第二種方法：在增量型編碼器進(jìn)行讀數(shù)的過(guò)程中，對(duì)于相關(guān)物體的初始定位通過(guò)Z 相脈沖信號(hào)來(lái)進(jìn)行判別，方向用A 相與B 相脈沖信號(hào)來(lái)共同進(jìn)行判別，計(jì)數(shù)則用A 相脈沖信號(hào)來(lái)進(jìn)行判別。當(dāng)B 相脈沖信號(hào)表現(xiàn)為高電平，且與此同時(shí)A 相脈沖信號(hào)表現(xiàn)為上升沿，可以基本判斷此時(shí)增量型編碼器的運(yùn)轉(zhuǎn)表現(xiàn)為正相，此時(shí)可以將增量型編碼器的計(jì)數(shù)器增加1。相反，當(dāng)A 相脈沖信號(hào)表現(xiàn)為高電平，且與此同時(shí)B 相脈沖信號(hào)表現(xiàn)為上升沿，可以基本判斷此時(shí)增量型編碼器的運(yùn)轉(zhuǎn)表現(xiàn)為反相， 此時(shí)可以將增量型編碼器的計(jì)數(shù)器減少1。這種編碼器的計(jì)數(shù)讀數(shù)方法可在相關(guān)資料中得知。

第三種方法：在增量型編碼器進(jìn)行讀數(shù)的過(guò)程中，對(duì)于相關(guān)物體的初始定位通過(guò)Z 相脈沖信號(hào)來(lái)進(jìn)行判別，方向以及計(jì)數(shù)則均通過(guò)A 相脈沖信號(hào)來(lái)進(jìn)行判別。當(dāng)B 相脈沖信號(hào)表現(xiàn)為高電平，且與此同時(shí)A 相脈沖信號(hào)表現(xiàn)為上升沿，可以基本判斷此時(shí)增量型編碼器的運(yùn)轉(zhuǎn)表現(xiàn)為正相，此時(shí)可以將增量型編碼器的計(jì)數(shù)器增加1。相反，當(dāng)B 相脈沖信號(hào)表現(xiàn)為高電平，且與此同時(shí)A 相脈沖信號(hào)表現(xiàn)為下降沿， 可以基本判斷此時(shí)增量型編碼器的運(yùn)轉(zhuǎn)表現(xiàn)為反相，此時(shí)可以將增量型編碼器的計(jì)數(shù)器減少1。這種編碼器的計(jì)數(shù)讀數(shù)方法可在相關(guān)資料中得知。

但是就上面介紹的幾種增量型編碼器的計(jì)數(shù)方法，都存在一定的缺陷。在方法一中，由于編碼器進(jìn)行相關(guān)判別是在不同的位置進(jìn)行的，當(dāng)在圖1 所示中的X1 與X2 之間，編碼器進(jìn)行反復(fù)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，根據(jù)方法一則會(huì)使編碼器的計(jì)數(shù)器進(jìn)行累加1，會(huì)導(dǎo)致計(jì)數(shù)結(jié)果出現(xiàn)偏差。在方法二中，當(dāng)在圖1 所示中的X2 與X3 之間，編碼器進(jìn)行反復(fù)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，根據(jù)方法一則會(huì)使編碼器的計(jì)數(shù)器進(jìn)行累減1，也會(huì)導(dǎo)致計(jì)數(shù)結(jié)果出現(xiàn)偏差。在方法三中，編碼器進(jìn)行相關(guān)判別是在同一個(gè)位置進(jìn)行的，因此可以避免方法一和方法二中出現(xiàn)的累加或者累減的偏差，但是，編碼器在圖2 中的位置A1 處發(fā)生抖動(dòng)的過(guò)程中， 由于計(jì)數(shù)器受到最高輸入頻率的制約和限制，而脈沖信號(hào)在編碼器抖動(dòng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)下降沿和上升沿的頻率出現(xiàn)頻繁進(jìn)行變換的現(xiàn)象，導(dǎo)致頻率輸入次數(shù)過(guò)多，這樣容易造成計(jì)數(shù)器的操作失誤，使編碼器的計(jì)數(shù)結(jié)果出現(xiàn)偏差。

3 相關(guān)問(wèn)題提出

絕對(duì)值型編碼器也是一種常用的編碼器類型，在進(jìn)行相關(guān)的測(cè)量和計(jì)數(shù)時(shí)， 絕對(duì)值型編碼器在一定程度上能夠彌補(bǔ)增量型編碼器的不足之處。增量型編碼器與絕對(duì)值型編碼的最大區(qū)別在于，增量型編碼器在運(yùn)行過(guò)程斷電后，如果重新接通電源，則當(dāng)前脈沖數(shù)歸為0，增量編碼器反轉(zhuǎn)為負(fù)數(shù)脈沖遞減，相反，增量型編碼器正傳則為正轉(zhuǎn)脈沖遞增。絕對(duì)值編碼器則不分正數(shù)脈沖和負(fù)數(shù)脈沖，其脈沖測(cè)量范圍是從0 開(kāi)始至最大脈沖數(shù)，無(wú)論絕對(duì)值型編碼器為正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，其脈沖數(shù)均為正數(shù)，只是當(dāng)絕對(duì)值型編碼器進(jìn)行正轉(zhuǎn)時(shí)，脈沖數(shù)是在當(dāng)前計(jì)數(shù)上增加，當(dāng)絕對(duì)值型編碼器進(jìn)行反轉(zhuǎn)時(shí)，脈沖數(shù)是在當(dāng)前計(jì)數(shù)上進(jìn)行遞減。絕對(duì)值型編碼器和增量型編碼器是兩種較為常用的的編碼器類型。在實(shí)際使用過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)具體的使用條件和測(cè)量要求進(jìn)行合理選擇。

就目前而言，我國(guó)的很多部件都選用絕對(duì)值型編碼器作為相關(guān)的測(cè)量與調(diào)控元件，如我國(guó)當(dāng)前的壓力機(jī)裝模高度調(diào)整就使用的絕對(duì)值型編碼器。在絕對(duì)值型編碼器的應(yīng)用過(guò)程中，通過(guò)獲取編碼器在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)出的脈沖信號(hào)，判別和確定編碼器的旋轉(zhuǎn)位置，在總線通信控制的條件下，通過(guò)傳動(dòng)軸的作用，對(duì)需要測(cè)量的部件（如滑塊等）進(jìn)行位移和角度的測(cè)量和判別。由于實(shí)際工程應(yīng)用中要充分考慮到企業(yè)的成本和效益，加上一些舊式的CPU 以及PLC 等系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)代通信技術(shù)模塊不支持，因此在很多情況下，尤其是對(duì)一些過(guò)去的設(shè)備機(jī)器進(jìn)行改造重裝的過(guò)程中，需要將增量型編碼器進(jìn)行一定的功能擴(kuò)展，使其能夠作為絕對(duì)值型編碼器來(lái)使用。具體的功能擴(kuò)展和轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下。

4 具體實(shí)現(xiàn)方法

在本文中對(duì)增量型編碼器進(jìn)行功能擴(kuò)展主要是以OMRON C200HG CPU 為例。具體的線路接線示意圖如圖3 所示。C200HG-CT021 的兩個(gè)高速計(jì)數(shù)通道分別為CH1 與CH2。CH1 與CH2 的具體地址可以通過(guò)對(duì)模塊地址單元號(hào)進(jìn)行撥碼來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)對(duì)MACHINE NO. 單元號(hào)撥碼0 時(shí)，CH1 與CH2 可分別獲取地址為112 與114。若要以簡(jiǎn)單計(jì)數(shù)模式作為C200H-CTO21 的工作方式，則可以通過(guò)將MODE （模式選擇）撥碼為0 來(lái)實(shí)現(xiàn)。在本次功能擴(kuò)展轉(zhuǎn)換中，將選擇編碼器的地質(zhì)為112， 接入通道為CH1。

（1）當(dāng)系統(tǒng)切斷電源又重新接通電源時(shí)，對(duì)于增量型編碼器而言，其當(dāng)前脈沖數(shù)歸為0，在這種情況下，如果編碼器進(jìn)行正轉(zhuǎn)，則脈沖數(shù)則會(huì)在0 的基礎(chǔ)上進(jìn)行增長(zhǎng)，變成正數(shù)且進(jìn)行累加，如果編碼器進(jìn)行反轉(zhuǎn)，則脈沖數(shù)則會(huì)在0 的基礎(chǔ)上進(jìn)行減少，變成負(fù)數(shù)且進(jìn)行累減。在選擇的112 編碼器脈沖讀取地址內(nèi)，脈沖計(jì)數(shù)表現(xiàn)為從零進(jìn)行遞增。在脈沖讀數(shù)地址113 內(nèi)，則其脈沖讀數(shù)為F000，其中F 在讀數(shù)的最高位數(shù)，代表的是復(fù)數(shù)。因?yàn)橐恍┡f式的CPU 如C200HG 等當(dāng)編碼器計(jì)數(shù)讀數(shù)為負(fù)數(shù)時(shí)不能進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，因此需要對(duì)讀出的負(fù)數(shù)脈沖進(jìn)行一些的消除處理。可以將編碼器中間存儲(chǔ)器DM102、DM103 中接收到的由地址112、113 傳來(lái)的數(shù)據(jù)信息中的負(fù)脈沖信號(hào)信息進(jìn)行一定的處理，通過(guò)FFF 與F000 相“邏輯與”， 則F000 就變成了0000，即編碼器脈沖信號(hào)中的負(fù)脈沖就變成了0，消除掉了其中的負(fù)數(shù)。相關(guān)的程序圖如圖4 所示。當(dāng)系統(tǒng)重新接電時(shí)，如果編碼器翻轉(zhuǎn)出現(xiàn)負(fù)脈沖，那么通過(guò)相關(guān)的與#FFF 相：邏輯與“的指令操作，就可以消除其中的負(fù)數(shù)脈沖影響。

（2）進(jìn)行步驟（1）的操作之后，再對(duì)運(yùn)算中的正脈沖和負(fù)脈沖進(jìn)行相關(guān)的編程處理。具體PLC 程序示意圖如圖5 所示。當(dāng)給系統(tǒng)重新通電后，脈沖歸為0。當(dāng)編碼器進(jìn)行正轉(zhuǎn)為正脈沖，113.15 的地址位狀態(tài)為關(guān)閉OFF，編碼器進(jìn)行正轉(zhuǎn)的正脈沖數(shù)與當(dāng)前脈沖數(shù)HR55 進(jìn)行累加，則在寄存器HR50 中會(huì)存入相關(guān)的累加結(jié)果數(shù)據(jù)信息。當(dāng)編碼器進(jìn)行反轉(zhuǎn)為負(fù)脈沖， 113.15 的地址位狀態(tài)為開(kāi)通ON，編碼器進(jìn)行反轉(zhuǎn)的負(fù)脈沖數(shù)與當(dāng)前脈沖數(shù)HR55 進(jìn)行累減，則在寄存器HR50 中會(huì)存入相關(guān)的累減結(jié)果數(shù)據(jù)信息。

（3）當(dāng)編碼器每次進(jìn)行斷電與通電時(shí)，進(jìn)行一次循環(huán)標(biāo)志指令的下達(dá)，編寫(xiě)相關(guān)程序，將編碼器斷電之前的脈沖數(shù)HR50 通過(guò)一定的處理傳遞到HR55，這樣就能在編碼器斷電后還能繼續(xù)保留之前的數(shù)據(jù)信號(hào)，保持其計(jì)數(shù)功能。

5 結(jié)語(yǔ)

增量型編碼器能夠較為有效地測(cè)量物體角度與位移的測(cè)量元件，人們獲取相關(guān)物體位移和角度是通過(guò)增量型編碼器提供的經(jīng)過(guò)角位移以及角速度轉(zhuǎn)變而來(lái)的脈沖序列信號(hào)來(lái)取得的。正因?yàn)樵隽啃途幋a器在物體位移和角度測(cè)量方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，因此在很多領(lǐng)域被人們廣泛采用。但是在很多情況下，尤其是對(duì)一些過(guò)去的設(shè)備機(jī)器進(jìn)行改造重裝的過(guò)程中，需要將增量型編碼器進(jìn)行一定的功能擴(kuò)展，使其能夠作為絕對(duì)值型編碼器來(lái)使用，在進(jìn)行功能擴(kuò)展的過(guò)程中，主要應(yīng)該對(duì)其負(fù)脈沖進(jìn)行一定的消除處理，保斷電前的信號(hào)計(jì)數(shù)存儲(chǔ)。

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