原瑞彬

摘要：在机电一体化控制系统中，很多时候都会涉及到多点定位问题。即要求在不同的定位点执行相应动作。本文以YL-235机电一体化分拣线为例，采用三菱FX系列PLC作为控制器，通过变频器调节速度，利用旋转编码器构成闭环控制系统进行定位控制，从而实现精确定位。

关键词：高速计数器；旋转编码器；定位控制

YL-235A是浙江亚龙公司研制的光机电一体化实训设备，并被指定为全国职业院校技能比赛中职组“机电一体化设备安装与调试”项目比赛设备。“机电一体化设备安装与调试”其中一个模块是分拣线的装调，以往的分拣线定位是通过传感器结合PLC设定延时来实现定位，分拣材料反光率不稳定，对信号检测产生干扰，定位精度不高，直接影响物料分拣系统的运行，2015年全国职业院校技能大赛该项目在分拣线上首次新增旋转编码器构成闭环控制系统。笔者通过多年指导学生技能大赛的辅导经验积累，浅谈旋转编码器结合PLC高速计数器在分拣线上的应用。

一、分拣线运动过程介绍

分拣线入口A处有物料检测传感器，当有物料放到传送带后，交流异步电动机启动运行，交流异步电动机由变频器驱动，交流电机通过减速器与传送带同轴连接，减速器减速比为10：1，通过计算与实际测量，交流电机每每旋转一圈，传送带在平面上移动距离为10mm，旋转编码器产生650个脉冲，本次任务如图1所示入口A处传感器检测到信号，傳送带运送物料至B点距离为260mm，停5S后传送带启动由B点运送到C点距离为120mm。

二、编码器与PLC硬件连接方式

如图2所示是输出两相脉冲的旋转编码器与FX2N系列PLC的连接示意图。编码器有4条引线，其中2条是脉冲输出线，1条是COM端线，1条是电源线。编码器的电源可以是外接电源，也可直接使用PLC的DC24V电源。电源“-”端要与编码器的COM端连接，“+ ”与编码器的电源端连接。编码器的COM端与PLC输入COM端连接，A、B两相脉冲输出线直接与PLC的输入端连接，连接时要注意PLC输入的响应时间。有的旋转编码器还有一条屏蔽线，使用时要将屏蔽线接地。

图2

三、分拣线PLC程序设计

1、 FX系列PLC内部高速计数器

A-B相型双计数输入高速计数器如表1所示C25l～C255为A–B相型双计数输入高速计数器，它们有两个计数输入端，某些计数器还有复位和起动输入端。A/B相输入不仅提供计数信号，根据它们的相对相位关系，还提供了计数的方向。利用旋转轴上安装的A/B相型编码器，在机械正转时自动进行加计数，反转时自动进行减计数。

2、 PLC控制程序设计

控制程序说明，梯形图程序如图3所示，物料入口传感器通过PLC输入端X2，输出端Y0控制变频器正转启动，输出端Y1变频器中速以25HZ运行，当入口处物料传感器检测到信号，三相交流电动机启动运行，与分拣线同轴连接的旋转编码器将脉冲信号反馈到PLC高速脉冲X0、X1输入端，利用C251高速计数器实时计数，用触点比较指令实时监测C251当前值，入料口A点到达B点距离为260mm，需要反馈26*650个脉冲，到达预设B点传送带停止，启动定时器延时5S后启动传送带由B点输送到C点，需要反馈26*650+12*650个脉冲。

图3

参考文献：

[1]刘迎春，叶湘滨. 传感器原理、设计与应用[M].国防工业出版社，2015.

[2]廖常初. FX系列PLC编程及应用[M] .机械工业出版社，2013.