一、引言

编码器是一种电子设备，用于将运动的物理量（例如角度或速度）转换为数字信号，以便于控制或处理。在现代机械制造和自动化生产过程中，编码器得到了广泛应用。本文将深入探讨编码器接口的基础知识和接线原则，以便读者能够理解编码器接口的工作原理，并在实际应用中正确地接线。

二、编码器类型

编码器主要分为绝对编码器和增量编码器两种类型。 绝对编码器可以在运动终止时返回固定的精确位置，而增量编码器只能测量相对位置改变的量。 由于绝对编码器包含更多的传感器和电路元件，其成本通常比增量编码器高得多。

三、编码器接口

1. 增量型编码器接口

增量编码器主要包括A相信号线、B相信号线和Z相信号线。其中，A相信号线和B相信号线是由两个相邻的光电传感器产生的方波信号组成的。这两个信号具有90度的相位差，可以确定旋转方向和旋转速度。Z相信号线是增量型编码器专用的“零位置”信号。 Z相信号线管理家设备能够检测到绝对位置，而不仅仅是相对运动。

图1:增量编码器接口示意图

2. 绝对型编码器接口

绝对编码器有多种协议，但绝大多数具有类似的接口类型。 多回路绝对编码器通常具有18个或24个线，其中一些用于电源、接地和通信操纵，其他用于提供编码器的位置。 每个回路都有一个唯一编码，组成编码器的整体位置。

图2:绝对编码器接口示意图

四、电路接线原则

在安装编码器之前，必须仔细检查连接线的插头，确定连接线已正确连接到插头，并且插头已正确地插入到设备中。 在检查和安装电缆和插头时要小心，以避免机械损坏和电气接触不良。

1. 增量编码器接口

对于增量编码器接线，应该首先注意两个正交的信号A和B。这两个信号应该经过差分放大以便于信号调理。Z相信号是一个单独的信号源，只有一个轴在N点附近时才会产生电突。信号处理器可以对Z相信号进行数字滤波，降低噪声并提高解码精度。

在接线时，应该通过跨越长距离的屏蔽电缆来降低电磁干扰（EMI）。为了使系统易于调试和维护，在信号处理器端应使用卡式连接器。这种连接头可以快速安装和移除，还可以用于检查电缆和插头的正确性。 如果在高速旋转过程中遇到抖动，那么可以通过添加一个低通滤波器来解决问题。

2. 绝对编码器接口

对于绝对编码器接线， 应该首先区分设备的长度和宽度。 在没有支持的情况下需要使用插头插入接口， 进行连接， 且应注意是否正确安装。

接线时，应该注意到不同的颜色对应不同的数据线， 对于每个信号， 应该连接到对应的引脚位置。 如果将信号输入不当的引脚上， 可能会产生传输的误差或电气损坏。 因此， 在接线过程中要耐心地核实每个线路的正确性。此外， 如果接口长度非常长， 应该使用屏蔽电缆以防止电磁干扰和信号干扰。

编码器接入PLC的方式

以下是一些常见编码器与PLC的连接方式：

直接连接：这种方式最常见，也是最主要的方式，主要用于各种集电极开路输出的编码器。至于集电极开路输出，差分输出等的区别，初学者可以不用理会，只需要知道概念就可。集电极开路输出的编码器主要是24V 供电，ABZ输出的编码器，可以直接接在PLC的高速输入上，其接法，和接近开关相同。编码器输出的实质，也是一种数字输入!!不但编码器，很多光栅，磁栅，以及各种高速脉冲输出的元件，都是用此种接法。

2.通讯方式：这种方式需要编码器支持通讯功能，比如DP、CANopen 以及EIP、PN 等等，只要编码器支持，就可以通过通讯的方式和PLC交互数据。在此种模式下，PLC和编码器，就跟PLC和变频器是一样的，只需要组态编程即可。

编码器接口是应用工业智能和自动控制技术的必需元件。不同类型的编码器具有不同的接口类型和连接方式。当连接编码器时，应注意连接的长度和宽度，连接线的设置以及它们的正确位置。

除此之外，还应尽可能确保接口连接的质量和连通性。在实际安装和使用编码器时，应该考虑要求， 避免有损坏的情况发生， 确保这些元件能够长期地稳定运行。