reACTION 实现AB相增量式编码器检测

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需求说明

有客户在使用reACTION技术时，可能采用之前的脉冲发生器的方案，同时可能需要闭环检测是否执行，因此在同一个脉冲模块上即要做脉冲输出，又要使用脉冲检测。

脉冲输出控制步进电机.

步进驱动器已经有案例， 案例文档

本文主要是解决AB相24V增量式编码器检测，可有效利用RT的高速IO技术。

1、系统配置

1.1 硬件配置

X20CP1585

X20RT8202

1.2 软件配置

AS:AS4.2.10.53

AR:G4.26

Library:AsIORTI

2、AS自带的ABR功能块

其实RT模块是支持ABR编码器检测，但是在硬件配置的功能块里只能配置一路的ABR编码器。

配置方式如下步骤：

1. 在RT模块里配置硬件

2. 在程序里添加ABCnt或者ABR功能块

经过测试采用的是rtiABCnt或者rtiABRPos功能块，程序里依旧是可以使用第三通道作为输出使用的。但是硬件通道只能配置一路AB相编码器，并且该方式占用的reACTION循环时间极小，只有40ns。

3. 配置输出通道

4. 关联变量

5. 程序中调用变量

采用watch可观察到编码器转动后有读数，该测试的编码器为5000脉冲每圈，4倍频后，转动一圈可读出数值变化20000。

如果没有特殊的要求，建议采用这种方式进行AB相编码器的读取。

3、程序实现方式

3.1 AB相增量式编码器原理

光电编码器。

AB相输出

发光二极管发射的光通过光栅到达光敏管，引起电平变化。

如果正转，A相输出超前B相90度，如果反转A相滞后B相90度。

每转一周，索引相，即R相经过发光二极管一次，输出一个脉冲，可作为编码器的机械零位。

通过上述的波形图，我们可以得出以下规律：

当正转时，

A上升沿，B逻辑低

B上升沿，A逻辑高

B下降沿，A逻辑低

A下降沿，B逻辑高

反转时：

A下降沿，B逻辑低

B下降沿，A逻辑高

B上升沿，A逻辑低

A上升沿，B逻辑高

有这样的规律，我们就可以进行编程了。我们需要读取DI通过的数，并且获取他的上下边沿，并和当前的电平进行与运算，即可得出编码器的数值。

3.2 编程实现AB

3.3 结果

同时把RT模块的自带的ABR功能块开启，然后采用并线的方式。

接线图如下:

两个功能块的结果一致，rtAB的库是有效的。并且单个rtAB的时间是1280ns

4、性能评估

4.1 RT模块自带的ABR功能

最高支持333kHz的频率，但是同时仅能使用一路通道。

4.2 rtAB功能块

程序里采用一路AB功能块，则最高可达250khz。采用两路时为125Khz。当采用4路AB功能块时，rt程序循环时间就需要8us,则每路编码器仅有62.5khz。

横向对比X20DC4395

5、总结

本文提供了两种实现在RT模块上使用AB编码器进行计数，在编码器个数等于1时，建议采用模块自带的功能。当有需要在同一个模块上，同时读取两路及以上的AB编码器，可考虑采用该rtAB的功能块。另外X20其他的DC模块也是值得关注的。

6、潜在风险

rtAB功能块严重依赖于rt程序的循环时间，当循环时间变大时，可检测的最高频率也会降低。当超频时，就会丢失脉冲影响计数，请务必计算好最高的速度时，以及当时的rt循环时间下不会超过最高频率。

关于贝加莱

贝加莱是一家总部位于奥地利并在全球拥有分公司的创新型自动化企业。2017年7月，贝加莱成为ABB集团的机械自动化事业部。作为工业自动化领域的全球领导者，贝加莱将前沿技术与领先工程相结合，为几乎每个行业的客户提供面向机器与工厂自动化、运动控制、HMI和集成安全技术的完整解决方案。借助于OPC UA、POWERLINK、openSAFETY等工业物联网通信标准，以及强大的Automation Studio软件开发平台，贝加莱不断重新定义自动化工程的未来。受简化流程和超出客户预期的承诺驱动，贝加莱始终保持创新精神并处于工业自动化领域的前沿。