關(guān)于PLC高速計數(shù)與增量型編碼器連接的信號

    一講到PLC與編碼器的連接，很多人就立刻想到了高速計數(shù)，高速計數(shù)僅僅是針對于增量型編碼器的方波脈沖信號，對于值編碼器實際上無需計數(shù)累加，“高速計數(shù)"已沒有意義。而即使是增量的方波脈沖信號，也有很多技術(shù)特征不同，PLC使用人員在選擇編碼器時必須分辨清楚：

1)，5V差分驅(qū)動信號，編碼器特征是工作電壓是5V，ABZ信號輸出線有6根：A+,A-；B+,B-；Z+,Z-。注意A-是相對于A+的反相（就是當(dāng)A+為高電平，A-就是低電平，當(dāng)A+為低電平，A-就是高電平），有時也有是在A的頭上加一個橫線表示。

含反相信號的優(yōu)點是抗干擾能力強，傳輸距離遠，因為脈沖信號是電壓信號，A+，A-互為反相兩個線纜雙絞在一起，從電纜外部看幾乎都沒有“變化"了，沒有電磁場的波也就不易受外部電磁場的影響，即使有干擾影響，在接收端的“差分"（“差"就是做減法的意思）后消除了共模干擾。但是5號電壓偏低，對于較大型電機和較復(fù)雜的現(xiàn)場工控就不適合，目前主要用戶是伺服電機等小型化設(shè)備中，PLC大都不用（如有運動控制卡的會用此信號接口）。

在歐系產(chǎn)品的有些說明書里面，這個信號有時會用TTL表示，但是在RS422標(biāo)準(zhǔn)出來推廣以后，逐漸的也有用RS422表示，并且有些RS422的信號做到的是5--24V。

2)，集電極開路信號，（PNP或者NPN），就是簡單的10-24V的ABZ三根線，沒有反相信號。注意這個信號有PNP與NPN之分，事實上確實就是三極管放大電路，應(yīng)該*對應(yīng)接收端匹配。例如NPN的編碼器配NPN的PLC。早先的半導(dǎo)體放大電路的發(fā)展，日本與歐洲各自有所側(cè)重，日本的基本是以NPN結(jié)晶體管放大電路為主，而歐洲的基本是以PNP電路為主，兩者雖然可以用“上拉電阻"采集電壓信號同樣獲得方波互通，但是通過這種上拉電阻的方波信號在高速和干擾雜波的情況下信號品質(zhì)很差，容易造成誤讀。上拉電阻僅僅是經(jīng)濟而臨時性辦法，不應(yīng)一直有用。

集電極開路輸出的信號，盡量要與原極性一致的匹配，而不是上拉電阻（編碼器內(nèi)部或PLC內(nèi)部預(yù)先加入的上拉電阻），在編碼器選擇性和PLC的選型是需要特別注意。

目前的經(jīng)濟性PLC和日系經(jīng)濟型編碼器很多就是這種“集電極開路信號"的。

集電極開路信號除了信號匹配性需要特別注意以外，由于沒有反相信號平衡，它的抗干擾能力較差，而對于感應(yīng)到的反向沖擊電壓很容易燒毀電路（例如電機啟動瞬間產(chǎn)生的電磁場沖擊），這種信號是較低端的信號，一般建議只用在小型加工設(shè)備（固定設(shè)計環(huán)境）的場合。

3)，推挽式放大電路（HTL-3），編碼器特征也是10-30V的ABZ三根線，但是它是將集電極開路的NPN和PNP的放大電路疊加，形成“推拉放大"，因此它可以兼容PNP和NPN的接口，并且沒有上拉電阻的漏電流可能，另外它對于反向沖擊電壓有回路把沖擊能帶走，也不易燒毀電路。具有推挽式（也有叫推拉的，也有叫HTL的）信號的編碼器可以兼容連接集電極開路的PNP或者NPN接口。

4)，推挽式放大電路含反相信號（HTL-6），編碼器特征是10-30V并6根線，A+,A-；B+,B-；Z+,Z-，它既有了推挽式HTL三線式的優(yōu)點，又有了差分式抗干擾平衡的優(yōu)點。另外請注意，哪怕PLC只有ABZ三個接口而沒有A-B-Z-,這種編碼器的電纜也要保留至接收端，A-B-Z-懸空封閉，因為編碼器信號是電壓式的，這類編碼器信號就算不接電纜保留至接收端，它仍然能夠有電壓在上面而起到電壓平衡的效果（如果接收端三線接口，差分效果就沒有了），仍然有提高抗干擾的能力。編碼器信號能夠傳輸200米距離的就是指這種信號（例如GI58N增量型編碼器）。

請注意，這是西門子等*歐系主推的增量編碼器接口！西門子的變頻器和PLC基本都是這種接口，哪怕只接三根線。

5)，5—30V推挽式含反相信號（HTL-G6）,這是全兼容上述四種信號的，并且為防止接錯線，這個信號做了電源短路保護和信號短路保護，包括電源在內(nèi)的8跟線接錯是不應(yīng)該燒電路的，接錯也不燒是HTL-G6的特征。這個信號可以傳輸達300米（編碼器電纜），信號強度大，抗干擾能力強，是今后自動化應(yīng)用值得推薦的編碼器信號接口。當(dāng)然，對于5V差分你如果預(yù)先確定的話，請還是選擇第1種信號，5V差分驅(qū)動。

歐系品牌的編碼器，例如德國海德漢、Sick、TR等增量編碼器都有上述HTL-6的增量信號可供選擇；

GEMPLE提供的增量型編碼器的輸出信號，屬于上述的第4種和第5種,例如GI58N和GI40N等都有這個接口可選。

日系編碼器（包括韓國品牌）在中國市場上沒有看見有第4種和第5種，絕大部分是第1種和第2種，5V差分驅(qū)動和集電極開路輸出，而且集電極開路輸出也是基本上是NPN，這個信號與歐系PLC的連接在匹配上存在差異，如需選擇請?zhí)貏e關(guān)注信號匹配性要求。

其他：增量編碼器還有一種輸出信號是正余弦信號輸出，這一般用于伺服電機和電梯曳引機上，PLC基本上沒有這樣的接口，除非是的運動控制卡有些。