарный выход, NPN-выход с открытым коллектором, выход напряжения, выход Line Driver)
Line Driver (Дифференциальный выход, RS-422) необходимо использовать в условиях, для которых высока вероятность возникновения помехи и можно ожидать наводок на сигнальные провода, или при очень длинных соединительных проводах. В данном случае помимо основного добавляется второй выход, осуществляющий инверсию выходного сигнала. Для обработки двух сигналов необходимо иметь соответствующий приёмник в измерительной схеме.
Комплементарный (каскадный, двухтактный ) выход (Push—Pull, Totem Pole). Этот тип выхода построен на транзисторах разпичной (п-р-п и р-п-р) проводимости и имеет малое выходное сопротивление (как в состоянии логического нуля, так и в состоянии логической единицы), что позволяет увеличить ток, отдаваемый в нагрузку. Таким образом повышается нагрузочная способность и ускоряются процессы заряда и разряда ёмкости нагрузки, а следовательно, растёт быстродействие.
Выход с открытым коллектором (Open Collector). Такой тип выхода позволяет получить сигнал с уровнем напряжения, определяемым не величиной напряжения питания энкодера, а величиной напряжения дополнительного источника питания. Для этого необходимо между цепями питания и выходом подключить внешний резистор, величина сопротивления которого определяется значением напряжения дополнительного источника питания.
Также возможно включение нагрузки между выходом энкодера и дополнительным источником питания. Ток нагрузки (/ ) в этом случае сохода с открытым коллектором позволяет также подключать при необходимости несколько энкодеров к одному счётному входу.
Выход по напряжению (Voltage Output). Выходной сигнал с уровнем напряжения, определяемого величиной напряжения питания энкодера, можно напрямую подавать на измерительную схему. Ток нагрузки в данном случае составляет не более десятка миллиампер. При подключении сигнала энкодера к нескольким устройствам одновременно (например, к ПЛК и частотному преобразователю) нельзя превышать допустимую нагрузочную способность выходного каскада. Недостатком этого типа выхода является большое выходное сопротивление в закрытом состоянии транзистора VT1, определяемое сопротивлением в цепи коллектора, составляющим порядка тысяч Ом. Как следствие, ток, отдаваемый в нагрузку, уменьшается, и увеличивается время заряда ёмкости нагрузки, что снижает общее быстродействие.
Значение уровня выходных сигналов для некоторых типов выходов инкрементных энкодеров может также обозначаться как TTL (соответствует напряжению питания 5 В) или HTL (соответствует напряжению питания в дипазоне от 10 до 24 В). Обычно для подачи сигналов на дискретные входы ПЛК используются сигналы с напряжением 24 В.
Энкодер
Энкодер – это так называемый датчик угла поворота, то есть, устройство, которое предназначено чтобы преобразовать угол поворота вала (измеряемого объекта) в электрические импульсы, по которым можно определить: угол поворота, скорость вращения, направление вращения, и текущее положение относительно начальной точки работы.
Датчики угла поворота (далее энкодеры) нашли широкое применение в различных механизмах, в которых необходимо точно знать текущее положение. Такими механизмами могут быть: промышленные манипуляторы, сервоприводы и т.д.
Рисунок 1 — Внешний вид энкодера
Энкодеры имеют разделение на :
По характеру исполнения подразделяются на :
По своей сути инкрементальный энкодер – это счетчик импульсов, которые возникают при вращении вала. Устанавливают энкодер непосредственно на вал, или соединяют их через гибкую переходную муфту.
Внутри энкодера расположен диск с рисками, где с одной стороны располагается источник света, а с другой — фотоприёмник. При вращении диска изменяется количество света, проходящего через риски диска на фотоприемник, далее сигнал преобразуется и передается на дискретный выход. Необходимо заметить, что выходной сигнал состоит из двух каналов, в которых импульсы имеют сдвиг на 90 градусов относительно друг друга, что позволяет нам определять направление вращения вала. Количество импульсов может быть от нескольких импульсов до десятков тысяч импульсов на один оборот – так называемое «разрешение энкодера». Например, если диск будет иметь 2000 рисок на оборот, то за 1000 импульсов вал повернулся на 180 градусов.
Рисунок 2 — Диаграмма импульсов энкодера смещенных на 90 градусов.
Чтобы привязать отсчет положения относительно начала координат, датчики так же имеют референтную метку (указатель нулевой отметки/импульс, который отвечает за полный оборот). То есть, при каждом обороте вала, на выходе будет еще один импульс начальной (нулевой) позиции. Этот выход обычно используется для сброса внешнего счетчика, который отвечает за текущее положение.
Абсолютный энкодер по своему исполнению является оптическим.
В первую очередь они разделяются на однооборотный, в котором текущая координата определяется в рамках одного оборота, и многооборотные.
Датчики угла поворота (энкодеры) предназначены для преобразования угла поворота вала в импульсы и отслеживания положения вращающегося вала. Контроллер может анализировать выходной сигнал энкодера и определять положение и количество оборотов машины. Это позволяет обеспечить высочайшую точность и функциональную гибкость управления работой системы. Высокие механические и электронные рабочие скорости, на которых работают оптические энкодеры, позволяют добиться более высокой производительности и точности работы системы, а также уменьшить время цикла и повысить общую эффективность технологического процесса. Энкодер является обратной связью при эффективном управлении приводом.
При заказе энкодеров необходимо указать следующие параметры:
- разрешение (имп/об). При выборе разрешения необходимо помнить, что частота вращения при максимальной частоте импульсов должна быть меньше или равна значению максиально допустимой частоты вращения: Частота вращения при макс. частоте импульсов (об/мин)=(Макс. частота отклика / Разрешение)*60 с
- максимальная частота отклика
- напряжение питания
- вал (полый либо выступающий)
- диаметр вала энкодера
- диаметр корпуса энкодера
- выход управления (комплементарный выход, NPN-выход с открытым коллектором, выход напряжения, выход Line Driver)
Line Driver (Дифференциальный выход, RS-422) необходимо использовать в условиях, для которых высока вероятность возникновения помехи и можно ожидать наводок на сигнальные провода, или при очень длинных соединительных проводах. В данном случае помимо основного добавляется второй выход, осуществляющий инверсию выходного сигнала. Для обработки двух сигналов необходимо иметь соответствующий приёмник в измерительной схеме.
Комплементарный (каскадный, двухтактный ) выход (Push—Pull, Totem Pole). Этот тип выхода построен на транзисторах разпичной (п-р-п и р-п-р) проводимости и имеет малое выходное сопротивление (как в состоянии логического нуля, так и в состоянии логической единицы), что позволяет увеличить ток, отдаваемый в нагрузку. Таким образом повышается нагрузочная способность и ускоряются процессы заряда и разряда ёмкости нагрузки, а следовательно, растёт быстродействие.
Выход с открытым коллектором (Open Collector). Такой тип выхода позволяет получить сигнал с уровнем напряжения, определяемым не величиной напряжения питания энкодера, а величиной напряжения дополнительного источника питания. Для этого необходимо между цепями питания и выходом подключить внешний резистор, величина сопротивления которого определяется значением напряжения дополнительного источника питания.
Также возможно включение нагрузки между выходом энкодера и дополнительным источником питания. Ток нагрузки (/ ) в этом случае сохода с открытым коллектором позволяет также подключать при необходимости несколько энкодеров к одному счётному входу.
Выход по напряжению (Voltage Output). Выходной сигнал с уровнем напряжения, определяемого величиной напряжения питания энкодера, можно напрямую подавать на измерительную схему. Ток нагрузки в данном случае составляет не более десятка миллиампер. При подключении сигнала энкодера к нескольким устройствам одновременно (например, к ПЛК и частотному преобразователю) нельзя превышать допустимую нагрузочную способность выходного каскада. Недостатком этого типа выхода является большое выходное сопротивление в закрытом состоянии транзистора VT1, определяемое сопротивлением в цепи коллектора, составляющим порядка тысяч Ом. Как следствие, ток, отдаваемый в нагрузку, уменьшается, и увеличивается время заряда ёмкости нагрузки, что снижает общее быстродействие.
Значение уровня выходных сигналов для некоторых типов инкрементных(-тальных) инкрементных энкодеров может также обозначаться как TTL (соответствует напряжению питания 5 В) или HTL (соответствует напряжению питания в дипазоне от 10 до 24 В). Обычно для подачи сигналов на дискретные входы ПЛК используются сигналы с напряжением 24 В.
На основе анализа технической документации производителей энкодеров, в частности, можно предложить следующую классификацию инкрементных энкодеров по типам выходных каскадов. 1. Выход по напряжению (Voltage Output). Выходной сигнал с уровнем напряжения, определяемого величиной напряжения питания энкодера, можно напрямую подавать на измерительную схему. Ток нагрузки в данном случае составляет не более десятка миллиампер. При подключении сигнала энкодера к нескольким устройствам одновременно (например, к ПЛК и частотному преобразователю) нельзя превышать допустимую нагрузочную способность выходного каскада. Недостатком этого типа выхода является большое выходное сопротивление в закрытом состоянии транзистора VT1, определяемое сопротивлением в цепи коллектора, составляющим порядка тысяч Ом. Как следствие, ток, отдаваемый в нагрузку, уменьшается, и увеличивается время заряда ёмкости нагрузки, что снижает общее быстродействие.
2. Выход с открытым коллектором (Open Collector). Такой тип выхода позволяет получить сигнал с уровнем напряжения, определяемым не величиной напряжения питания энкодера, а величиной напряжения дополнительного источника питания. Для этого необходимо между цепями питания ((/пит) и выходом подключить внешний резистор, величина сопротивления которого определяется значением напряжения дополнительного источника питания.
Также возможно включение нагрузки между выходом энкодера и дополнительным источником питания. Ток нагрузки (/ ) в этом случае сохода с открытым коллектором позволяет также подключать при необходимости несколько энкодеров к одному счётному входу.
3. Двухтактный (каскадный, комплементарный) выход (Push—Pull, Totem Pole). Этот тип выхода построен на транзисторах рахпичной (п-р-п и р-п-р) проводимости и имеет малое выходное сопротивление (как в состоянии логического нуля, так и в состоянии логической единицы), что позволяет увеличить ток, отдаваемый в нагрузку. Таким образом повышается нагрузочная способность и ускоряются процессы заряда и разряда ёмкости нагрузки, а следовательно, растёт быстродействие.
4. Дифференциальный выход (Line Driver, RS-422). В данном случае помимо основного добавляется второй выход, осуществляющий инверсию выходного сигнала. Для обработки двух сигналов необходимо иметь соответствующий приёмник в измерительной схеме (рис. 7). Такой тип выхода используется в условиях, для которых высока вероятность возникновения помехи и можно ожидать наводок на сигнальные провода, или при очень длинных соединительных проводах.
Значение уровня выходных сигналов для некоторых типов выходов инкрементных энкодеров может также обозначаться как TTL (соответствует напряжению питания 5 В) или HTL (соответствует напряжению питания в дипазоне от 10 до 24 В). Обычно для подачи сигналов на дискретные входы ПЛК используются сигналы с напряжением 24 В.
При выборе типа энкодера и его выходного сигнала необходимо четко понимать какую величину необходимо контролировать. Это может быть:
· Контроль XY -координат;
· Контроль приводов и т.п.
Из этих основных параметров могут вытекать частные случаи, например, контроль длины размотки катушек, для которого необходимо измерять скорость вращения и при этом четко отслеживать положение вала.
Для того, чтобы четко подобрать необходимый для вашей задачи выходной сигнал, нужно знать какими они могут быть и в чем их различие. На данный момент самыми популярными и используемыми типами энкодеров являются инкрементальные и абсолютные .
У каждого из этих видов свой тип сигнала:
· У инкрементальных энкодеров выходной сигнал представлен в виде импульсов с определенной частотой на оборот;
· У абсолютных энкодеров на выходе формируется уникальный бинарный код на каждый определенный угол поворота.
Далее рассмотрим каждый из типов сигналов отдельно.
Выходной сигнал инкрементального энкодера
Выходным сигналом для инкрементального энкодера являются импульсы, количество которых за один оборот называется разрешением. Инкрементальные энкодеры обычно имеют 2 канала - А и В, по которым передаются импульсы. Между этими каналами имеется сдвиг на четверть фазы. Это сделано для того, чтобы можно было определить направление вращения вала. Так, если восходящий фронт А появляется перед В, то вал вращается по часовой стрелке. Против часовой стрелки вал вращается, если восходящий фронт В появляется перед А.
Некоторые инкрементальные энкодеры могут иметь дополнительный фронт Z. Этот импульс появляется всегда в одном и том же месте и служит как контрольная или базовая точка. Данная точка выдает один импульс за оборот в одном и том же месте, что позволяет отсчитывать количество оборотов и т.п. Для более высокой точности работы некоторые энкодеры имеют инвертированные сигналы /А, /В, /Z. Эти сигналы используются для проверки правильности передачи данных и устранения ошибок.
Читайте также: