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【摘 要】 本文介绍旋转编码器结合触摸屏、PLC在物料输送辊道中的的实际应用，可有效实现物料辊道定位，并且定位准确、调整方便、控制可靠。
【关键词】 旋转编码器；PLC；触摸屏；步进电机；物料输送辊道；控制
1 物料输送辊道
物料输送辊道是输送物料系统的一个中间机构。采用旋转编码器取代行程开关。南通瑞翔新材料有限公司在对物料输送辊道的改造过程中，利用可编程计数器的高速计数器功能配合旋转编码器的使用，控制步进电机的运转，有效地实现了对传输带位置精准控制，可靠性高；利用触摸屏记忆功能，掉电后，编码器数据不丢失，避免了掉电后重新对位的麻烦。
1.1编码器的机械连接
步进电机作为传动从动件和机构附着件，通过在回转支承内外圈中的一个圈上附着主动件、驱动源和罩壳，而把另一个圈既当作传动从动件，又作为被驱动工作部件的连接基座，这样利用回转支承本身就是全周回转连接件的特点，高效配置驱动动力源和主传动零件，使之成为一种集回转、减速和驱动功能于一体而同时又结构简单，制造和维护方便的通用型减速传动机构。
1.2旋转编码器（Heidenhain）与PLC（三菱FX系列）的接线
在旋转编码器与传输带转轴连接好后，编码器输出的脉冲信号输入PLC，采用PLC内置高速计数器计数。因物料输送辊道运转时正向未正数，正常运行中不回转，故编码器使用2个方向脉冲信号，即递计数增脉冲和递减计数脉冲。信号接线时，编码器的A、B直接接在X0与X1上，或着接X3与X4上，接X3与X4时，PLC的X5不能接任何线，否则不计数，Z接com，还有就是电源正负按编码器的电压等级接，正确连接接地线，另外，连接线采用屏蔽线。
1.3旋转编码器在PLC中的组态
1.3.1触摸屏与PLC的连接
选用威纶通TK系列触摸屏，通过与PLC的连接对程序下载、调试、在线监测，缩短工程人员的编程、调试工作。触摸屏组态页面，设置编码器示数、清零按钮、启停开关、物料输送辊道画面状态位置等。
1.3.2保护功能实现方法分析
将物料输送辊道传输带与轨道中心线的平行位置设为初始位，初始位置码0度，对应旋转编码器的脉冲设为N0=0；当传输带在初始位的右方时，位置为正，传输带向右旋转时，脉冲数值增加，位置角变大，传输带向左旋转时，脉冲数值递减，位置角变小；传输带向左转时，脉冲数值及位置角的绝对值都增大，但脉冲数及位置角的方向均为负，传输带向右旋转时，脉冲数值及位置角的绝对值减少。
控制方式为：堆物料时，当A 2 程序控制
利用PLC的高速计数器实现回转保护的程序。指令的功能是在PLC上电的第1个扫描周期中，扫描区域比较表，并启动比较，指令执行的操作是在PLC上电的的第1个扫描周期中，将两个通道的内容（PLC断电前瞬时的高速计数器的当前值）传送到高速计数器的当前两个寄存器中，作为高速计数器的新当前值。
3 程序调试
利用装有支持软件的移动计算机与PLC的连接，使用支持软件提供的各种调试功能实时对PLC程序进行调试。调试时需注意两点：一是物料输送辊道传输带与轨道中心线平行时，将相应输入点接置ON，对高速计数器进行复位；二是实际物料输送辊道传输带旋转时，高速计数器的脉冲增减的方向和设计时可能不符，如设计时，使传输带右转时脉冲递增，左转时脉冲递减，实际可能恰恰相反。解决方法：一是调节编码器的A、B向接线，二是在比较表中调整设定时数据及方向（正、负号）。
停电对位调试。记录编码器示数，即物料输送辊道位置，断电后再开启，观察示数是否相同。如果因为触摸屏故障，导致数据丢失，应该把物料输送辊道手动回转到初始位置，把编码器数据清零。
4 结束语
旋转编码器的应用，使物料输送辊道的回位置变得准确、可靠且易维护，有效地解决原设备系统中采用行程开关方式出现的动作不可靠、设备易故障等问题；同时也为采用旋转编码器对物料输送辊道仰俯角度的控制及保护问题提供了技术基础。
参考文献：
【1】贾爱民，应群民.可编程控制系统【M】.杭州：浙江大学出版社，2003
【2】宋德王.PLC原理及其应用系统设计技巧【M】.冶金工业出版社，2004
【3】赵德安，刘星桥等.基于PLC的硬脂薄膜分切机放卷机张力自适应控制系统【D】.电气传动，2002
【4】陈宇.PLC基础及编程技巧【M】.广州：华南理工大学出版社，2001
【5】于尔鏗，周京阳，张学松.电力市场竞价模型与原理【J】.电力系统自动化，2005，25（1）：24～27
【6】陈伯时.电力拖动自动控制系统【M】.北京：机械工业出版社，2008.3
【7】范思冲.机械基础【M】，北京：机械工业出版社.2006
【8】阎石.数字电子计数基础【M】，北京：高等教育出版社.2005
【9】贺素良，陈兴国，张昌凡.包装设备数字控制技术【M】，湖南长沙：国防科技大学出版社.2002
【10】王征，基于变频器离心调速系统设计【D】，上海三易电气设备控制公司.中国工控网专业论文，2007
【11】齐从乾，王士兰.PLC技术及应用【M】.北京：机械工业出版社，2004
【12】段然.可编程控制技术采样机控制系统中的应用研究【M】.西北工业出版社，2004
【关键词】 旋转编码器；PLC；触摸屏；步进电机；物料输送辊道；控制
1 物料输送辊道
物料输送辊道是输送物料系统的一个中间机构。采用旋转编码器取代行程开关。南通瑞翔新材料有限公司在对物料输送辊道的改造过程中，利用可编程计数器的高速计数器功能配合旋转编码器的使用，控制步进电机的运转，有效地实现了对传输带位置精准控制，可靠性高；利用触摸屏记忆功能，掉电后，编码器数据不丢失，避免了掉电后重新对位的麻烦。
1.1编码器的机械连接
步进电机作为传动从动件和机构附着件，通过在回转支承内外圈中的一个圈上附着主动件、驱动源和罩壳，而把另一个圈既当作传动从动件，又作为被驱动工作部件的连接基座，这样利用回转支承本身就是全周回转连接件的特点，高效配置驱动动力源和主传动零件，使之成为一种集回转、减速和驱动功能于一体而同时又结构简单，制造和维护方便的通用型减速传动机构。
1.2旋转编码器（Heidenhain）与PLC（三菱FX系列）的接线
在旋转编码器与传输带转轴连接好后，编码器输出的脉冲信号输入PLC，采用PLC内置高速计数器计数。因物料输送辊道运转时正向未正数，正常运行中不回转，故编码器使用2个方向脉冲信号，即递计数增脉冲和递减计数脉冲。信号接线时，编码器的A、B直接接在X0与X1上，或着接X3与X4上，接X3与X4时，PLC的X5不能接任何线，否则不计数，Z接com，还有就是电源正负按编码器的电压等级接，正确连接接地线，另外，连接线采用屏蔽线。
1.3旋转编码器在PLC中的组态
1.3.1触摸屏与PLC的连接
选用威纶通TK系列触摸屏，通过与PLC的连接对程序下载、调试、在线监测，缩短工程人员的编程、调试工作。触摸屏组态页面，设置编码器示数、清零按钮、启停开关、物料输送辊道画面状态位置等。
1.3.2保护功能实现方法分析
将物料输送辊道传输带与轨道中心线的平行位置设为初始位，初始位置码0度，对应旋转编码器的脉冲设为N0=0；当传输带在初始位的右方时，位置为正，传输带向右旋转时，脉冲数值增加，位置角变大，传输带向左旋转时，脉冲数值递减，位置角变小；传输带向左转时，脉冲数值及位置角的绝对值都增大，但脉冲数及位置角的方向均为负，传输带向右旋转时，脉冲数值及位置角的绝对值减少。
控制方式为：堆物料时，当A
利用PLC的高速计数器实现回转保护的程序。指令的功能是在PLC上电的第1个扫描周期中，扫描区域比较表，并启动比较，指令执行的操作是在PLC上电的的第1个扫描周期中，将两个通道的内容（PLC断电前瞬时的高速计数器的当前值）传送到高速计数器的当前两个寄存器中，作为高速计数器的新当前值。
3 程序调试
利用装有支持软件的移动计算机与PLC的连接，使用支持软件提供的各种调试功能实时对PLC程序进行调试。调试时需注意两点：一是物料输送辊道传输带与轨道中心线平行时，将相应输入点接置ON，对高速计数器进行复位；二是实际物料输送辊道传输带旋转时，高速计数器的脉冲增减的方向和设计时可能不符，如设计时，使传输带右转时脉冲递增，左转时脉冲递减，实际可能恰恰相反。解决方法：一是调节编码器的A、B向接线，二是在比较表中调整设定时数据及方向（正、负号）。
停电对位调试。记录编码器示数，即物料输送辊道位置，断电后再开启，观察示数是否相同。如果因为触摸屏故障，导致数据丢失，应该把物料输送辊道手动回转到初始位置，把编码器数据清零。
4 结束语
旋转编码器的应用，使物料输送辊道的回位置变得准确、可靠且易维护，有效地解决原设备系统中采用行程开关方式出现的动作不可靠、设备易故障等问题；同时也为采用旋转编码器对物料输送辊道仰俯角度的控制及保护问题提供了技术基础。
参考文献：
【1】贾爱民，应群民.可编程控制系统【M】.杭州：浙江大学出版社，2003
【2】宋德王.PLC原理及其应用系统设计技巧【M】.冶金工业出版社，2004
【3】赵德安，刘星桥等.基于PLC的硬脂薄膜分切机放卷机张力自适应控制系统【D】.电气传动，2002
【4】陈宇.PLC基础及编程技巧【M】.广州：华南理工大学出版社，2001
【5】于尔鏗，周京阳，张学松.电力市场竞价模型与原理【J】.电力系统自动化，2005，25（1）：24～27
【6】陈伯时.电力拖动自动控制系统【M】.北京：机械工业出版社，2008.3
【7】范思冲.机械基础【M】，北京：机械工业出版社.2006
【8】阎石.数字电子计数基础【M】，北京：高等教育出版社.2005
【9】贺素良，陈兴国，张昌凡.包装设备数字控制技术【M】，湖南长沙：国防科技大学出版社.2002
【10】王征，基于变频器离心调速系统设计【D】，上海三易电气设备控制公司.中国工控网专业论文，2007
【11】齐从乾，王士兰.PLC技术及应用【M】.北京：机械工业出版社，2004
【12】段然.可编程控制技术采样机控制系统中的应用研究【M】.西北工业出版社，2004