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　　西門子CPU1215C代理商

增量編碼器的信號為PNP單向開路信號，*選型的增量編碼器建議為10—30V推挽式輸出型，例如GI58N增量型編碼器。

西門子1200與值編碼器4—20mA信號的連接

西門子值編碼器信號不怕干擾，停電數(shù)據(jù)不會丟失，PLC對于值編碼器無需時刻計數(shù)，對于CPU掃描無需計算中斷時間并節(jié)省CPU資源，尤其是現(xiàn)在值編碼器的市場價格大幅度下降，同時因數(shù)據(jù)可靠性的提高，對于使用值編碼器可節(jié)省調(diào)試時間，減少售后服務成本，實際使用效果及性價比已遠優(yōu)于選用增量型編碼器，在PLC位置定位中已有越來越多的用戶傾向于使用值編碼器。
由于西門子1200的經(jīng)濟性，與值編碼器的連接可以選擇]較為經(jīng)濟和方便的4—20mA信號接口，西門子1200均自帶2路4—20mA輸入接口，可直接連接2個帶有4—20mA輸出接口的值編碼器。
值編碼器分單圈值和多圈值，單圈值編碼器是指編碼器旋轉(zhuǎn)在360度以內(nèi)工作，或者0—180度內(nèi)工作，這樣選擇的編碼器，4mA對應0度，360度（或180度）對應20mA，在PLC內(nèi)的數(shù)據(jù)線性對應角度值，每一個數(shù)值對應一的角度值，該數(shù)據(jù)無需靠計數(shù)，不怕干擾與停電，可直接編程使用。單圈值編碼器*使用GMS412.LB（代號9400S）,該編碼器可設定20mA對應的角度值和旋轉(zhuǎn)方向、零點偏置，例如可設定20mA對應180度，編碼器工作在0—180度內(nèi)。
在長度或高度的PLC定位控制中，常需要編碼器旋轉(zhuǎn)超過360度的工作范圍，就需要選擇多圈值編碼器了，多圈值編碼器的4—20mA輸出有兩類，一類是固定量程的多圈值，例如16圈、64圈、256圈，即20mA對應值為16圈終點、64圈或256圈，此類編碼器較為經(jīng)濟，*的型號為GEX60.LB；另一類為智能型多圈值編碼器，20mA可設定在1—4096圈中間的任何位置，并可設置零點偏置，*的型號為GAX60.LB（代號9600），此款編碼器應用極為廣泛，已在起重、水利、

西門子1200與值編碼器RS485或Modbus RTU信號的連接

西門子1200可配置通訊接口RS485，該接口可連接值編碼器的RS485信號，包括單圈值和多圈值，值編碼器的RS485信號有多種形式，較為常用的有簡單型RS485廣播模式（主站模式主動廣播發(fā)送）、帶地址由指令發(fā)送的自由協(xié)議（從站被動模式）、Modbus RTU模式等等，其中如果僅連接一個值編碼器，可用編碼器主動模式，協(xié)議簡單信號可靠，而如果要連接多個編碼器（總線方式），可選用Modbus Rtu模式，但是該方式因為要輪詢，每個編碼器返回數(shù)據(jù)刷新較慢，不適合快速移動的控制。
*的主動模式RS485編碼器，單圈值的型號為GES38.RDB，或GES60.RDB，或GMS412.LB（代號9400S）;多圈值的型號為GEX60.LB（64圈），或GAX60.LB（代號9600）(4096圈)
*的被動指令模式RS485編碼器（可連接1-9個編碼器，含地址），單圈值的型號為GMS412.LB（代號9400S）;多圈值的型號為GEX60.LB（64圈），或GAX60.LB（代號9600）(4096圈)。
*的Modbus RTU模式的編碼器，單圈值的型號為GMS412.RMB;多圈值的型號為GAX60.RMB (4096圈)。

西門子1200與值編碼器Profibus-DP信號的連接

西門子1200可配置Profibus—DP總線通訊接口，這個接口為歐系值編碼器常用的輸出模式，可選各種歐系進口品牌編碼器，包括國產(chǎn)品牌的值編碼器，該接口為西門子常用接口，但是該接口編碼器成本高，包括配置電纜布線成本都較高，對于1200的經(jīng)濟性已經(jīng)不合適了

應用案例一

西門子1200與值編碼器4—20mA信號的連接，做簡單定位控制
實用應用介紹一：水利閘門高度的單機及多機控制，全國各地的防洪、調(diào)蓄、供水、排污等水閘的起重高度，由卷揚起重機（啟閉機）提升和關(guān)閉，每個閘站1-6個閘門啟閉機，西門子1200PLC連接值多圈編碼器的4—20mA接口，配置HMI，可以很好有效地完成這樣的簡單定位控制。編碼器可以安裝在卷揚機卷筒軸連接，或減速齒輪軸連接，預先計算編碼器所需旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)值，將編碼器輸出的20mA設定大于該圈數(shù)值，例如16圈，這樣編碼器輸出的4—20mA的每變化1mA線性對應卷筒旋轉(zhuǎn)一圈，以此計算閘門提升的高度變化，以控制水閘閘門的開啟與關(guān)閉高度。選用的編碼器型號為上述*的GAX60.LB（代號9600），項目應用地點：東北哈爾濱、江蘇常州等地多個水閘。

應用案例二

液壓雙油缸提升同步控制，較大型的水閘閘門需用用左右兩個液壓油缸動力提升，保持位置同步，以保證閘門的平滑提升與下降。廣東某水閘原用閘門開度儀表僅作顯示，因原顯示儀表的可靠性較低并無法完成液壓油缸同步糾偏及升降控制，用戶希望用小型經(jīng)濟型PLC加HMI以替換原來的僅作顯示的儀表，提高控制可靠性及可編程可控性，PLC選用了西門子1200，編碼器選用了值多圈編碼器4—20mA信號接口，GAX60.LB（代號9600）2個，分別用機械裝置安裝與左右兩個油缸提升高度相對應，對應設置的油缸高度6米對應20mA，2個4—20mA信號連接1200的模擬量接口，進入PLC對比兩組數(shù)據(jù)，根據(jù)高度差控制左右油缸液壓系統(tǒng)的電磁閥，調(diào)節(jié)左右液壓油路流量，以調(diào)整油缸的提升或下降的速度及位置差，保持兩個油缸的同步糾偏的升降控制。西門子1200PLC配套兩個值編碼器4—20mA接口，很好地完成了這樣的同步糾偏及升降控制。

1.引言

伺服電機在自動控制系統(tǒng)中用作執(zhí)行元件，它將接收到的控制信號轉(zhuǎn)換為軸的角位移或角速度輸出。通常的控制方式有三種：

①通訊方式，利用RS232或RS485方式與上位機進行通訊，實現(xiàn)控制;

②模擬量控制方式，利用模擬量的大小和極性來控制電機的轉(zhuǎn)速和方向;

③差分信號控制方式，利用差分信號的頻率來控制電機速度。

簡單、方便的實現(xiàn)對伺服電機轉(zhuǎn)速的精確控制是工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)的一個期望目標，本文主要研究如何利用plc輸出的模擬量實現(xiàn)對伺服電機的速度較為精準的控制。

2.控制系統(tǒng)電路

控制裝置選用西門子S7-200系列PLC CPU224XPCN，這種型號的PLC除了帶有輸入輸出點外。還有1個模擬量輸入點和1個模擬量輸出點，這一型號PLC所具有的模擬量模塊，能夠滿足控制伺服電機的需要。

觸摸屏選用西門子觸摸屏。

觸摸屏是人機對話接口，初的指令信息要從這里輸入。輸入的信息通過通訊端口傳送到PLC。經(jīng)運算后，PLC輸出模擬量，并連接到伺服控制器的模擬量輸入端口。伺服控制器對接收到的模擬量進行內(nèi)部運算，而后驅(qū)動伺服電機達到相應的轉(zhuǎn)速。伺服電機通過測速元件將轉(zhuǎn)速信息反饋到伺服控制器，形成閉環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的效果。

3.控制過程

在觸摸屏中設置一個對話框，可輸入4位數(shù)值，然后將此對話框中的數(shù)據(jù)屬性設置成對應PLC中的整形變量數(shù)據(jù)(如VW310)。目的是當在對話框中輸人數(shù)值后，電機就能夠達到與該數(shù)值相同的速度。

PLC輸出的模擬量是0～10V，對應的整形數(shù)據(jù)是0～32000;而伺服電機的輸入模擬量是0～l0V。對應的轉(zhuǎn)速是0-6500 RPM。由于這些數(shù)值都是理論上的，并且終希望得到的還是輸入值對應上轉(zhuǎn)速即可。因此，模擬量作為中間環(huán)節(jié)僅做參考。需要重點考慮的還是輸入值、整形數(shù)據(jù)和實際轉(zhuǎn)速。經(jīng)過直接實測，測試數(shù)據(jù)如下表所示。

　　　　　　　　　　　　　　　表1  直接實測數(shù)值表

由表1可看出，輸入值和實際轉(zhuǎn)速相差甚遠，而一的辦法是通過運算將輸入值轉(zhuǎn)換成能對應上實際轉(zhuǎn)速的整形數(shù)值。但是還要首先找到高轉(zhuǎn)速和低轉(zhuǎn)速對應的數(shù)值。通過實驗發(fā)現(xiàn)，對西門子CPU1215C代理商　　　　　　　　　表2 實測對應數(shù)值表