用什么東西可以檢測電機是否在轉(zhuǎn)，并且將轉(zhuǎn)動的信號傳到PLC呢？

啟程的男孩 2019-04-17

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plc能夠讀到的信號，實時性那種，不是開關(guān)量，就是模擬量，當然有人說高速通訊也算可能也可以，但是那種只是傳輸過程而已，也需要現(xiàn)場的開關(guān)量或者模擬量變送而來。而速度傳感器的介質(zhì)實現(xiàn)，不外是光，電或者磁這幾種形式。

通過外加裝置來測量電機轉(zhuǎn)速這種測量方法，不拘束是什么電機和運行方式，主要是考慮如何安裝問題，但是要考慮精度和測量頻率問題。

1、安裝編碼

在電機轉(zhuǎn)軸后邊直接裝上一個編碼器，這種一般是要求精度非常高的場合，比如增量型編碼器，有ABZ三相，零相Z每轉(zhuǎn)都有一個脈沖，而AB相每轉(zhuǎn)會有非常多個，比如1024線這種規(guī)格的，每轉(zhuǎn)會有1024的A相和B相脈沖出來，這些脈沖直接給到PLC，通過PLC的高速測量端口讀取，PLC可以通過中斷的方式來一定時間讀取脈沖個數(shù)，經(jīng)過簡單的乘除運算就可以算出一分鐘都多少個脈沖，相當于多少轉(zhuǎn)。

以零相Z脈沖來考慮，比較簡單一點，每轉(zhuǎn)有一個脈沖輸出給PLC，假如電機轉(zhuǎn)速是N轉(zhuǎn)/分，每秒PLC讀到的脈沖數(shù)是m，于是有m=N/60，這樣電機轉(zhuǎn)速N=60m。

編碼器有光電形式的，也有磁編碼器，光電的精度比較高，磁編碼器可靠性比較好，但是價格相對都比較貴，而且一般也比較脆弱，安裝時候要注意避免負載或者其他東西沖擊。
2、接近開關(guān)
接近開關(guān)，一般常見工業(yè)上使用的是電感原理的，只要電機軸或者拖動的復(fù)雜上，周期性會有凹凸的鐵質(zhì)之類變化，會引起磁場變化，這時候接近開關(guān)會在明顯體積變化的鐵質(zhì)部位感應(yīng)出一個脈沖來，這樣每轉(zhuǎn)可以讀到這個脈沖輸出，類似于編碼器的零相脈沖，計算方法也參考上邊編碼器的計算方法。
接近開關(guān)價格比較便宜，不過一般也只能測量到每轉(zhuǎn)一個脈沖，如果想測量更高精度，需要在電機軸上安裝多齒的齒輪盤來讀取一周多個脈沖。

另外也有光學(xué)類的接近開關(guān)，需要有一些反光裝置，或者通過對射的方式來實現(xiàn)，安裝起來有點麻煩，需要電機軸或者負載上做一些簡單的加工，比如安裝反光板之類。

如果要求靈敏度比較高，可以使用光纖頭來感應(yīng)，也可以看做一種特殊的接近開關(guān)。

3、霍爾加磁鐵
霍爾元件可以測量到磁場變化，如果在電機軸上加裝一個小磁鐵，通過霍爾在邊上隔開一定距離，當磁鐵旋轉(zhuǎn)到離開霍爾比較近的地方，霍爾會感應(yīng)到，會輸出一個反轉(zhuǎn)電壓，這時候PLC會接收到，道理也等同于接近開關(guān)，只是因為霍爾往往是OC輸出，接入PLC的時候，需要加一個1-3K左右的上拉電阻。

4、測速發(fā)電機
測速發(fā)電機，是在電機軸上安裝一個小直流發(fā)電機，輸出電壓和電機轉(zhuǎn)速一一成正比例，只要通過PLC模擬量讀取這個電壓值，就可以知道當前電機轉(zhuǎn)速大小，當然這個數(shù)據(jù)是模擬量的，測量時候需要考慮校準和抗干擾問題。

5、機械方式
有一種儀表，可以通過一個小輪子，壓在電機轉(zhuǎn)軸上，電機帶動它也旋轉(zhuǎn)，大小輪子的線速度一致，這時候它可以通過發(fā)電或者讀取脈沖形式，來知道小輪子轉(zhuǎn)速，這時候通過線速度和角速度關(guān)系來反推電機轉(zhuǎn)速。
利用電機內(nèi)部量來間接測量轉(zhuǎn)速電機運行，不外有電壓，電流和頻率這些數(shù)據(jù)，而且大部分電機轉(zhuǎn)速會和這些數(shù)據(jù)成一定的比例關(guān)系，只要電機已經(jīng)安裝了驅(qū)動器，通過驅(qū)動器變送出這些數(shù)據(jù)，就是轉(zhuǎn)速量，當然可以以模擬量的格式輸出給PLC使用。

1、變頻器
電機的轉(zhuǎn)速n = 60 f / p，在電機極對數(shù)一致的情況下，頻率f和轉(zhuǎn)速成正比例，所以改變電機的頻率也就可以改變電機的速度。在裝有變頻調(diào)速的電機而言，只要讀到變頻器的實際頻率值，就可以算出電機轉(zhuǎn)速，事實上變頻器會有實際轉(zhuǎn)速這數(shù)據(jù)輸出的，大多數(shù)以通訊的格式來給PLC使用，有些也有開關(guān)脈沖輸出端口的，具體要看變頻器的設(shè)計。不過變頻器因為負載波動問題，讀過去的轉(zhuǎn)速，精確度未必很高，如果要求很高，還是要讀取矢量變頻器的編碼器數(shù)據(jù)。
2、直流調(diào)速
根據(jù)直流電機的轉(zhuǎn)速公式：轉(zhuǎn)速n=（電樞電壓U-電樞電流I*電樞內(nèi)阻R）/kφ，在勵磁電流不變情況下，電機運行在恒轉(zhuǎn)矩模式，kφ這些磁通參數(shù)不變，而電機電樞內(nèi)阻R非常小，所以在電樞電流不大情況下，轉(zhuǎn)速n=電樞電壓U，只要測量到電樞電壓，就可以知道電機當前轉(zhuǎn)速。

實際上，很多直流驅(qū)動器，包括無刷驅(qū)動器，都帶有電機轉(zhuǎn)速輸出接口，當然一般也是模擬量的，PLC可以直接通過模擬量端口讀取。
3、電流方式
這種方式，往往是通過電機主回路上，安裝霍爾或者取樣電阻來讀取電流通斷來判斷，適合步進電機或者無刷電機這些輪流導(dǎo)通的脈沖形式電機。
不管是何種方式驅(qū)動電機，電路實際上都比較簡單的，往往都是簡單的方法電路，而且在測量裝置里邊已經(jīng)集成好了，你需要做的，只是正確選型和注意接線，畢竟PLC有NPN和NPN兩種開關(guān)量輸入形式，需要匹配對就是了。

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