《Quantum高速计数模块EHC2023年0中文版应用手册.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《Quantum高速计数模块EHC2023年0中文版应用手册.docx(24页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、Concept Quantum 高速计数模块 EHC20230连接和计数速率采样模式名目11. 试验简介32. 硬软件环境33. XCC 增量型编码器的介绍43.1 编码器简介43.2 增量型旋转编码器简介53.3 施耐德编码器介绍54. EHC20230 高速计数模块简介64.1 EHC20230 高速计数模块性能64.2 EHC20230 高速计数模块的面板指示75. 硬件连接86. PLC 编程组态96.1 添加 EHC20230 高速计数模块96.2 配置 EHC202OO 高速计数模块127. 试验调试147.1 计算机与 PLC 的连接147.2 计数器的操作模式177.2.1 命
2、令 1:配置模块;177.2.2 命令 2:加载参数187.2.3 命令 3:读取计数器输入值217.2.4 命令 4:读取速率或预设前的最终一个计数值217.3 编程配置227.4 上电调试231. 试验简介随着 PLC 性能的提高,以及高生产率的设备需求,在各个生产领域都需要供给一下信息: 1计数、计数定位2) 确定定位3) 速度把握要实现以上的功能少不了PLC 计数功能的应用,本文介绍了施耐德电气公司的系列产品Concept Quantum PLC EHC20230 高速计数模块和增量型旋转编码器的连接和计数功能。施耐德电气的其他些列PLC 的高速计数模块的连接和计数功能将在本系列的其他
3、文章中介绍。2. 硬软件环境类型PLC型号Concept Quantum 140CPU53414A数量1参考图片高速计数模块EHC202301编码器XCC 增量型编码器XCC-1510PS11Y1主要硬件如下:24VDC 电源1Modbus 编程电缆990 NAA 263201主要软件:Concept V2.6 SR5。Concept 是施耐德电气支持Quantum,Momentum,Compact 的通用编程,调试和运行的软件包。3. XCC 增量型编码器的介绍3.1 编码器简介光电编码器,是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感 器。这是目前应用最多的传感器,光
4、电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在确定直径的圆板上等分地开通假设干个长方形孔。由于光电码盘与电动机同轴,电动机旋转时,光栅盘与电动机同速旋转,经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出假设干脉冲信号,通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。旋转编码器是一种光电式旋转测量装置,它将被测的角位移直接转换成数字信号高速脉冲信号。因些可将旋转编码器的输出脉冲信号直接输入给PLC,利用PLC 的高速计数器对其脉冲信号进展计数,以获得测量结果。不同型号的旋转编码器,其输出脉冲的相数也不同,有的旋转编码器输出 A、B、Z 三相脉冲,有的只有A、B 相两相,最简洁的只有A
5、 相。1. 构造编码器主要是由码盘(圆光栅、指示光栅)、机体、发光器件、感光器件等部件组成。1) 圆光栅是由涂膜在透亮材料或刻画在金属材料上的成放射状的明暗相间的条纹组成的。一个相邻条纹间距称为一个栅节,光栅整周栅节数就是编码器的脉冲数(区分率)。2) 指示光栅是一片固定不动的,但窗口条纹刻线同圆光栅条纹刻线完全一样的光栅片。3) 机体是装配圆光栅,指示光栅等部件的载体。4) 发光器件一般是红外发光管。5) 感光器件是高频光敏元件;一般有硅光电池和光敏三极管。2. 工作原理由圆光栅和指示光栅组成一对扫描系统,在扫描系统的一侧投射一束红外光,在扫描系统的另一侧的感光器件就可以收到扫描光信号;当圆
6、光栅转动时,感光器件接收到的扫描光信号会发生变化, 感光器件可以把光信号转变成电信号并输出给把握系统或仪表。一般编码器的输出信号为两列成 90 度相位差的Sin 信号和Cos 信号(这是由指示光栅的窗口条纹刻线保证的);这些信号的周期等于圆光栅转过一个栅节(P)的移动时间,对 Sin 信号和Cos 信号进展放大及整形就可输出方波脉冲信号。3. 分类其主要有两种,一种是增量型,另一种是确定型。增量型的特征是只有在旋转期间会输出对应旋转角度脉冲,停赶忙不会输出。它是利用计数来测量旋转的方式;价格比较廉价。确定型的的特征是不管是否旋转,可以将对应旋转角度进展平行输出的类型,不需要计数器可确认旋转位置
7、;它还有不受机械的晃动或震惊以及开关等电器干扰的功能,价格贵。在选择使用时,可参考以下几 点。包括本钱、区分率、外形尺寸、轴负荷及机械寿命、输出频率、环境、轴旋转力矩、输出回路等等。3.2 增量型旋转编码器简介本文所用的编码器是增量型的旋转编码器,下面具体介绍一下增量型旋转编码器。l 增量型编码器是通过计算脉冲数以确定移动物体的位置与位移;l 编码器输出一组脉冲信号;l 增量型编码器码盘有两组轨道:外轨道(通道A 与 B)由 n 个一样角度透亮与不透亮扇区构成,每个周期等于1 个不透亮扇区+1 个透亮扇区(n/2 是区分率或周期数)。内通道(通道Z)由单个透亮扇区构成. 信号 Z 为 “零“
8、与信号A 与 B 同步放射器信号转换接收器控光装置码盘“增量型“码盘增量型码盘包括两个通道. 通道 A 为根本信号.通道 B 用于判定旋转方向.信号 A 的上升沿时信号B 为 1 即一个方向. 信号 A 的上升沿时信号B 为 0 即另一个方向.内通道仅有单个透亮扇区供给单个信号叫 “ 置零”.零信号提示每转一周,确定参考位置,特别用于旋转计数和复位到零.90 2590360一个周期电路同步处理90360一个周期3.3 施耐德编码器介绍 25增量型编码器:1) 增量型编码器分为轴型和轴套型两种,外型尺寸分40,58,90 三种40 区分率从 100 到 1024, 58 区分率 100 到 50
9、00, 90 区分率从 100 到 10000. 假设是区分率可调的,最大可调到 80000.2) 输出只有长线驱动和推挽5 V 长线驱动, RS 422, 4.75.30 V。推挽输出, 530 V、 11.30 V。3编码器选型需要特别留意:一是:机械安装尺寸,包括定位止口,轴径,安装孔位;电缆出线方式;安装空间体积;工作环境防护等级是否满足要求。二是:区分率,即编码器工作时每圈输出的脉冲数,是否满足设计使用精度要求。编码器的输出频率不要超过PLC 的允许范围。三是:电气接口,编码器输出方式常见有推挽输出,长线驱动输出,SSI 输出等。其输出方式应和 PLC 接口电路相匹配。4. EHC2
10、0230 高速计数模块简介4.1 EHC20230 高速计数模块性能EHC20230 是 Modicon Quantum 的一种高速计数模块。一般性能如下:4.2 EHC20230 高速计数模块的面板指示EHC20230 高速计数模块的液晶面板上的指示灯如下:指示灯对应的描述如下:7在正常输入的状态下,EHC20230 的液晶显示为: ACTIVE:绿色常量;表示模块已经激活; En1/En2:绿色常量;表示此计数器已经使能; In1/In2:快速闪耀;表示脉冲正在输入;5. 硬件连接152348编码器到EHC20230 高速计数模块的连接如下,这里只以通道1 为例进展接线:2124V 脉冲单
11、端输入,只需要接入编码器的一相即可;43计数器硬件使能端;EHC20230 计数器必需同时使用硬件使能和软件使能,不然无法计数。计数器离散输出端;5编码器引脚定义;6编码器需要供电,本例种使用的是 24V 编码器; 24VDC 供电,模块必需要供电;6. PLC 编程组态本例中的PLC 组态和编程全部承受Concept V2.6 SR5。Concept 是施耐德电气支持Quantum, Momentum,Compact 的通用编程,调试和运行的软件包。PLC 编程主要包括硬件组态和软件编程两个局部。6.1 添加 EHC20230 高速计数模块步骤1动作&例如翻开 Concept,在 File
12、下拉菜单中选择New Project,然后选择工程的文件夹,输入工程名称。2在 Concept 的PLC Configuration 窗口中双击 PLC Selection。3选择 Quantum 系列下面的CPU53414,其他均承受默认配置。104双击 PLC Configuration 中的I/O Map,进入模块的配置界面。5点击 Drop1 后面的Edit 按钮进入主机架的配置界面:6 在每个槽位上分别点击 Module 下面的编辑器,分别插入当前位置的模块,在 Intell.IO 中选择高速计数模块 140EHC20230:7 在 EHC20230 后面的输入存放器区输入输入存放器
13、 300001300006,在输出存放器区输入保持存放器起始地址 400001400006。6.2 配置 EHC202OO 高速计数模块由于 EHC20230 计数器可以有四种操作模式:l 2 个通道上的 16 位计数器,带两个输出,可配置递增模式和积分模式;l 使用 2 个通道的 1 个 32 位计数器,带两个输出,可配置递增模式和积分模式;l 2 个通道上的 32 位计数器,不带输出,可配置为递增模式或积分模式;l 2 个通道上的 16 位计数器,对于递增编码器或积分编码器为速率采样模式; 这里以 2x16 位带输出模式为例进展配置:步骤动作&例如1 在 Local Quantum Dro
14、p 中选择已经添加了EHC20230 的槽位 1-3,点击右上角的Params 进入EHC20230 高速计数模块的配置界面。2 如上图所示,分别对通道 1 进展如下配置: 参数设置值NUMBER OF COUNTERS,OUTPUT2*16 WITH OUTPUT ASSERTION注释模块的工作模式;可选项:2*16,有输出;1*32,有输出;COUNTER 1 MODE CONTROLINCREMENTALCOUNTER 2 MODE CONTROLINCREMENTALOUTPUT COIL 1A MODESETPOINTOUTPUT COIL 1B MODETERMINAL COUN
15、TOUTPUT COIL 2A MODESETPOINTOUTPUT COIL 2B MODESETPOINT2*32,无输出;速率采样模式;4 个选项分别对应 EHC202 模块的 4 个模式。这里我们选择 2*16,有输出。工作模式的选择还需要在后面的编程中设置。计数器 1 的把握模式;可选项:INCREMENTAL/增量模式;QUADRATURE/差分模式;这里以增量型为例。把握模式的选择还需要在后面的编程中设置。计数器 1 的把握模式;可选项:INCREMENTAL/增量模式;QUADRATURE/差分模式;这里以增量型为例。把握模式的选择还需要在后面的编程中设置。输出 1A 的输出模
16、式;可选项:SETPOINT/LATCHED SETPOINT/TERMINAL POINT/LATCHED TERMINAL/TIMED SETPOINT/TIMED TERMINAL;这里选择 SETPOINT,表示到达设定值后脉冲输出。输出 1B 的输出模式;可选项:SETPOINT/LATCHED SETPOINT/TERMINAL POINT/LATCHED TERMINAL/TIMED SETPOINT/TIMED TERMINAL;这里选择 TERMINAL COUNT,表示到达最大值后脉冲输出。输出 2A 的输出模式;可选项:SETPOINT/LATCHED SETPOINT/
17、TERMINAL POINT/LATCHED TERMINAL/TIMED SETPOINT/TIMED TERMINAL;这里默认选择 SETPOINT,但是在后面的编程中不会启用。输出 2B 的输出模式;可选项:SETPOINT/LATCHED SETPOINT/TERMINAL POINT/LATCHED TERMINAL/TIMED SETPOINT/TIMED TERMINAL;这里默认选择 SETPOINT,但是在后面的编程中不会启用。COUNTER1 MAX COUNT COUNTER1 SETPOINT COUNTER2 MAX COUNT COUNTER2 SETPOINT
18、TIME OUTPUT ON50003000000计数器 1 的最大值; 输入范围为 065535; 计数器 1 的设定值; 输入范围为 065535; 计数器 2 的最大值; 输入范围为 065535; 计数器 2 的设定值; 输入范围为 065535;脉宽输出类型的脉冲长度, 输入范围为 065535;7. 试验调试7.1 计算机与 PLC 的连接本文中计算机和PLC 的连接承受Modbus 方式,常用的连接方式还有TCP/IP,MODBUSPLUS 等。连接图如下:11Modbus 编程电缆,型号为 990NAA26320;一端插入Concept Quantum 的 Modbus por
19、t1 端口, 另外一段插入带串口的计算机。此电缆的内部接线图如下:步骤1动作&例如Concept Quantum 前面板上有两个滑动开关,左边的滑动开关用于存储器的保护,右边的滑动开关用于指定Modbus RS232 端口的通信参数。将左边的华东开关拨到not used 或者mem prt off 位置,右边的滑动开关拨到中间 RTU 的位置。这样 Modbus 端口的参数被设置成默认值,且除了设备地址之外,其他值不能更改,这些值在Concept 联机时需要用到,且与计算机本身的串口的通信参数一样,如下:2CPU 机架断电后将 CPU 拔出,将后面板底下的地址开关拨到 2。此开关有两个拨码,分
20、别对应地址的十位和个位,用于设置 CPU 的Modbus 和 Modbus Plus 地址在内存给定地址的模式下无效。3在计算机的硬件治理器中,将对应的 COM 参数设置到与步骤 1 全都:硬件连接完成之后,由于承受Modbus 连接,需要对Concpet Quantum CPU 进展如下设置,并在 Concept 进展连接操作:4翻开 Concept,并翻开刚刚建的工程,在Online 下面选择Connect,弹出连接界面,选择Modbus 协议,PLC Node 输入上一步拨的地址 2,端口选择计算机实际使用的端口 COM1,端口设置与步骤 3 中的设置全都:5访问权限 Access Le
21、vel 选择Change Configuration,点击OK 连接 PLC。连接成功后,Concept 软件的下方状态栏会显示当前PLC 的状态。然后在Online 菜单下面选择Download下载全部配置和程序,并将 CPU 运行起来。CPU 运行后面板上RUN 灯会常亮。7.2 计数器的操作模式由于 EHC20230 计数器可以有四种操作模式:l 2 个通道上的 16 位计数器,带两个输出,可配置递增模式和积分模式;l 使用 2 个通道的 1 个 32 位计数器,带两个输出,可配置递增模式和积分模式;l 2 个通道上的 32 位计数器,不带输出,可配置为递增模式或积分模式;l 2 个通道
22、上的 16 位计数器,对于递增编码器或积分编码器为速率采样模式;本文以速率计数模式为例进展配置。速率计数器的当前速率值等于采样周期内脉冲的个数。 每个 EHC20230 模块会自动安排 6 个输入存放器(3)和 6 个输出存放器(4),在输出存放器种对2 个计数器进展配置和操作,同时在输入存放器中查看当前计数器的状态和计数值。每个计数器的配置和操作都必需挨次经过如下4 个命令:7.2.1 命令 1:配置模块; 配置模块的功能包括:l 配置模块为脉冲输入或积分输入;l 配置模块为计数模式或速率采样模式;2个计数器不行单独配置。l 定义计数器存放器的长度(16位或32位);l 定义输出功能;模块定
23、义为2个16位计数器或1个32位计数器时带输出功能,模块定义为2个32 位计数器或速率技术模式时不带输出功能;l 定义输出点;存放器 功能4*4*+1命令存放器的功能如下:4*+2存放器3*响应3*+13*+23*+33*+43*+5与4*+1一样与4*+2一样与4*+3一样与4*+4一样配置命令对应的响应如下:7.2.2 命令 2:加载参数加载参数功能包括:l 计数器最大计数值、设定值;例如到达设定值后的输出。l 在某个时间区间的输出功能;l 速率采样的时间周期。存放器4*功能针对上面介绍的4种不同的操作模式,对应此命令中的4种命令方式: 方式12*16位,带输出184*+14*+24*+3
24、4*+44*+5存放器4*功能4*+1计数器的最大值:低字4*+2计数器的最大值:高字4*+3计数器的设定值:低字4*+4计数器的设定值:高字方式21*32位,带输出194*+5输出延时存放器4*功能4*+1计数器1的最大值:低字4*+2计数器1的最大值:高字4*+3计数器2的最大值:低字4*+4计数器2的最大值:高字方式32*32位,不带输出存放器4*功能4*+1计数器1的采样时间方式32*32位,不带输出204*+2计数器2的采样时间命令2的响应存放器格式与命令1完全一样。7.2.3 命令 3:读取计数器输入值存放器4*功能此命令直接读取当前计数值,命令存放器的功能如下:存放器3*响应3*
25、+13*+23*+33*+43*+5计数器1的当前值低位计数器1的当前值高位计数器2的当前值低位 计数器2的当前值高位响应存放器如下:7.2.4 命令 4:读取速率或预设前的最终一个计数值存放器输入存放器此命令直接读取当前速率采样值或预设前的最终一个计数值,命令存放器的功能如下:4*存放器4*输入存放器3*+13*+23*+33*+43*+5计数器1的当前速率或计数值低位计数器1的当前速率或计数值高位 计数器2的当前速率或计数值低位计数器2的当前速率或计数值高位对应的响应如下:本例中承受 2*16 位带输出模式,需要挨次配置的命令分别为命令1,命令 2,命令 3。7.3 编程配置2*16 位带
26、输出模式的计数器,从初始值到最大值之间的重复计数,自动复位,当到达设定值和最大值时可以设定输出,输出可以设定为单脉冲,高电平,脉宽。本例中承受默认的单脉冲输 出,即到达设定值和最大值时分别输出一个脉冲。上一章节已经提到,配置的过程为命令1(配置计数通道),命令 2加载参数,命令 3读取计数值。依据这 3 个挨次命令的过程,分别编程如下:变量定义如下:梯形图程序如下:配置计数器通道:将通道 1 配置成 2*16 位,带输出模式,并禁用通道 2;将OUTPUT 1A 配置成到达 SETPOINT1 后脉冲输出;将OUTPUT 1B 配置成到达MAX COUNT1 后脉冲输出。加载计数器参数:将通道
27、 1 的计数器最大值MAX COUNT1 设置为 5000;将通道 1 的计数器设定值SETPOINT1 设置为 3000。读取当前计数值。7.4 上电调试在 Concept Quantum 程序下载完毕后,运行PLC,并翻开Online 菜单下的Reference Data Editor,并添加如下变量后,按下菜单栏中的Toggle Animation on/off 图标进展在线调试:按先后挨次进展如下操作: 步骤 1命令 1:将 Configure=1,配置计数器 1 为 2*16 位带输出的模式,并禁用计数器2;配置输出OUTPUT 1A 为到达设定值后的脉冲输出,配置OUTPUT 1B 为到达最大值后的脉冲输出。步骤 2命令 2:将 Load_value=1,计数器使能,设置最大值为5000,设定值为 3000;步骤 3命令 3:将 Read_rate=1,读取当前计数值。步骤 4读取计数值此时旋转编码器,就可以看到当前速率值。当计数值到达 3000 时,OUTPUT 1A 会输出一个脉冲,同时看到EHC20230 模块的液晶面板上的OUT 1A 闪耀一次;当计数值到达 5000 时,OUTPUT 1B 会输出一个脉冲,同时看到EHC20230 模块的液晶面板上的OUT 1B 闪耀一次。
限制150内