咸阳西门子（中国）授权总代理商

码器可以直接接入相应的总线网络，通过通信的方式读出实际的计数值或测量值，这里不做说明。

3  高速计数模块与编码器的兼容性 

高速计数模块主要用于评估接入模块的各种脉冲信号，用于对编码器输出的脉冲信号进行计数和测量等。西门子SIMATIC  S7的全系列产品都有支持高速计数功能的模块，可以适应于各种不同场合的应用。

根据产品功能的不同，每种产品高速计数功能所支持的输入信号类型也各不相同，在系统设计或产品选型时要特别注意。下表3-1给出了西门子高速计数产品与编码器的兼容性信息，供选型时参考。

表3-1 高速计数产品与编码器的兼容性

SIMATIC S7 系列产品		增量型编码器				值   编码器
		24V PNP	24V NPN	24V推挽式	5V 差分	SSI
S7-200 /   S7-200 Smart	CPU 集成的HSC	√	√	√	-	-
S7-1200	CPU 集成的HSC	√	√	√	-	-
S7-300	CPU31xC 集成的 HSC	√	-	√	-	-
	FM350-1	√	√	√	√	-
	FM350-2	√	-	√	-	-
	SM338	-	-	-	-	√
S7-400	FM450-1	√	√	√	√	-
ET200S	1Count 24V	√	√	√	-	-
	1Count 5V	-	-	-	√	-
	1SSI	-	-	-	-	√
S7-1500	TM Count 2x24V	√	√	-	-
	TM PosInput2	-	-	-	√	√
ET200SP	TM Count 1x24V	√	√	√	-	-
	TM PosInput1	-	-	-	√	√

√兼容；    - 不兼容

4  编码器使用的常见问题4.1 编码器选型时要考虑哪些参数 

在编码器选型时，可以综合考虑以下几个参数：

编码器类型：根据应用场合和控制要求确定选用增量型编码器还是性编码器。

输出信号类型：对于增量型编码根据需要确定输出接口类型（源型、漏型）。

信号电压等级：确认信号的电压等级（DC24V、DC5V等）。

大输出频率：根据应用场合和需求确认大输出频率及分辨率、位数等参数。

安装方式、外形尺寸：综合考虑安装空间、机械强度、轴的状态、外观规格、机械寿命等要求。

4.2 如何判断编码器的好坏 

可以通过以下几种方法判断编码器的好坏：

将编码器接入 PLC的高速计数模块，通过读取实际脉冲个数或码值来判断编码器输出是否正确。

通过示波器查看编码器输出波形，根据实际的输出波形来判断编码器是否正常。

通过万用表的电压档来测量编码器输出信号电压来判断编码器是否正常，具体操作方法如下：

1）编码器为NPN晶体管输出时，用万用表测量电源正极和信号输出线之间的电压

导通时输出电压接近供电电压

关断时输出电压接近 0V

2）编码器为PNP晶体管输出时，用万用表测量测量电源负极和信号输出线之间的电压

4.3 计数不准确的原因及相应的避免措施 

在实际应用中，导致计数或测量不准确的原因很多，其中主要应注意以下几点：

编码器安装的现场环境有抖动，编码器和电机轴之间有松动，没有固定紧。

旋转速度过快，超出编码器的高响应频率。

编码器的脉冲输出频率大于计数器输入脉冲高频率。

信号传输过程中受到干扰。

针对以上问题的避免措施：

检查编码器的机械安装，是否打滑、跳齿、齿轮齿隙是否过大等。

计算一下高脉冲频率，是否接近或超过了极限值。

确保高速计数模块能够接收的大脉冲频率大于编码器的脉冲输出频率。

检查信号线是否过长，是否使用屏蔽双绞线，按要求做好接地，并采取必要抗干扰措施。

4.4空闲的编码器信号线该如何处理 

在实际的应用中，可能会遇到不需要或者模块不支持的信号线，例如：

对于带零位信号的AB正交编码器（A、B、N），模块不支持N相输入或者不需要Z信号。

对于差分输出信号（A、/A，B、/B，N、/N），模块不支持反向信号（/A，/B，/N）的输入。

对于这些信号线，不需要特殊的处理，可以直接放弃不用！

4.5增量信号多重评估能否提高计数频率 

对于增量信号，可以组态多重评估模式，包括双重评估和四重评估。四重评估是指同时对信号 A和B 的正跳沿和负跳沿进行判断，进而得到计数值，如图4-1所示。对于四重评估的模式，因为对一个脉冲进行了四倍的处理（四次评估），所以读到的计数值是实际输入脉冲数的四倍，通过对信号的多重评估可以提高测量的分辨率

四重评估原理图

通过以上对增量信号多重评估原理的分析可以看出，多重评估只是在原计数脉冲的基础上对计数值作了倍频处理，而实际上对实际输入脉冲频率没有影响，所以也不会提高模块的大计数频率。例如，FM350-2的大计数频率为10kHz，那么即使配置为四重评估的模式，其大的计数频率还是10kHz

光电编码器是集光、机、电技术于一体的数字化传感器，主要利用光栅衍射的原理来实现位移——数字变换，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。典型的光电编码器由码盘、检测光栅、光电转换电路（包括光源、光敏器件、信号转换电路）、机械部件等组成。光电编码器具有结构简单、精度高、寿命长等优点，广泛应用于精密定位、速度、长度、加速度、振动等方面。

这里我们主要介绍SIMATIC S7系列高速计数产品普遍支持的增量式编码器和式编码器。

1.2增量式编码器 

增量式编码器提供了一种对连续位移量离散化、增量化以及位移变化（速度）的传感方法。增量式编码器的特点是每产生一个输出脉冲信号就对应于一个增量位移，它能够产生与位移增量等值的脉冲信号。增量式编码器测量的是相对于某个基准点的相对位置增量，而不能够直接检测出位置信息。

如图1-1 所示，增量式编码器主要由光源、码盘、检测光栅、光电检测器件和转换电路组成。在码盘上刻有节距相等的辐射状透光缝隙，相邻两个透光缝隙之间代表一个增量周期。检测光栅上刻有A、B 两组与码盘相对应的透光缝隙，用以通过或阻挡光源和光电检测器件之间的光线，它们的节距和码盘上的节距相等，并且两组透光缝隙错开1/4 节距，使得光电检测器件输出的信号在相位上相差 90°。当码盘随着被测转轴转动时，检测光栅不动，光线透过码盘和检测光栅上的透过缝隙照射到光电检测器件上，光电检测器件就输出两组相位相差 90°的近似于正弦波的电信号，电信号经过转换电路的信号处理，就可以得到被测轴的转角或速度信息。

西门子DB共享数据块如何编写及如何使用，比如说在机床上下载下来的程序包含有DB99.DBX4.2 等等，我不知道他们是怎么编写的，也不知道这个信号什么时候接通及断开，是怎么控制的。
答：用SIMATIC管理器创建数据块:
例如：要用SIMATIC管理器创建一个名称为DB1的共享数据块，方法如下：
首先在SIMATIC管理器中选择S7项目的S7程序（S7Program）的块文件夹（Blocks）.
执行菜单命令插入→S7块→数据块，创建数据块。
或者在右侧窗口空白处单击鼠标右键，创建数据块。
在弹出的数据块属性对话框内，可设置要建立的数据块属性：
名称和类型：名称是数据块的名称，如DB1、DB2…
            类型：共享数据块、背景数据块还是用户定义数据块。
符号名：数据块的符号名，可选项。
符号注释：可选项。的

1．**地址、符号地址与符号表     一般而言，在plc程序中的所有信号都是借助于“地址(Address)”进行识别与区分的，例如，当输入点IO.O连接了外部的“电机启动”按钮时，程序中的全部IO.O信号触点便代表了“电机启动”按钮的状态，这样的地址称为“**地址”(见图13-4.1)。     使用**地址编程时，如果程序较复杂，编程人员必须在编程的同时编制一份地址与实际信号的对应关系表，以记录程序中每一信号的含义以及对应的PLC地址，以便在编程时进行随时查阅。同样，在程序阅读、调试与检查时，也必须根据对应关系表才能确认*终系统中的实际信号以及信号的状态。     虽然使用**地址编程容易、方便，程序简单，但是在程序较复杂时，会带来程序理解、阅读方面的难度。因此，为了便于程序的理解，方便他人阅读程序，对于较复杂的程序，在PLC中一般可以采用利用文字编辑的“符号( Symbol)”来表示信号的地址，例如，在程序中直接使用“m—start”这一名称来代表电机启动信号的输入IO.O等，这样的地址称为“符号地址”(见图13-4.2)。     为了在程序中能够使用“符号”来进行编程，同样必须在STEP7中编写一份**地址与信号符号之间的对应关系表，这一对应表在STEP7中称为“符号表(Symbol table)”（见图13 -4.3）。     2．全局符号、局部符号     在PLC程序中所使用的信号根据用途可以分为两大类。     第一类是用于整个程序的通用信号，如输入I、输出Q、标志寄存器M等，这些信号在整个PLC程序中的意义与状态是唯一的，因此又称为“全局变量”。     另一类是仅用于某一个特定逻辑块（如FC、FB、OB等）的临时信号，主要有局部变量寄存器L等。变量寄存器是一种用于临时保存信号状态的暂存器，它仅在程序调用到这一逻辑块时才具有实质性的含义，在程序调用完成后，其状态就失去意义，因此又称为“局部变量”。     对于全局变量定义的符号地址称为“共享符号”( Shared Symbols)或“全局符号”；对于局部变量定义的符号地址称为“局域符号”或“局部符号”( Local Symbols)。     “共享符号”在程序中的显示加双引号(见图13 -4.2)，“局域符号”在显示时前面加“撑”标记(见图13-4.4)。   “共享符号”是整个程序所使用的共同符号，在一个程序中，符号名称应是唯一的；而“局域符号”只是在某一特定逻辑块中使用的临时性标记，因此，在同一程序的不同逻辑块中可以重复使用。    “共享符号”可以由英文字母、数字、下划线、特殊字符甚至汉字所组成，“局域符号”一般不可以使用 特殊字符与汉字，一个符号*大可以使用的字符总数为24个。符号表内不可以使用附录C中的S7关键词。     3．符号表与变量声明表     符号表( Symbol table)与变量声明表(Variable declaration table)是STEP7中两种用来定义符号地址的表格形式，其本质都是为了建立**地址与符号地址之间的内在联系，但表格所针对的对象有所区别。     在STEP7中，由于使用了“共享苻号”与“局域符号”两种不同的符号地址，且其使用范围不同，因此，其定义的方法也因此而有所区别。     “共享符号”是整个程序所使用的共同符号，可以在程序中通过统一、通用的表进行定义。用于“全局符号”定义的表，在STEP7中称为“符号表(Symbol Table)”。     “局域符号”是某一特定逻辑块所使用的临时性标记，只能在特定的逻辑块中进行临时性定义。用于临时性的、“局域符号”定义的表被称为“变量声明表（Variable declaration table）”。     表13 -4.1列出了“共享符号”与“局域符号”之间的区别。