西门子西门子PLC与编码器的连接、编程实例讲解 与编码器的连接、编程实例讲解 1，西门子S7-1200与增量编码器的连接 西门子S7-1200的数字输入开关点均提供了增量编码器脉冲信号的快速 计数器功能，单相信号达到200KHz，双相信号（可四倍频及判断方向）达到80KHz，对于常用的2500PPR（每 转分辨脉冲数），转速快达到1920RPM（每分钟转数）。增量编码器的信号为PNP单向开路信号，推荐选型的 增量编码器建议为10—30V推挽式输出型，例如GI58N增量型编码器。 2，西门子S7-1200与编码器4—20mA信 号的连接 编码器信号不怕干扰，停电数据不会丢失，PLC对于编码器无需时刻计数，对于CPU扫描无需计算中 断时间并节省CP 1，西门子S7-1200与增量编码器的连接 西门子S7-1200的数字输入开关点均提供了增量编码器脉冲信号的快速计数器功能，单相信号达到200KHz，双相信号 （可四倍频及判断方向）达到80KHz，对于常用的2500PPR（每转分辨脉冲数），转速快达到1920RPM（每分钟转数）。增 量编码器的信号为PNP单向开路信号，推荐选型的增量编码器建议为10—30V推挽式输出型，例如GI58N增量型编码器。 2，西门子S7-1200与编码器4—20mA信号的连接 编码器信号不怕干扰，停电数据不会丢失，PLC对于编码器无需时刻计数，对于CPU扫描无需计算中断时间并节省CPU资 源，尤其是现在编码器的市场价格大幅度下降，同时因数据可靠性的提高，对于使用编码器可节省调试时间，减少售后服务成 本，实际使用效果及性价比已远优于选用增量型编码器，在PLC位置定位中已有越来越多的用户倾向于使用编码器。 由于S7-1200的经济性，与编码器的连接较为经济和方便的4—20mA信号接口，西门子S7-1200均自带2路4—20mA输 入接口，可直接连接2个带有4—20mA输出接口的编码器。 编码器分单圈和多圈，单圈编码器是指编码器旋转在360度以内工作，或者0—180度内工作，这样选择的编码器，4mA 对应0度，360度（或180度）对应20mA，在PLC内的数据线性对应角度值，每一个数值对应的角度值，该数据无需靠计数， 不怕干扰与停电，可直接编程使用。单圈编码器推荐使用GMS412.LB（代号9400S）,该编码器可设定20mA对应的角度值和 旋转方向、零点偏置，例如可设定20mA对应180度，编码器工作在0—180度内。 在长度或高度的PLC定位控制中，常需要编码器旋转超过360度的工作范围，就需要选择多圈编码器了，多圈编码器的4 —20mA输出有两类，一类是固定量程的多圈，例如16圈、64圈、256圈，即20mA对应值为16圈终点、64圈或256圈，此类 编码器较为经济，推荐的型号为GEX60.LB；另一类为智能型多圈编码器，20mA可设定在1—4096圈中间的任何位置，并可 设置零点偏置，推荐的型号为GAX60.LB（代号9600）。 3，西门子S7-1200与编码器RS485或Modbus RTU信号的连接 西门子S7-1200可配置通讯接口RS485，该接口可连接编码器的RS485信号，包括单圈和多圈，编码器的RS485信号有多 种形式，较为常用的有简单型RS485广播模式（主站模式主动广播发送）、带地址由指令发送的自由协议（从站被动模式）、 Modbus RTU模式等等，其中如果仅连接一个编码器，可用编码器主动模式，协议简单信号可靠，而如果要连接多个编码器 （总线方式），可选用Modbus Rtu模式，但是该方式因为要轮询，每个编码器返回数据刷新较慢，不适合快速移动的控制。 推荐的主动模式RS485编码器，单圈的型号为GES38.RDB，或GES60.RDB，或GMS412.LB（代号9400S）;多圈的型号 为GEX60.LB（64圈），或GAX60.LB（代号9600）(4096圈) 推荐的被动指令模式RS485编码器（可连接1-9个编码器，含地址），单圈的型号为GMS412.LB（代号9400S）;多圈的 型号为GEX60.LB（64圈），或GAX60.LB（代号9600）(4096圈)。 推荐的Modbus RTU模式的编码器，单圈的型号为GMS412.RMB;多圈的型号为GAX60.RMB (4096圈)。 4，西门子S7-1200与编码器Profibus-DP信号的连接 西门子S7-1200可配置Profibus—DP总线通讯接口，这个接口为欧系编码器常用的输出模式，可选各种欧系进口品牌编 码器，包括国产品牌的编码器，该接口为西门子常用接口，但是该接口编码器成本高，包括配置电缆布线成本都较高，对于 

1200的经济性已经不合适了，不在此推荐。 5，实用，西门子S7-1200与编码器4—20mA信号的连接，做简单定位控制 实用应用介绍一：水利闸门高度的单机及多机控制，全国各地的防洪、调蓄、供水、排污等水闸的起重高度，由卷扬起重 机（启闭机）提升和关闭，每个闸站1-6个闸门启闭机，西门子S7-1200PLC连接多圈编码器的4—20mA接口，配置HMI，可 以很好有效地完成这样的简单定位控制。 编码器可以安装在卷扬机卷筒轴连接，或减速齿轮轴连接，预先计算编码器所需旋转的圈数值，将编码器输出的20mA设 定大于该圈数值，例如16圈，这样编码器输出的4—20mA的每变化1mA线性对应卷筒旋转一圈，以此计算闸门提升的高度变 化，以控制水闸闸门的开启与关闭高度。选用的编码器型号为上述推荐的GAX60.LB（代号9600），项目应用地点：东北哈尔 滨、江苏常州等地多个水闸。 实用应用介绍二：液压双油缸提升同步控制，较大型的水闸闸门需用左右两个液压油缸动力提升，保持位置同步，以保证 闸门的平滑提升与下降。广东某水闸原用闸门开度仪表仅作显示，因原显示仪表的可靠性较低并无法完成液压油缸同步纠偏及 升降控制，用户希望用小型经济型PLC加HMI以替换原来的仅作显示的仪表，提高控制可靠性及可编程可控性，PLC选用了西 门子S7-1200，编码器选用了多圈编码器4—20mA信号接口，GAX60.LB（代号9600）2个，分别用机械装置安装与左右两个 油缸提升高度相对应，对应设置的油缸高度6米对应20mA，2个4—20mA信号连接S7-1200的模拟量接口，进入PLC对比两 组数据，根据高度差控制左右油缸液压系统的电磁阀，调节左右液压油路流量，以调整油缸的提升或下降的速度及位置差，保 持两个油缸的同步纠偏的升降控制。西门子S7-1200配套两个编码器4—20mA接口，很好地完成了这样的同步纠偏及升降控 制。 六、如何使用西门子PLC连接编码器并对编码器编程 需要硬件有： 1. PLC：西门子S7-1200-CPU1214C/DC/DC/DC，V4.1。 2. 编码器：E6B2-CWZ5B，PNP，增量型，1000P/R，如下图： 3. 编码器与PLC接线，如下图： 

棕色：DC24V+ 蓝色：COM 黑色：A，接I0.0 白色：B，接I0.1 橙色：Z，接I0.3 其中AB的接入点可以自己定义，不一定非得是I0.0和I0.1，Z不能更改。 4. 配置高速计数器，如下图： 这里选用HSC1，选择启用高速计数器、计数、A/B计数、增计数。使用默认地址ID1000作为计数器地址，也可以选择其 它，占四个字节。 

5. 注意所使用的IO通道的滤波器问题，如下图： 老版本CPU在使用高速计数器时屏蔽了滤波，不必考虑，但是V4.1版本的CPU没有屏蔽，所以一定要注意这个滤波和编 码器的脉冲频率，如果不合适将被过滤掉。 6. 监控测试结果，如下图： 不必写程序就可以读到了。只有在需要某些特殊功能时才需要些程序，这里不做介绍。 7. 滤波时间和能检测到的频率，如下图：