CN219552867U - 一种编码器装置、编码器模块以及可编程逻辑控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种编码器装置、编码器模块以及可编程逻辑控制器，涉及设备控制技术领域，其中编码器装置应用于可编程逻辑控制器中，装置包括：控制器；绝对值编码器接口模块，其信号发送端与控制器的第一信号接收端连接，绝对值编码器接口模块设置有用于连接绝对值编码器的数据接收端；增量编码器接口模块，其信号发送端与控制器的第二信号接收端连接，增量编码器接口模块设置有用于连接增量编码器的信息接收端；通信接口模块，其信息交互端与控制器的信息交互端连接，通信接口模块设置有用于连接可编程逻辑控制器的中央处理器的通信连接端。本实用新型公开的方案能够使可编程逻辑控制器同时适配增量式编码器和绝对值编码器，以降低硬件成本。

Description

一种编码器装置、编码器模块以及可编程逻辑控制器

技术领域

本实用新型涉及设备控制技术领域，尤其是涉及一种编码器装置、编码器模块以及可编程逻辑控制器。

背景技术

随着机械工业的快速发展，机械设备对控制系统的精度要求越来越高，当前的机械工业正朝着自动化、智能化、信息化、安全化方向快速发展。其中，编码器作为了机械工业发展中不可或缺的器件，在机械工业领域应用广泛。而在编码器中，绝对值编码器和增量式编码器是两种重要的编码器，在机械工业领域被广泛的使用。其中，绝对值编码器主要利用其精密性来测量机械运转过程中的角度以及位移上的变化，增量式编码器主要应用在高速、高精度的速度控制系统中。同时，由于可编程逻辑控制器(Programmable LogicController.PLC)在工业系统中的广泛应用，使得PLC编码器专用模块等PLC的编码器装置在高精度控制系统中尤为重要。

然而，当前的PLC设备为适配绝对值编码器和增量式编码器通常需要两套分别适配绝对值编码器和增量式编码器的编码器装置，使得PLC设备的集成度被大幅降低，浪费扩展模块数量，进而导致PLC设备的硬件成本过高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种编码器装置、编码器模块以及可编程逻辑控制器，主要目的在于解决当前的PLC设备的硬件成本过高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种编码器装置，所述编码器装置应用于可编程逻辑控制器中，所述装置包括：

控制器；

绝对值编码器接口模块，所述绝对值编码器接口模块的信号发送端与所述控制器的第一信号接收端连接，所述绝对值编码器接口模块设置有用于连接绝对值编码器的数据接收端；

增量编码器接口模块，所述增量编码器接口模块的信号发送端与所述控制器的第二信号接收端连接，所述增量编码器接口模块设置有用于连接增量编码器的信息接收端；

通信接口模块，所述通信接口模块的信息交互端与所述控制器的信息交互端连接，所述通信接口模块设置有用于连接所述可编程逻辑控制器的中央处理器的通信连接端。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提出一种编码器模块，包括如上述的编码器装置以及绝对值编码器。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提出一种编码器模块，包括如上述的编码器装置以及增量编码器。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提出一种可编程逻辑控制器，包括如上述的编码器装置。

本实用新型提供的一种编码器装置、编码器模块以及可编程逻辑控制器，通过为控制器同时设置绝对值编码器接口模块和增量编码器接口模块，以使编码器装置能够适配绝对值编码器和增量编码器，并通过通信接口模块与可编程逻辑控制器的中央处理器建立通信连接，使安装有本申请的编码器装置的可编程逻辑控制器在不需要同时设置两个编码器装置的情况下适配绝对值编码器和增量编码器，节省了扩展模块的数量，提高了可编程逻辑控制器的集成度，降低了可编程逻辑控制器的硬件成本。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型实施例提供的一种编码器装置的结构示意图之一；

图2示出了本实用新型实施例提供的一种编码器装置的结构示意图之二；

图3示出了本实用新型实施例提供的一种编码器装置的结构示意图之三；

图4示出了本实用新型实施例提供的一种编码器装置的结构示意图之四；

图5示出了本实用新型实施例提供的一种编码器模块的结构示意图；

图6示出了本实用新型实施例提供的另一种编码器模块的结构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

下面结合图1至图6描述根据本实用新型一些实施例所述的编码器装置、编码器模块以及可编程逻辑控制器。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提出的一种编码器装置。

在上述实施例中，所述编码器装置可以为PLC编码器专用模块，应用于可编程逻辑控制器中。其中，编码器装置包括控制器100、绝对值编码器接口模块200、增量编码器接口模块300和通信接口模块400。

具体的，绝对值编码器接口模块200的信号发送端与所述控制器100的第一信号接收端连接，所述绝对值编码器接口模块200设置有用于连接绝对值编码器的数据接收端(图中未示出)。其中，绝对值编码器接口模块200能够支持SSI接口的绝对值编码器，通过绝对值编码器接口模块200的数据接收端能够与绝对值编码器建立通信连接。

进一步的，增量编码器接口模块300的信号发送端与所述控制器100的第二信号接收端连接，所述增量编码器接口模块300设置有用于连接增量编码器的信息接收端(图中未示出)。其中，增量编码器接口模块300能够支持RS422接口的增量编码器，通过增量编码器接口模块300的信息接收端能够与增量编码器建立通信连接。

进一步的，通信接口模块400的信息交互端与所述控制器100的信息交互端连接，所述通信接口模块设置有用于连接所述可编程逻辑控制器(图中未示出)的中央处理器(central processing unit,CPU)的通信连接端。进一步的，编码器装置可以分别基于绝对值编码器接口模块200和增量编码器接口模块300与绝对值编码器和增量编码器建立通信连接，并通过通信接口模块400与可编程逻辑控制器的中央处理器建立连接，实现对控制系统中的可编程逻辑控制器进行精确控制。需要注意的是，本实施例中的编码器装置中的数据处理功能可以通过现有技术中的软件程序实现，并且，本实施例提出的编码器装置实现的功能主要通过装置中各个单元之间的连接关系实现。进一步的，通信接口模块400为485通讯接口模块，用于通过所述通信连接端与所述中央处理器建立串行通信连接。

本实用新型实施例提出的编码器装置，通过为控制器同时设置绝对值编码器接口模块和增量编码器接口模块，以使编码器装置能够适配绝对值编码器和增量编码器，并通过通信接口模块与可编程逻辑控制器的中央处理器建立通信连接，使安装有本申请的编码器装置的可编程逻辑控制器在不需要同时设置两个编码器装置的情况下适配绝对值编码器和增量编码器，节省了扩展模块的数量，提高了可编程逻辑控制器的集成度，降低了可编程逻辑控制器的硬件成本。

在本实用新型的一个实施例中，可选地，如图2所示，所述编码器装置还包括数字量输出模块400和数字量输入模块500。其中，数字量输出模块400可以支持多路数字量输出(DO)接口，并实现特定电压值的直流源型输出，同时具有隔离功能；进一步的，数字量输入模块500具有数字量输入(DI)接口，该接口为特定电压值的漏型输入接口，并且该接口为高速输入接口，数据传输速率可达15Mbit/s。具体的，数字量输入模块500的数据发送端与所述控制器100第三信号接收端连接，所述数字量输入模块500设置有数字量输入端作为DI接口。进一步的，数字量输出模块400的数据接收端与所述控制器100的第一数据输出端连接，所述数字量输出模块400设置有数字量输出端作为DO接口。在上述实施例中，在编码器装置中设置数字量输出模块和数字量输入模块，使编码器装置具有连接数字量输入和输出线缆的接口，能够显著增强编码器装置对不同硬件环境的适应性。

在本实用新型的一个实施例中，可选地，如图3所示，所述编码器装置还包括电源模块600。其中，电源模块600可以向控制器100、数字量输出模块400和数字量输入模块500提供所需的电源电压。具体的，电源模块600的电源接入端用于连接外部的电源(图中未示出)，为装置提供电能；所述电源模块600的第一电源输出端与所述控制器100的电源接入端连接，以实现为控制器100供电；所述电源模块600的第二电源输出端与所述数字量输入模块500的电源接入端连接，用于向数字量输入模块500供电；所述电源模块100的第三电源输出端与所述数字量输出模块400的电源接入端连接，用于向数字量输出模块400供电。在上述实施例中，为编码器装置提供单独的电源接入的模块，使编码器装置不需要从PLC设备上引电提高了编码器装置的电源保障能力。

在本实用新型的一个实施例中，可选地，如图4所示，编码器装置还包括指示灯模块700。指示灯模块700用于接收控制器100发送的信息，并发出相应的灯光信息。具体的，指示灯模块700的信息接入端与所述控制器100的第二数据输出端连接，所述指示灯模块700设置有运行指示灯、通讯指示灯、数字量输入指示灯和数字量输出指示灯中的至少一种。其中，可以设置为当该编码器装置处于工作状态下运行指示灯常亮，当该编码器装置与PLC的CPU模块通讯时通讯指示灯常亮，当该编码器装置的数字量输出通道有信号输出时，数字量输出指示灯常亮，当该编码器装置的数字量输入通道有信号输出时，数字量输入指示灯常亮。进一步的，可以针对编码器装置中数字量输出通道的数量，设置相应数量的数字量输出指示灯。需要注意的是，本实施例中的编码器装置中的数据处理功能可以通过现有技术中的软件程序实现，并且，本实施例提出的编码器装置实现的功能主要通过装置中各个单元之间的连接关系实现。在上述实施例中，可以为编码器装置设置相应的指示灯，可以通过指示灯的状态判断编码器装置的运行状态，使相关工作人员可以清楚的确定编码器装置的工作状态，提升操作便捷度。

另一方面，本实用新型的实施例提供一种编码器模块，如图5所示，包括上述的编码器装置10以及绝对值编码器20。其中，编码器装置10的信号交互端和绝对值编码器20的信号交互端建立连接。其中，绝对值编码器20可以支持SSI接口。具体的，绝对值编码器20的第一数据信号端DATA+与所述编码器装置10的第一数据信号端DATA1+连接，在编码器装置10以及绝对值编码器20间传递SSI数据DATA+信号；所述绝对值编码器20的第二数据信号端DATA-与所述编码器装置10的第二数据信号端DATA1-连接，在编码器装置10以及绝对值编码器20间传递SSI数据DATA-信号；所述绝对值编码器20的第一时钟信号端CLK+与所述编码器装置10的第一时钟信号端CLK1+连接，在编码器装置10以及绝对值编码器20间传递SSI数据CLK+时钟信号；所述绝对值编码器20的第二时钟信号端CLK-与所述编码器装置10的第二时钟信号端CLK1-连接，在编码器装置10以及绝对值编码器20间传递SSI数据CLK-时钟信号；所述绝对值编码器20的电源端DC与所述编码器装置10的电源端DC1连接，提供电源交互；所述绝对值编码器20的接地端M与所述编码器装置10的第一接地端M1连接，为模块提供接地端。

进一步的，所述编码器装置10的第一数据量输出端DQ0和第二数据量输出端DQ1分别与预设的第一继电器KM1的正极端和预设的第二继电器KM2的正极端连接，所述第一继电器KM1的负极端和所述第二继电器KM1的负极端与预设的第一电源E1的负极端连接，所述第一电源E1的负极端还与所述编码器装置10的第二接地端M2连接，所述数据量输入端DI与预设的第一电路开关S1的第一端连接，所述第一电路开关S1的第二端与所述第一电源E1的正极端连接。进一步的，所述编码器装置10的直流电源端L+与预设的第二电源E2的正极端连接，所述编码器装置10的第三接地端M3与所述第二电源E2的负极端连接。其中，第一电源E1和第二电源E2可以由电源模块提供。

在上述实施例中，编码器模块能够集成有绝对值编码器和编码器装置，能够利用其精密性来测量机械运转过程中的角度以及位移上的变化，提升所连接的PLC设备的工作精度。

另一方面，本实用新型的实施例提供一种编码器模块，如图6所示，包括上述的编码器装置10以及增量编码器30。其中，编码器装置10的信号交互端和增量编码器30的信号交互端建立连接。具体的，所述增量编码器30的第一增量编码器信号端A+与所述编码器装置10的第一增量编码器信号端A1+连接，在编码器装置10以及增量编码器30间传递增量编码器A+信号；所述增量编码器30的第二增量编码器信号端A-与所述编码器装置10的第二增量编码器信号端A1-连接，在编码器装置10以及增量编码器30间传递增量编码器A-信号；所述增量编码器30的第三增量编码器信号端B+与所述编码器装置10的第三增量编码器信号端B1+连接，在编码器装置10以及增量编码器30间传递增量编码器B+信号；所述增量编码器30的第四增量编码器信号端B-与所述编码器装置10的第四增量编码器信号端B1-连接，在编码器装置10以及增量编码器30间传递增量编码器B-信号；所述增量编码器30的第五增量编码器信号端N+与所述编码器装置10的第五增量编码器信号端N1+连接，在编码器装置10以及增量编码器30间传递增量编码器N+信号；所述增量编码器30的第六增量编码器信号端N-与所述编码器装置10的第六增量编码器信号端N-连接在编码器装置10以及增量编码器30间传递增量编码器N-信号；所述增量编码器30的电源端DC与所述编码器装置10的电源端DC1连接，所述增量编码器30的接地端M与所述编码器装置10的第一接地端M1连接。

进一步的，所述编码器装置10的第一数据量输出端DQ0和第二数据量输出端DQ1分别与预设的第三继电器KM3的正极端和预设的第四继电器KM4的正极端连接，所述第三继电器KM3的负极端和所述第四继电器KM4的负极端与预设的第三电源E3的负极端连接，所述第三电源E3的负极端还与所述编码器装置10的第二接地端M2连接，所述数据量输入端DI与预设的第二电路开关S2的第一端连接，所述第二电路开关S2的第二端与所述第三电源E3的正极端连接。进一步的，所述编码器装置10的直流电源端L+与预设的第四电源E4的正极端连接，所述编码器装置10的第三接地端M3与所述第四电源E4的负极端连接。其中，第三电源E3和第四电源E4可以由电源模块提供。

在上述实施例中，编码器模块能够集成有增量编码器和编码器装置，能够应对高速、高精度的速度控制系统，提升所连接的PLC设备的相应速度和工作精度。

另一方面，本实用新型的实施例提供一种可编程逻辑控制器，包括上述的编码器装置。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种编码器装置，其特征在于，所述编码器装置应用于可编程逻辑控制器中，所述装置包括：

控制器；

绝对值编码器接口模块，所述绝对值编码器接口模块的信号发送端与所述控制器的第一信号接收端连接，所述绝对值编码器接口模块设置有用于连接绝对值编码器的数据接收端；

增量编码器接口模块，所述增量编码器接口模块的信号发送端与所述控制器的第二信号接收端连接，所述增量编码器接口模块设置有用于连接增量编码器的信息接收端；

通信接口模块，所述通信接口模块的信息交互端与所述控制器的信息交互端连接，所述通信接口模块设置有用于连接所述可编程逻辑控制器的中央处理器的通信连接端；

指示灯模块，所述指示灯模块的信息接入端与所述控制器的第二数据输出端连接，所述指示灯模块设置有运行指示灯、通讯指示灯、数字量输入指示灯和数字量输出指示灯中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的编码器装置，其特征在于，所述编码器装置还包括：

数字量输入模块，所述数字量输入模块的数据发送端与所述控制器第三信号接收端连接，所述数字量输入模块设置有数字量输入端；

数字量输出模块，所述数字量输出模块的数据接收端与所述控制器的第一数据输出端连接，所述数字量输出模块设置有数字量输出端。

3.根据权利要求2所述的编码器装置，其特征在于，所述编码器装置还包括：

电源模块，所述电源模块的电源接入端用于连接外部的电源，所述电源模块的第一电源输出端与所述控制器的电源接入端连接，所述电源模块的第二电源输出端与所述数字量输入模块的电源接入端连接，所述电源模块的第三电源输出端与所述数字量输出模块的电源接入端连接。

4.根据权利要求3所述的编码器装置，其特征在于，所述通信接口模块为485通讯接口模块，用于通过所述通信连接端与所述中央处理器建立串行通信连接。

5.一种编码器模块，其特征在于，包括如权利要求1至4中任一项所述的编码器装置以及绝对值编码器。

6.根据权利要求5所述的编码器模块，其特征在于，所述编码器装置的信号交互端和所述绝对值编码器的信号交互端建立通信连接。

7.一种编码器模块，其特征在于，包括如权利要求1至4中任一项所述的编码器装置以及增量编码器。

8.根据权利要求7所述的编码器模块，其特征在于，所述编码器装置的信号交互端和所述增量编码器的信号交互端建立通信连接。

9.一种可编程逻辑控制器，其特征在于，包括如权利要求1至4中任一项所述的编码器装置。