Энкодер E6B2-C к ПЛК CP2E и счётчику H7CX: выход, частота, схема

Инкрементный энкодер OMRON E6B2-C или E6C2-C считают либо сам контроллер — встроенным высокоскоростным счётчиком, либо отдельный цифровой счётчик. Здесь разобраны оба пути: ПЛК CP2E, для которого руководство W614 приводит схему с энкодером E6B2-CWZ6C, и счётчик H7CX с режимом квадратурного входа. Главные вопросы при подключении — питание и вид выхода энкодера, предельная частота на входе и длина кабеля. Исполнения и характеристики самих энкодеров — в карточках E6B2-C и E6C2-C.

Какое исполнение энкодера под вход 24 В

Вход CP2E рассчитан на 24 В DC. Из четырёх исполнений E6B2-C и E6C2-C питание 24 В допускают два: CWZ6C с открытым коллектором NPN (5–24 В) и CWZ5B с открытым коллектором PNP (12–24 В); схема в руководстве W614 дана для CWZ6C. Для выхода открытого коллектора даташит даёт два отдельных предела: приложенное к выходу напряжение — 30 В DC max., ток — 35 мА max., а вход CP2E берёт 7,5 мА (тип.). Частота отклика у CWZ6C — 100 кГц, у CWZ5B — 50 кГц. Счётчик H7CX принимает и NPN, и PNP: вид входа выбирают параметром, один на все внешние входы.

CP2E: какой вход и какая частота

Для фаз A и B энкодера руководство W614 включает счётчик CP2E в режим дифференциальной фазы с умножением на 4. Число таких счётчиков и их частота зависят от типа контроллера (даташит P145):

Счёт 32-битный, режим линейный или кольцевой, сброс — фазой Z или программой; по совпадению с уставкой или попаданию в диапазон счётчик вызывает задачу прерывания. Входы назначают в настройке ПЛК (PLC Setup): для счётчика 0 фаза A — вход 0.00, фаза B — 0.01, фаза Z или сброс — 0.04. Каждый вход занимается только одной функцией, и если счётчик 0 или 1 работает в дифференциальном режиме, счётчик 2 недоступен.

Частоту на входе сверяют со скоростью вала. В даташите энкодера предельная электрическая скорость в об/мин равна наибольшей частоте отклика, делённой на разрешение и умноженной на 60. Если подставить предел входа CP2E 50 кГц, энкодер на 1000 имп./об даёт на нём не больше 3000 об/мин, на 2000 имп./об — не больше 1500 об/мин.

Схема из руководства W614

Руководство по программированию CP2E показывает подключение E6B2-CWZ6C, питаемого от 24 В, к счётчику 0 в дифференциальном режиме: чёрный провод (фаза A) — на 0.00, белый (B) — на 0.01, оранжевый (Z) — на 0.04, коричневый (+V) и общий провод входов COM — на +24 В, синий — на 0 В того же источника. Там же две оговорки: провода фаз — экранированной витой парой, и источник питания входов не делить с другим оборудованием.

Уровни входа по P145: вход 24 В DC −15/+10 %, включение — не ниже 17,0 В и 3 мА, выключение — не выше 5,0 В и 1 мА. У обычных входов к аппаратной задержке до 1 мс добавляется фильтр из настройки ПЛК, заводское значение которого 8 мс (выбор от 0 до 32); у входов счётчиков даташит даёт для дифференциального режима наименьший период сигнала 20,0 мкс на входах 0.00 и 0.01. Остаточное напряжение выхода E6B2-CWZ6C — до 0,4 В при 35 мА.

Счётчик H7CX

H7CX принимает фазы A и B на входы CP1 и CP2 в режиме UP/DOWN C (квадратурный вход). Наибольшая скорость счёта выбирается для обоих входов сразу: 30 Гц — для контактов, с подавлением дребезга, или 10 кГц; на дисплее вторая настройка обозначена как 5 kHz. В таблице характеристик M079 наименьшая ширина импульса — 16,7 мс при 30 Гц и 0,05 мс при 10 кГц; в примечании к режимам входа для той же настройки указано 100 мкс (при «5 kHz»), а при более коротком сигнале возможна ошибка счёта ±1.

У H7CX есть выход питания для внешних устройств: по разделу Precautions for Correct Use M079 его нагрузочная способность — 100 мА при 12 В; у моделей с питанием 24 В AC / 12–24 В DC нагрузку снижают по графику в зависимости от напряжения питания (только при питании постоянным током) — от 100 мА при 15 В до 20 мА при 10,8 В. У H7CX-A□D выхода питания нет. Там же сказано, что у моделей с питанием 12–24 В DC клеммы питания не изолированы от сигнальных входов, и при неизолированном источнике постоянного тока возможны паразитные цепи — проводку велено проверять. Для перевода импульсов в длину у H7CX есть делитель (prescale) от 0,001 до 99,999 у шестиразрядных моделей: в даташите пример — 25 импульсов на 0,5 м подачи дают значение 0,02.

Кабель и включение питания

Даташит E6B2-C требует не удлинять кабель больше 2 м, а если нужно длиннее — брать исполнение с линейным драйвером, у него до 100 м. В даташите E6C2-C то же правило и пояснение: длинный кабель затягивает нарастание сигнала, искажает соотношение фаз и поднимает остаточное напряжение, поэтому ориентиром назван кабель до 10 м. В момент подачи и снятия питания на выходе бывают ложные импульсы. Даташит E6B2-C велит выждать 0,1 с от включения энкодера до работы с подключённым устройством и столько же оставить до выключения; в даташите E6C2-C разделы расходятся — в «Precautions for Safe Use» стоит не меньше 1,0 с, в «Precautions for Correct Use» о подключении — 0,1 с. Приёмник запитывают уже после энкодера.

Другие серии энкодеров — в разделе «Энкодеры», счётчики — в разделе «Счетчики», раздел с CP2E и остальными ПЛК — «Контроллеры MAC/PLC».

Документы

Даташит E6B2-C (CSM_E6B2-C_DS_E_6_3, на английском) и даташит E6C2-C (CSM_E6C2-C_DS_E_6_4) — выходы, цвета проводов, длина кабеля, включение питания. Даташит CP2E (Cat. No. P145-E1-06) — счётчики, назначение входов, уровни входа. CP2E CPU Unit Software User’s Manual (Cat. No. W614-E1-03) — схема подключения энкодера к счётчику 0. Даташит H7CX-□-N (Cat. No. M079-E1-02) — входы, режимы счёта, выход питания, меры предосторожности.