技术特征:
1.一种基于plc其特点是:包括:plc、触摸屏和开关电源包括5v开关电源及24v5.开关电源v为光栅尺提供开关电源,所述24v给开关电源plc与触摸屏供电;所述plc包括高速计数器;光栅尺输出信号连接到高速计数器的采集端口;plc将光栅尺输出信号上传到触摸屏;触摸屏用于接收plc输出信号并进行人机交互;plc用于处理光栅尺输出信号的内存数据处理程序,将光栅尺的脉冲信号转换为实际长度;数据处理程序包括加热启动程序、主程序和校准子程序;执行数据处理程序时,执行以下步骤:步骤1。运行加热启动程序,实现初始化;plc上电,清零高速计数器数据存储地址等数据存储地址,初始化;步骤2。操作主程序,计算光栅尺的实际长度;步骤2.1、plc数字输入端口沿信号触发高速计数器开始计数,并将脉冲数存储在高速计数器数据存储地址中;步骤2.2.读取高速计数器数据存储地址中的脉冲数。如果地址中的脉冲数不稳定或跳转,则在设定时间内连续存储n个脉冲数,取其平均值或中位值作为地址当前脉冲数;n是大于或等于2的正整数;步骤2.3.根据收集到的脉冲数和光栅尺的距离计算光栅尺的实际长度;步骤3。操作校准子程序校准光栅尺的实际长度。2.根据权利要求1所述的基础plc光栅尺数据采集系统还包括差分信号转单端信号调节电路;差分信号转单端信号调节电路的输入端和输出端分别与光栅尺输出端和plc高速计数器的两个采集端口连接,用于输出光栅尺5v差分信号转换为24v输入单端信号后plc高速计数器两路采集端口。3.根据权利要求2所述的基础plc光栅尺数据采集系统的特点是:当校准子程序运行时,执行以下步骤:步骤01。根据实际光栅尺长度和设备精度要求选择不同的校准方法。如果采用线性校准,则执行步骤02;否则,执行步骤04采用非线性校准;步骤02。线性校准,plc光栅尺长度与激光干涉仪同时测量;步骤a1、plc计算光栅尺长度;首先,plc数字输入端口沿信号触发高速计数器开始计数,并将脉冲数存储在高速计数器数据存储地址中;其次,读取高速计数器数据存储地址中的脉冲数,如果地址中的脉冲数不稳定或跳跃,在设定时间内连续存储n个脉冲数,以其平均值或中位值作为地址当前脉冲数;n大于或等于2的正整数;最后,根据收集到的脉冲数和光栅尺的栅距计算光栅尺的实际长度;步骤b1光干涉仪测量光栅尺,得到标准长度,进入步骤03;步骤03a1plc计算光栅尺的实际长度和步骤b1中激光干涉仪测量的标准长度,计算补偿系数;将补偿系数乘以步骤2计算的光栅尺的实际长度
根据;步骤04,非线性校准;将光栅尺分为几个部分,plc与激光干涉仪同时测量与激光干涉仪同时测量;步骤a2、plc测量各段光栅尺长度;首先,plc数字输入端口接收到光栅尺各段参考点沿信号触发高速计数器开始计数,并将脉冲数存储在高速计数器数据存储地址中;其次,读取高速计数器数据存储地址中的脉冲数。如果地址中的脉冲数不稳定或跳转,则在设定时间内连续存储n个脉冲数,并将其平均值或中位值作为地址当前的脉冲数;n大于或等于2的正整数;最后,根据采集到的脉冲数及光栅尺每一区段本身出厂时的栅距计算光栅尺每一区段的实际长度;步骤b2.激光干涉仪测量光栅尺的每一段,得到每一段的标准长度,进入步骤05;步骤05。根据步骤a2plc计算的光栅尺长度和步骤b2中激光干涉仪测量的各段标准长度,计算各段光栅尺对应的补偿系数;根据各段光栅尺对应的补偿系数,乘以步骤2计算的相应段光栅尺的实际长度,获得校准后的各段光栅尺长度数据,最终完成光栅尺长度数据校准。4.根据权利要求3所述的基础plc光栅尺数据采集系统的特点是:plc为西门子s71217ccpu模块。4.根据权利要求3所述的基础plc光栅尺数据采集系统的特点是:plc为西门子s71217ccpu模块。5.根据权利要求,基于任何2-4plc光栅尺数据采集系统的特点是:高速计数器为配置的高速计数器hsc1.计数类型设置为计数,工作模式设置为计数ab四倍频率的高速计数器。6.基于权利要求5所述的基础plc光栅尺数据采集系统的特点是:plc数字输入端口i0.0为参考点信号输入口,采集光栅尺参考点上升沿信号;步骤2.2中plc数字输入端口i0.接收上升沿信号后,触发高速计数器开始计数。7.基于权利要求6所述的基础plc的光栅尺数据采集系统,其特征在于:步骤2.设定时间为50ms,n等于10。8.根据权利要求7所述的基础plc光栅尺数据采集系统具有昆仑通态触摸屏的特点tpc1061触摸屏。9.一种基于plc光栅尺数据采集方法的特点下步骤:步骤1。plc编程计算机中的型号组态;步骤1.1、配置plc的profinet接口的ip地址:该ip地址和编程计算机ip地址及触摸屏ip地址位于同一网段;步骤1.2.配置高速计数器:配置高速计数器hsc1,计数类型为计数,工作模式为ab高速计数器的四倍频,计数的初始方向是加计数,时钟发生器a的输入端口是i1.2.时钟发生器b的输入端口是i1.3;步骤1.3.定义变量数据的类型和名称;步骤1.4、添加暖启动程序和校准子程序,同时分配背景数据块;主程序默认已添加;步骤2、运行暖启动程序,实现初始化;
plc上电初始化高速计数器数据存储地址和其他数据存储地址;步骤3。操作主程序,计算光栅尺的实际长度;步骤3.1、plc数字输入端口沿信号触发高速计数器开始计数,并将脉冲数存储在高速计数器数据存储地址中;步骤3.读取高速计数器数据存储地址中的脉冲数,如果地址中的脉冲数不稳定或跳转,则在设定时间内连续存储n个脉冲数,并将其平均值或中位值作为地址当前的脉冲数;n大于或等于2的正整数;步骤3.3.根据收集到的脉冲数和光栅尺出厂时的栅距计算光栅尺的实际长度;步骤4。操作校准子程序校准光栅尺的实际长度。10.根据权利要求9所述的基础plc光栅尺数据采集方法的特点是:步骤4包括以下步骤:步骤01。根据光栅尺的实际长度和设备的实际精度要求,如果采用线性校准,则采用非线性校准;步骤02。线性校准,plc光栅尺长度与激光干涉仪同时测量;步骤a1、plc计算光栅尺长度;首先,plc数字输入端口沿信号触发高速计数器开始计数,并将脉冲数存储在高速计数器数据存储地址中;其次,读取高速计数器数据存储地址中的脉冲数,如果地址中的脉冲数不稳定或跳跃,在设定时间内连续存储n个脉冲数,以其平均值或中位值作为地址当前脉冲数;n大于或等于2的正整数;最后,根据收集到的脉冲数和光栅尺本身的实际长度计算;步骤b1光干涉仪测量光栅尺,得到标准长度,进入步骤03;步骤03a1plc计算的光栅尺长度和步骤b1中激光干涉仪测量的标准长度计算补偿系数;校准后的光栅尺长度数据乘以补偿系数和步骤2计算的光栅尺实际长度;步骤04。非线性校准;光栅尺分为几个部分,plc与激光干涉仪同时测量与激光干涉仪同时测量;步骤a2、plc测量每一区段的光栅尺长度;首先,plc接收光栅尺各段参考点沿信号触发高速计数器开始计数,并将脉冲数存储在高速计数器数据存储地址中;其次,读取高速计数器数据存储地址中的脉冲数,如果地址中的脉冲数不稳定或跳转,则在设定时间内连续存储n个脉冲数,并将其平均值或中位值作为地址当前的脉冲数;n大于或等于2的正整数;最后,根据收集到的脉冲数和光栅尺本身的实际长度;步骤b2.激光干涉仪测量光栅尺各段,得出各段标准长度,进入步骤05;步骤05a2 plc计算的光栅尺长度和步骤b2.计算激光干涉仪测量的准长度,计算各段光栅尺对应的补偿系数;
根据各段光栅尺对应的补偿系数,乘以步骤2计算的相应段光栅尺长度,获得校准后各段光栅尺长度数据,最终完成光栅尺长度数据校准。