高速計(jì)數(shù)器( HSC，High Speed Counter)在現(xiàn)代自動(dòng)控制的精確定位控制領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價(jià)值。高速計(jì)數(shù)器用來累計(jì)比PLC掃描頻率高得多的脈沖輸入(30kHz)，利用產(chǎn)生的中斷事件完成預(yù)定的操作。

    編碼器

    一般來說，高速計(jì)數(shù)器與鼓形定時(shí)器配套使用，該設(shè)備有一個(gè)安裝了增量式編碼器的軸，它以恒定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。編碼器每圈發(fā)出一定數(shù)量的計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖和一個(gè)復(fù)位脈沖，作為高速計(jì)數(shù)器的輸入。高速計(jì)數(shù)器有一組預(yù)置值，開始運(yùn)行時(shí)裝人第一個(gè)預(yù)置值，當(dāng)前計(jì)數(shù)值小于當(dāng)前預(yù)置值時(shí)，設(shè)置的輸出有效。當(dāng)前計(jì)數(shù)值等于預(yù)置值或有外部復(fù)位信號(hào)時(shí)，產(chǎn)生中斷。發(fā)生當(dāng)前計(jì)數(shù)值等于預(yù)置值的中斷時(shí)，裝載入新的預(yù)置值，并設(shè)置下一階段的輸出。有復(fù)位中斷事件發(fā)生時(shí)，設(shè)置第一個(gè)預(yù)置值和第一個(gè)輸出狀態(tài)，循環(huán)又重新開始。

    因?yàn)橹袛嗍录a(chǎn)生的速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)脈沖的速率，用高速計(jì)數(shù)器可實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)的精確控制，并且與PLC的掃描周期的關(guān)系不大。

    編碼器分為以下兩種類型。

    (1)增量式編碼器

    光敏增量式編碼器的碼盤上有均勻刻制的光柵。碼盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，輸出與轉(zhuǎn)角的增量成正比的脈沖，需要用計(jì)數(shù)器來計(jì)脈沖數(shù)。根據(jù)輸出信號(hào)的個(gè)數(shù)，有三種增量式編碼器：

    1)單通道增量式編碼器：內(nèi)部只有一對(duì)光電耦合器，只能產(chǎn)生一個(gè)脈沖序列。

    2)雙通道增量式編碼器：又稱為A、B相型編碼器，內(nèi)部有兩對(duì)光電耦合器，能輸出相位差為900的兩組獨(dú)立脈沖序列。正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時(shí)兩路脈沖的超前、滯后關(guān)系剛好相反，如圖7 -4a、b所示。如果使用A、B相型編碼器，PLC可以識(shí)別出轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方向。

    3)三通道增量式編碼器：內(nèi)部除了有雙通道增量式編碼器的兩對(duì)光電耦合器外，在脈沖碼盤的另外一個(gè)通道有一個(gè)透光段，每轉(zhuǎn)一圈，輸出一個(gè)脈沖。該脈沖稱為Z相零位脈沖，用作系統(tǒng)清零信號(hào)或坐標(biāo)的原點(diǎn)，以減少測(cè)量的累積誤差，如圖7-4c所示。

    (2)絕對(duì)式編碼器

    Ⅳ位絕對(duì)式編碼器有Ⅳ個(gè)碼道，最外層的碼道對(duì)應(yīng)編碼的最低位。每一碼道有一個(gè)光電耦合器，用來讀取該碼道的0、l數(shù)據(jù)。絕對(duì)式編碼器輸出的Ⅳ位二進(jìn)制數(shù)反映了運(yùn)動(dòng)物體所處的絕對(duì)位置，根據(jù)位置的變化情況，可以判別出旋轉(zhuǎn)的方向。