西門子EM231 8入*12位精度 模擬量                   西門子EM231 8入*12位精度 模擬量

• 西門子SIMATIC PM207電源與SIMATIC自動(dòng)化產(chǎn)品*結(jié)合。高性價(jià)比的PM207電源，為S7-200 SMART PLC，SMART LINE等設(shè)備提供安全可靠的直流供電解決方案。該產(chǎn)品具有寬范圍的交直流輸入，優(yōu)異的電磁兼容特性（如極低的紋波系數(shù)等），統(tǒng)一的外觀設(shè)計(jì)和靈活的安裝方式（可標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌安裝或墻壁安裝），可以提升用戶機(jī)器設(shè)備的穩(wěn)定性，真正有效地提高用戶的市場競爭力。

• 西門子6EP1332-1SH42西門子6EP1332-1SH42

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2  編碼器輸出信號(hào)類型

一般情況下，從編碼器的光電檢測器件獲取的信號(hào)電平較低，波形也不規(guī)則，不能直接用于控制、信號(hào)處理和遠(yuǎn)距離傳輸，所以在編碼器內(nèi)還需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、整形等處理。經(jīng)過處理的輸出信號(hào)一般近似于正弦波或矩形波，因?yàn)榫匦尾ㄝ敵鲂盘?hào)容易進(jìn)行數(shù)字處理，所以在控制系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛。

增量式光電編碼器的信號(hào)輸出有集電極開路輸出、電壓輸出、線驅(qū)動(dòng)輸出和推挽式輸出等多種信號(hào)形式。

2.1集電極開路輸出

集電極開路輸出是以輸出電路的晶體管發(fā)射極作為公共端，并且集電極懸空的輸出電路。根據(jù)使用的晶體管類型不同，可以分為NPN集電極開路輸出（也稱作漏型輸出，當(dāng)邏輯 1 時(shí)輸出電壓為 0V，如圖2-1所示）和PNP集電極開路輸出（也稱作源型輸出，當(dāng)邏輯 1 時(shí)，輸出電壓為電源電壓，如圖2-2所示）兩種形式。在編碼器供電電壓和信號(hào)接受裝置的電壓不*的情況下可以使用這種類型的輸出電路。

圖2-1 NPN 集電極開路輸出

圖2-2 PNP集電極開路輸出

對(duì)于PNP型的集電極開路輸出的編碼器信號(hào)，可以接入到漏型輸入的模塊中，具體的接線原理如圖2-3所示。

注意：PNP型的集電極開路輸出的編碼器信號(hào)不能直接接入源型輸入的模塊中。

圖2-3 PNP型輸出的接線原理

對(duì)于NPN型的集電極開路輸出的編碼器信號(hào)，可以接入到源型輸入的模塊中，具體的接線原理如圖2-4所示。

注意：NPN型的集電極開路輸出的編碼器信號(hào)不能直接接入漏型輸入的模塊中。

圖2-4 NPN型輸出的接線原理

2.2 電壓輸出型

電壓輸出是在集電極開路輸出電路的基礎(chǔ)上，在電源和集電極之間接了一個(gè)上拉電阻，這樣就使得集電極和電源之間能有了一個(gè)穩(wěn)定的電壓狀態(tài)，如圖2-5。一般在編碼器供電電壓和信號(hào)接受裝置的電壓*的情況下使用這種類型的輸出電路。

圖2-5 電壓輸出型

2.3 推挽式輸出

推挽式輸出方式由兩個(gè)分別為 PNP 型和 NPN 型的三極管組成，如圖2-6所示。當(dāng)其中一個(gè)三極管導(dǎo)通時(shí)，另外一個(gè)三極管則關(guān)斷，兩個(gè)輸出晶體管交互進(jìn)行動(dòng)作。

這種輸出形式具有高輸入阻抗和低輸出阻抗，因此在低阻抗情況下它也可以提供大范圍的電源。由于輸入、輸出信號(hào)相位相同且頻率范圍寬，因此它還適用于長距離傳輸。

推挽式輸出電路可以直接與 NPN 和 PNP 集電極開路輸入的電路連接，即可以接入源型或漏型輸入的模塊中。

圖2-6 推挽式輸出

2.4 線驅(qū)動(dòng)輸出

如圖 2-7所示，線驅(qū)動(dòng)輸出接口采用了的 IC  芯片，輸出信號(hào)符合RS-422 標(biāo)準(zhǔn)，以差分的形式輸出，因此線驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)抗干擾能力更強(qiáng)，可以應(yīng)用于高速、長距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊希瑫r(shí)還具有響應(yīng)速度快和抗噪聲性能強(qiáng)的特點(diǎn)。

圖2-7 線驅(qū)動(dòng)輸出

說明：除了上面所列的幾種編碼器輸出的接口類型外，現(xiàn)在好多廠家生產(chǎn)的編碼器還具有智能通信接口，比如PROFIBUS總線接口。這種類型的編碼器可以直接接入相應(yīng)的總線網(wǎng)絡(luò)，通過通信的方式讀出實(shí)際的計(jì)數(shù)值或測量值，這里不做說明。

3  高速計(jì)數(shù)模塊與編碼器的兼容性

高速計(jì)數(shù)模塊主要用于評(píng)估接入模塊的各種脈沖信號(hào)，用于對(duì)編碼器輸出的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)和測量等。西門子SIMATIC  S7的全系列產(chǎn)品都有支持高速計(jì)數(shù)功能的模塊，可以適應(yīng)于各種不同場合的應(yīng)用。

根據(jù)產(chǎn)品功能的不同，每種產(chǎn)品高速計(jì)數(shù)功能所支持的輸入信號(hào)類型也各不相同，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)或產(chǎn)品選型時(shí)要特別注意。下表3-1給出了西門子高速計(jì)數(shù)產(chǎn)品與編碼器的兼容性信息，供選型時(shí)參考。

表3-1 高速計(jì)數(shù)產(chǎn)品與編碼器的兼容性

• 西門子SIMATIC PM207電源與SIMATIC自動(dòng)化產(chǎn)品*結(jié)合。高性價(jià)比的PM207電源，為S7-200 SMART PLC，SMART LINE等設(shè)備提供安全可靠的直流供電解決方案。該產(chǎn)品具有寬范圍的交直流輸入，優(yōu)異的電磁兼容特性（如極低的紋波系數(shù)等），統(tǒng)一的外觀設(shè)計(jì)和靈活的安裝方式（可標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌安裝或墻壁安裝），可以提升用戶機(jī)器設(shè)備的穩(wěn)定性，真正有效地提高用戶的市場競爭力。

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2  編碼器輸出信號(hào)類型

一般情況下，從編碼器的光電檢測器件獲取的信號(hào)電平較低，波形也不規(guī)則，不能直接用于控制、信號(hào)處理和遠(yuǎn)距離傳輸，所以在編碼器內(nèi)還需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、整形等處理。經(jīng)過處理的輸出信號(hào)一般近似于正弦波或矩形波，因?yàn)榫匦尾ㄝ敵鲂盘?hào)容易進(jìn)行數(shù)字處理，所以在控制系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛。

增量式光電編碼器的信號(hào)輸出有集電極開路輸出、電壓輸出、線驅(qū)動(dòng)輸出和推挽式輸出等多種信號(hào)形式。

2.1集電極開路輸出

集電極開路輸出是以輸出電路的晶體管發(fā)射極作為公共端，并且集電極懸空的輸出電路。根據(jù)使用的晶體管類型不同，可以分為NPN集電極開路輸出（也稱作漏型輸出，當(dāng)邏輯 1 時(shí)輸出電壓為 0V，如圖2-1所示）和PNP集電極開路輸出（也稱作源型輸出，當(dāng)邏輯 1 時(shí)，輸出電壓為電源電壓，如圖2-2所示）兩種形式。在編碼器供電電壓和信號(hào)接受裝置的電壓不*的情況下可以使用這種類型的輸出電路。

圖2-1 NPN 集電極開路輸出

圖2-2 PNP集電極開路輸出

對(duì)于PNP型的集電極開路輸出的編碼器信號(hào)，可以接入到漏型輸入的模塊中，具體的接線原理如圖2-3所示。

注意：PNP型的集電極開路輸出的編碼器信號(hào)不能直接接入源型輸入的模塊中。

圖2-3 PNP型輸出的接線原理

對(duì)于NPN型的集電極開路輸出的編碼器信號(hào)，可以接入到源型輸入的模塊中，具體的接線原理如圖2-4所示。

注意：NPN型的集電極開路輸出的編碼器信號(hào)不能直接接入漏型輸入的模塊中。

圖2-4 NPN型輸出的接線原理

2.2 電壓輸出型

電壓輸出是在集電極開路輸出電路的基礎(chǔ)上，在電源和集電極之間接了一個(gè)上拉電阻，這樣就使得集電極和電源之間能有了一個(gè)穩(wěn)定的電壓狀態(tài)，如圖2-5。一般在編碼器供電電壓和信號(hào)接受裝置的電壓*的情況下使用這種類型的輸出電路。

圖2-5 電壓輸出型

2.3 推挽式輸出

推挽式輸出方式由兩個(gè)分別為 PNP 型和 NPN 型的三極管組成，如圖2-6所示。當(dāng)其中一個(gè)三極管導(dǎo)通時(shí)，另外一個(gè)三極管則關(guān)斷，兩個(gè)輸出晶體管交互進(jìn)行動(dòng)作。

這種輸出形式具有高輸入阻抗和低輸出阻抗，因此在低阻抗情況下它也可以提供大范圍的電源。由于輸入、輸出信號(hào)相位相同且頻率范圍寬，因此它還適用于長距離傳輸。

推挽式輸出電路可以直接與 NPN 和 PNP 集電極開路輸入的電路連接，即可以接入源型或漏型輸入的模塊中。

圖2-6 推挽式輸出

2.4 線驅(qū)動(dòng)輸出

如圖 2-7所示，線驅(qū)動(dòng)輸出接口采用了的 IC  芯片，輸出信號(hào)符合RS-422 標(biāo)準(zhǔn)，以差分的形式輸出，因此線驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)抗干擾能力更強(qiáng)，可以應(yīng)用于高速、長距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊?，同時(shí)還具有響應(yīng)速度快和抗噪聲性能強(qiáng)的特點(diǎn)。

圖2-7 線驅(qū)動(dòng)輸出

說明：除了上面所列的幾種編碼器輸出的接口類型外，現(xiàn)在好多廠家生產(chǎn)的編碼器還具有智能通信接口，比如PROFIBUS總線接口。這種類型的編碼器可以直接接入相應(yīng)的總線網(wǎng)絡(luò)，通過通信的方式讀出實(shí)際的計(jì)數(shù)值或測量值，這里不做說明。

3  高速計(jì)數(shù)模塊與編碼器的兼容性

高速計(jì)數(shù)模塊主要用于評(píng)估接入模塊的各種脈沖信號(hào)，用于對(duì)編碼器輸出的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)和測量等。西門子SIMATIC  S7的全系列產(chǎn)品都有支持高速計(jì)數(shù)功能的模塊，可以適應(yīng)于各種不同場合的應(yīng)用。

根據(jù)產(chǎn)品功能的不同，每種產(chǎn)品高速計(jì)數(shù)功能所支持的輸入信號(hào)類型也各不相同，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)或產(chǎn)品選型時(shí)要特別注意。下表3-1給出了西門子高速計(jì)數(shù)產(chǎn)品與編碼器的兼容性信息，供選型時(shí)參考。

表3-1 高速計(jì)數(shù)產(chǎn)品與編碼器的兼容性