怎样从根本上解决PLC高速计数器的计数误差| Siemens Automation And ...

在应用PLC高速计数器时往往会碰到,计数器与输入计数脉冲信号的脉冲电平不匹配、旋转编码器、光栅尺数据输出是TTL电平,而PLC高速计数器却要求接受的是0 – 24v传输脉冲信号、有的编码器为了提高编码器的可靠性,提供A+、A-,B+、B-,Z+、Z- 对称反相计数脉冲或者提供A+、A-,B+、B-,Z+、Z- 对称反向的正弦矢量信号,但PLC高速计数器接收的计数脉冲是单相脉冲。使用者没有选用合适的接口而放弃了其中一相(是为提高系统抗干扰能力而提供的双相计数脉冲)进行计数。

又如在应用旋转编码器、光栅尺的场合非单方向匀速运动,其运动速度是时快时慢、时动时静止、时正时反的不确定性、或者在运动速度非常低的场合,如果接口没有匹配处理好是非常容易发生计数误差的、还有脉冲数据传输距离稍长些,脉冲传输过程中会产生脉冲波形奇变。有许多应用场合虽然计数脉冲频率不高,而忽略了PLC高速脉冲计数器对 计数脉冲的沿口是有速率要求(脉冲形成的上升、下降沿口响应速度要陡峭),尤其是在应用线数比较高的编码器在低速运行时,由于机械运动必然产生细微斗动或 者编码器前级安有变速齿轮,就很容易会引起编码脉冲前后沿口上出现锯齿口。还有长期机械运动产生磨损,使间隙变大也会引起编码脉冲前后沿口上出现锯齿口。

在工业现场的干扰是错综复杂的,由来自控制现场如电动机的启动停止、大电流接触器的切换、可控硅的调相干扰、电弧电脉冲、电磁波等等复杂的干扰群,那纵向和横向电磁干扰是罗列不完。

问题最终综合反映在计数脉冲上,产生了寄生毛刺信号或寄生干扰脉冲,寄生毛刺脉冲又没有得到有效的遏止整形。所以必然会导致PLC高速计数器的计数精度不稳定、不可靠、产生累计误差、经常会碰到偶发性的计数出错等一系列问题。

所以许多部件在实验室做模拟试 验时是完好无误的,而一旦到了工业现场却出现种种不正常的现象。这往往是因为忽略了系统设计的整体概念,各个系统与系统之间的不匹配所产生的系统性干扰。 它会直接影响到PLC控制精度,使得原本为了提高控制精度而设置的功能,却发挥不了本该提高精度的效果。即理论设计精度与实际得到的效果差距甚远。有时误 认为PLC高速计数器质量有问题、编码器有故障、码盘线数还不够多……。且没有找到问题的真迹源头在哪里而无从着手,也没有采取有效克服措施或者没有找到有效的克服干扰的方法。

为此我们针对这些在国内电气系统、工业自动化控制系统普遍存在而又常见的有共性的技术问题,专门精心比照分析,研究了许多国外引进的大系统集成项 目,自动化控制程度比较高的比较经典的控制系统时。发现有许多是常被我们设计师所忽略的细节,往往认为是“多余”的或者是认为可以“节省”开销的部件,似 乎那些接口件去掉照样可以工作。常常是在设计时从成本角度考虑被“精简”掉了。

我们对那些可“精简多余”接口部件进行分析研究后又在工业现场实地试验后方知,它在构成系统整体时存在的必要性,和选好对应匹配的接口,是对系统长期稳定运行的可靠保障。尤其是xx度要求比较高的机械电气合一的数控项 目中尤为重要。为此我们引进了先进而又成熟的技术,吸收消化了许多细节的处理方法。专门设计了半国产化的MHM-02A/B型双高速光栅隔离耦合器和 MHM-06双高速差模信号转换器接口。而且分别还有多种输出方式,可以满足国内外现有形式的PLC控制器的要求。它已经在许多PLC数控系统上,尤其是在那些问题系统上、在老系统进行数控改 造项目上实际应用得到了验证。使控制精度有非常显著提高,使理论设计精度与实际得到的效果xx吻合。的确是“多”而不“余”,着实能解决掉问题,起到事半 功倍立竿见影的效果。从而再回xx现国际上许多xx品牌的产品为什么和我们的同类产品相比会有相当的差距呢?细细比较我们的确是把知其所以,而不知其所以 然的精华给忽略掉了。

特点:FEATURES MHM-02型双高速光电栅耦合器是旋转编码器、光栅尺与PLC控制器高速计数器模块进行数据高速传输的良好接口

A. MHM-02型高速光栅隔离器(采用先进蓝光技术),可以应用于包括微处理器系统TTL与PLC之间数据高速传输转换接口(如解决雷诺德旋转编码器输出与PLC控制器之间转换接口、应用于TTL与西门子FM350-2高速计数模块接口匹配、西门子313C-2DP高速计数通道)、电动机数字光电编码器与PLC控制器之间转换接口、变频器 脉冲信号与PLC控制器之间的信号传输、数据输入/输出转换接口、微处理器系统和计算机外设接口、还特别适用于电机控制应用等领域。尤其是能克服工控系统 复杂的现场环境下的强干扰,将强电传动执行机构和远程PLC控制网络系统之间电气隔离,排除强电场、强磁场等电气干扰(并且具备脉冲转换整形功能)。 MHM-02型高速光电耦合模块可以分隔系统和有效保护较为敏感的电路,并且具有脉冲整形功能,有效地提高了系统之间的抗干扰性能。为工业自动化控制系统 中的高低电压之间提供一个xx物理隔离的安全接口。内置二路独立modular optical copuplers隔离器

B. MHM-02型高速光栅隔离器常规产品输入,有PLC电平接口02A、有TTL电平接口02B,特殊要求可定制。输出,有推挽型和集电极开路输出型02AO、02BO,还有固定TTL电平输出02AT、02BT,三种任选一种。

C. 结构上采用了片状模块卡口式结构,可直接卡入标准道轨安装,安装拆卸维护方便。可以多片紧凑叠合安装在标准道轨上DIN,可节省和替代控制柜输入、输出接线端子。

一. 技术参数 SPECIFICATIONS

输入参数

INPUT DATA

 

工作电压范围

Operating Voltage Range

5 – 24 V

输入接口电压类型

Input Voltage

A型为PLC电平0 – 24 V ,B型为TTL电平0 – 5V

典型输入电流

Type Input Current With Un

5 mA

典型传输频率

Transmission Frequency

MHM02A/B 0 – 800 KHz ,MHM-02AO/BO 0 – 500KHz

输出参数

OUTPUT DATA

 

输出高电平

High Level Output Voltage

常规输出高电平为模块工作电压减 1V (DC)

输出低电平

Low Level Output Voltage

常规输出低电平为 < 0.4V ( Io = 25 mA )

连续负载电流输出电流

Continuous Load Current

常规输出25 mA \ 集电极开路型 100 mA

典型开关速度

Switch – Off Delay

0.5 us

典型运行参数

TYPE GENERAL DATA

 

输入输出隔离电压

Isolation Voltage in / out

2500 V

工作温度范围

Operating Temperature Range

-20 – +70 ℃

 

注:MHM-02AT型输入为PLC电平、MHM-02BT型输入为TTL电平,模块工作电源范围可DC 9 – 30 V,输出固定为TTL电平。

MHM-02AO型输入为PLC电平、MHM-02BO型输入为TTL电平,模块的工作电源范围可DC 9 – 30 V,输出为集电极开路OC。

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