旋转编码器与plc高速计数器在冲击试验机数据测量中设计应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com1訇化旋转编码器和PLC高速计数器在冲击试验机数据测量中的设计应用DesignapplicationofrotaryencoderandPLChigh-speedcountertodatameasuringofimpacttestingmachine叶园伟’，郑勇，王金丽，邓怡国，王刚，张劲YEYuan．wei’，ZHENGYong，WANGJin．Ii，DENGYi—guo，WANGGang，ZHANGJin(1．海南大学机电工程学院，儋州571737；2．中国热带农业科学院农业机械研究所，湛江524091)摘要：传统的简支梁冲击试验机的测量

2、数据一般采用刻度盘指针式显示，易造成读数误差、操作不便等缺点。本设计将旋转编码器~OPLO高速计数器等电控装置及其功能应用于；中击试验机的测量系统中，分别对硬件电路和控制程序进行设计和编程，使试验机冲击测量结果由刻度盘的指针显示转化为数字显示，从而达到提高冲击试验机测量精度和使用方便性之目的。关键词：冲击试验机；旋转编码器；PLC高速计数器中图分类号：TH6文献标识码：A文章编号：1009-0134(2012)o5<上)-0044-03Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2012．5(上)．140引言1冲击试验机测量原理简支梁冲击试验机适用于各种非金属材料和

3、根据国标口对能量指示装置的要求，冲击试验农业物料的冲击韧性测试，是科研机构、大专院机既可以用升角标度，也可以用吸收的冲击能量校、相关厂矿进行质量检验和农业原料性能研究标度，二者的关系式如下：测试的常用设备。传统简支梁冲击试验机的测量W=MH(cosaR—COSo)(1)结果数据一般采用刻度盘指针式显示。这种刻度式中：一冲击能量，单位为焦耳(J)；盘是通过机械式转换方式进行显示，受摩擦力和H一摆锤的水平力矩，单位为牛顿米(Nm)；人为读取数据等因素影响，易造成测量数据误差一起始角，单位为度(0)；一升角，单位和读数误差。为度(。)。为了解决以上问题，本文根据旋转编码器、由公式(1)

4、可以看出，冲击能量与摆锤的水PLC高速计数器的工作原理和扩展功能，对冲击试平力矩、起始角和升角三者有关。对于合格出厂的冲击试验机来说，摆锤的水平力矩，起始角出验机的数据测量系统进行改进，以提高测量结果厂时都已给定，是一定值，故冲击能量只与升角的准确性。旋转编码器通过光电转换，可将输出有关，如果能精确测量升角值，就能准确计算冲轴的角位移、角速度等物理量转换成相应的电脉击能量。冲以数字量输出，其在精密定位、速度、长度、加速度、振动等方面得到广泛的应用，特别是在2增量式旋转编码器及在冲击测量中数控机床的精密定位方面使用较多⋯。可编程序控的应用制器(简称为PLC)，是一种具有数字运算操作

5、功旋转编码器是一种集光、机、电为一体的数能的电子装置。它采用可以编程的存储器，执行字化检测装置，它具有分辨率及精度高、结构简逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等单、使用可靠、性价比高等优点，广泛应用于工操作指令，通过高速脉冲计数功能，可以连接编业领域的速度或角度(位置)的检测。增量式光码器脉冲信号并进行处理，是当代工业自动化过电编码器是旋转编码器的一种，主要由光源、码程中的主要控制装置之一。盘、检测光栅、光电检测器件和转换电路组成。收稿日期：20lI-11-22基金项目：2011年引进国际先进农业科学技术计划(农业部948项目2011-Z14)；中国热带农业科学院热带沼气研

6、究平台(1630012011004)；2011if-农村能源综合建设项目(031)；公益性行业(农业)科研专项(201203072)作者简介：叶园伟(1985一)，男，湖北随州人，在读硕士，研究方向为热带农业机械化技术与装备。【44J第34卷第5期2012-05(上)学兔兔www.xuetutu.com务l訇化／／＼刻度盘＼摆锤冲间轴转动旋转编码器角度信号传送＼I／’击摆动I转换为脉冲PLC高速计数器计数l、1／信号传送上IlTD200显示器RS232通信PLC能量计算程序摆锤冲击试验机图1硬件系统框图增量式光电编码器输出A、B两相互差90度电度角入，支持具有内／外部方向控制的单

7、相输入及具有两的脉冲信号(即所谓的两组正交输出信号)，根据个时钟输入的双相输入等12种模式的计数功能：正交信号的先后顺序，可方便地判断出旋转方向。具有1个RS一485通信／编程口，是S7—200系列中应用增量编码器是一种将角位移转换为一连串数最广的产品∞。字脉冲信号的旋转式传感器，其中角位移的转换高速计数器常用于对CPU扫描速度无法控制采用光电扫描原理，其转换系统以由交替的透光的高速事件进行计数。每次旋转的指定计数脉窗口和不透光窗口构成的径向分度盘(码盘)的冲，作为高速计数器的输