آموزش اتصال انکودر به پی ال سی فتک PLC FATEK

اتصال انکودر به PLC فتک (FATEK) و حداکثر سرعت ورودی مدل‌های مختلف

استفاده از انکودر (Encoder) در PLCهای فتک یکی از رایج‌ترین روش‌ها برای اندازه‌گیری موقعیت، سرعت و تعداد دور موتور است. اکثر PLCهای سری B1 و FBs از ورودی‌های پرسرعت (High Speed Counter یا HSC) پشتیبانی می‌کنند و می‌توانند سیگنال‌های انکودرهای افزایشی (Incremental Encoder) را با دقت بالا دریافت کنند. این قابلیت در کاربردهایی مانند کنترل سروو موتور، دستگاه‌های بسته‌بندی، CNC، برش، چاپ و نوار نقاله بسیار کاربردی است.
سری PLC فتک حداکثر سرعت ورودی توضیحات فنی
B1 Series 200 kHz ورودی 24V Single-ended، مناسب اتصال انکودرهای NPN و PNP
FBs-A Series 10 kHz سری اقتصادی، مناسب شمارش و کاربردهای سرعت پایین، برای انکودرهای سرعت بالا توصیه نمی‌شود.
FBs-B Series 100 kHz دارای ورودی‌های HSC با سرعت متوسط، مناسب اکثر کاربردهای صنعتی سبک.
FBs-C (MC) Series 200 kHz دارای ورودی‌های سخت‌افزاری، مناسب Motion Control و اتصال انکودر.

انواع حالت‌های شمارش (Counting Modes) در فتک

به طور کلی ۴ حالت اصلی برای کانترهای سخت‌افزاری در PLCهای فتک وجود دارد:

۱. حالت شمارش ساده (U/D Counter) – یک فاز

  • عملکرد: در این حالت شما فقط یک ورودی (مثلاً A) دارید.
  • کاربرد: برای اندازه‌گیری سرعت خطی، دور نوار نقاله یا شمارش تعداد قطعات عبوری (بدون نیاز به جهت چرخش).

۲. حالت جهت‌دار (Directional) – دو فاز

  • عملکرد: شامل دو ورودی است: یکی برای پالس (Pulse) و دیگری برای تعیین جهت (Direction).
  • کاربرد: وقتی می‌دانید سیستم در دو جهت حرکت می‌کند و نیاز دارید PLC هم جهت و هم مقدار را متوجه شود.

۳. حالت تفاضلی (Up/Down) – دو فاز

  • عملکرد: دارای دو ورودی مجزا برای شمارش بالا (Up) و پایین (Down) است.
  • کاربرد: در سیستم‌هایی که یک سنسور برای حرکت رو به جلو و سنسور دیگری برای حرکت رو به عقب دارید.

۴. حالت انکودری (A/B Phase) – دقیق‌ترین حالت (Quadrature)

  • عملکرد: از دو ورودی (A و B) استفاده می‌کند که با اختلاف فاز ۹۰ درجه (Quadrature) به PLC وارد می‌شوند.
  • ویژگی: این حالت دقیق‌ترین است؛ زیرا علاوه بر تشخیص جهت خودکار (بر اساس تقدم و تأخر فاز)، در برخی تنظیمات امکان ضرب در ۴ (x4) نیز وجود دارد که رزولوشن انکودر را ۴ برابر می‌کند.
  • کاربرد: دقیقاً مخصوص انکودرهای سروو موتور و استپ موتور برای کنترل موقعیت دقیق در ماشین‌های CNC، بسته‌بندی و برش.

مشاوره جهت راه اندازی

مجموعه برق موشن، صفر تا صد خدمات راه اندازی تجهیزات صنعتی همراه با مشاوره کاملا رایگان ارائه می‌دهد، برای اطلاع از قیمت با شماره تلفن 09381234717 تماس حاصل فرمایید
09381234717

نحوه اتصال انکودر به پی ال سی فتک

سیم‌بندی انکودر

در این مرحله سیم‌های انکودر به PLC متصل می‌شوند.

  • -تغذیه +24V
  • -تغذیه 0V
  • -خروجی A به ورودی پرسرعت X0
  • -خروجی B به ورودی پرسرعت X1
  • -خروجی Z (در صورت نیاز) به ورودی Index

 

برای جلوگیری از نویز نیز بهتر است از کابل شیلددار استفاده شود.

در نرم‌افزار WinProLadder باید ورودی‌های موردنظر به عنوان High Speed Counter (HSC) تعریف شوند. همچنین حالت شمارش انتخاب می‌شود.
  • 1X
  • 2X
  • 4X (Quadrature)
حالت 4X بیشترین دقت را در خواندن انکودر فراهم می‌کند.
ابتدا در قسمت I/O CONFIGURATION   کانتر سرعت بالای مد نظر خود را انتخاب میکنیم (HSC0) و نوع شمارنده   COUNTER TYPE   و  مد شمارش که بالاتر توضیح داده شده را روی A/B میگذاریم که بتوانیم با پالس یک و دو انکودر INCREMENTAL خود مقدار حرکت را بشماریم.
FATEK ENCODER 2
دستور HSCTR (Function 92) یکی از مهم‌ترین دستورات مربوط به High Speed Counter در PLCهای فتک است. این دستور برای خواندن مقدار شمارنده سخت‌افزاری (Hardware HSC) و انتقال آن به حافظه PLC استفاده می‌شود. بدون اجرای HSCTR، مقدار واقعی شمارنده سخت‌افزاری در رجیسترهای PLC به‌روزرسانی نمی‌شود.به کمک این دستور مقدار انکودر درر رجیستر مخصوص HSC0  یعنی R4096 ریخته میشود. 
دستور HSCTW (Hardware High Speed Counter Write) برای نوشتن اطلاعات از حافظه PLC به شمارنده سخت‌افزاری (ASIC) استفاده می‌شود. با این دستور می‌توان مقدار فعلی شمارنده (CV) یا مقدار تنظیمی (PV) را داخل سخت‌افزار HSC نوشت.

وضیح پایه‌های HSCTW

1- EN (Enable)
ورودی فعال‌کننده دستور است.
  • -وقتی EN روشن شود، داده از PLC به ASIC منتقل می‌شود.
  • -در نسخه P (Pulse) فقط با لبه مثبت (0→1) اجرا می‌شود.
  •  
2- S (Source)
منبع داده‌ای است که باید نوشته شود.
اگر بخواهید:
  • -شمارنده را صفر کنید → مقدار صفر را در رجیستر CV قرار می‌دهید.
  • -مقدار Preset را تغییر دهید → مقدار جدید را در رجیستر PV قرار می‌دهید.
3- CN (Counter Number)
شماره شمارنده یا تایمر سخت‌افزاری.
مقدار
عملکرد
(0)
HSC0
(1)
HSC1
(2)
HSC2
(3)
HSC3
(4)
HSTA
4- D (Destination)
مشخص می‌کند داده در کدام رجیستر سخت‌افزاری نوشته شود. مقدار 0 یعنی  CURRENT VALUE  یا CV .
و عدد 1 یعنی  PRESET VALUE یا PV.

 

کاربرد CV: صفر کردن شمارنده
مقدار جاری انکودر  را صفر می‌کنیم.
 
کاربرد PV: تعیین مقدار Preset
فرض کنید می‌خواهیم وقتی انکودر به 10000 پالس رسید، Interrupt اجرا شود.وقتی عدد D یک باشد مقدار 10000 داخل رجیستر Preset سخت‌افزاری قرار می‌گیرد و به محض برابر شدن CV = PV، وقفه HSC0I اجرا خواهد شد.
در این مثال با دستور  استارت ابتدا مقدار لحظه ای کانتر را صفر کرده و همزمان خروجی Y0 را ست میکنیم.سپس با HSCTW  دوم مقدار 100 داخل PV میریزیم تا وقتی انکودر به این عدد رسید اینتراپت ما اجرا شود.
FATEK ENCODER 3
قسمت اینتراپت برنامه را داخل SUBROUTINE مینویسیم.در این قمست با دستور LBL  وقفه HSC0I را فعال میکنیم تا اینتراپت ورودی سرعت بالای اول فعال شود.
سپس Y0  که در استارت دستگاه روشن شده بود را خاموش میکنیم و در اخر برای خروج از وقفه سخت افزاری و همچنین به مشکل نخوردن برنامه  دستور RETURN INTERRUPT یا RTI را استفاده میکنیم.
FATEK ENCODER 4
به کمک برنامه بالا شما هر زمان که  دستور استارت را میدهید موتور روشن شده و زمانی که به 100 پالس برسد خاموش میشود.

تبدیل پالس انکودر به سانتی‌متر

برای اینکه PLC بتواند مقدار حرکت را به جای پالس، به سانتی‌متر نمایش دهد، ابتدا باید بدانیم هر پالس معادل چه مقدار حرکت است. این مقدار به قطر چرخ یا غلتک و تعداد پالس‌های انکودر در هر دور بستگی دارد.
ابتدا محیط چرخ محاسبه می‌شود. اگر قطر چرخ 10 سانتی‌متر باشد، محیط آن برابر است با:
10 × 3.14 = 31.4 سانتی‌متر
یعنی با یک دور کامل چرخش، چرخ 31.4 سانتی‌متر حرکت می‌کند.
حالا فرض کنید انکودر 1000 پالس در هر دور (1000 PPR) تولید می‌کند. در این صورت کافی است محیط چرخ را بر تعداد پالس‌ها تقسیم کنیم:
31.4 ÷ 1000 = 0.0314 سانتی‌متر
بنابراین هر پالس معادل 0.0314 سانتی‌متر حرکت است.
اگر PLC مقدار 2500 پالس را از انکودر بخواند، طول حرکت برابر خواهد بود با:
2500 × 0.0314 = 78.5 سانتی‌متر
یعنی جسم یا نوار نقاله 78.5 سانتی‌متر حرکت کرده است.
اگر انکودر در حالت 4X استفاده شود، تعداد پالس‌های قابل شمارش چهار برابر می‌شود. یعنی یک انکودر 1000 PPR در عمل 4000 Count در هر دور تولید می‌کند. در این حالت هر Count مقدار کمتری از حرکت را نشان می‌دهد و دقت اندازه‌گیری چهار برابر بیشتر می‌شود، اما طول نهایی حرکت تغییری نمی‌کند.
به همین دلیل در برنامه PLC فتک، پس از خواندن مقدار شمارنده پرسرعت (High Speed Counter)، کافی است تعداد پالس‌ها در مقدار حرکت هر پالس ضرب شود تا طول حرکت بر حسب سانتی‌متر یا میلی‌متر به دست آید. این روش در دستگاه‌های برش، بسته‌بندی، چاپ، CNC و نوار نقاله کاربرد بسیار زیادی دارد.

انتخاب انکودر مناسب

برای انتخاب صحیح انکودر باید به موارد زیر توجه شود:
  • -تعداد پالس (PPR)
  • -ولتاژ خروجی (5V یا 24V)
  • -نوع خروجی (NPN، PNP یا Line Driver)
  • -حداکثر سرعت چرخش
  • -فرکانس خروجی که نباید از ظرفیت ورودی High Speed PLC بیشتر باشد.

کاربرد انکودر در PLC فتک

ورودی‌های پرسرعت فتک در بسیاری از ماشین‌آلات صنعتی استفاده می‌شوند، از جمله:
  • -کنترل سروو موتور
  • -اندازه‌گیری طول پارچه و کابل
  • -دستگاه‌های برش اتوماتیک
  • -ماشین‌آلات بسته‌بندی
  • -خطوط انتقال مواد
  • -کنترل سرعت موتور
  • -سیستم‌های موقعیت‌یابی (Position Control)
  • -شمارش قطعات با دقت بالا

جمع‌بندی

PLCهای سری B1 و FBs فتک با برخورداری از ورودی‌های High Speed تا 200 کیلوهرتز، گزینه‌ای مناسب برای اتصال انواع انکودرهای افزایشی هستند. پشتیبانی از سیگنال‌های A، B و Z، امکان تشخیص جهت حرکت، اندازه‌گیری سرعت و موقعیت را با دقت بالا فراهم می‌کند. در صورت انتخاب صحیح نوع انکودر و استفاده از ورودی‌های پرسرعت PLC، می‌توان سیستم‌های کنترل حرکت دقیق و پایدار را بدون نیاز به کنترلرهای جانبی پیاده‌سازی کرد.
60XY FATEK

جهت خرید پی ال سی فتک کلیک کنید