[发明专利]基于PLC的光栅尺数据采集系统及方法

说明书

本发明涉及一种光栅尺数据采集系统及方法，具体涉及一种基于PLC的光栅尺数据采集系统及方法。解决现有通过计算机专用板卡实现数据采集存在的成本高以及采用专用数显表实现数据采集存在的频率过高数据易丢失及功能单一的技术问题。包括PLC、触摸屏及开关电源；PLC自带高速计数器；光栅尺输出信号与高速计数器的采集端口连接；PLC用于将光栅尺输出信号处理后上传至触摸屏；上述触摸屏用于接收PLC输出信号并进行人机交互；PLC内存储数据处理程序，PLC对光栅尺输出信号进行处理，将光栅尺的脉冲信号转换为实际长度。本发明采用PLC高速计数器计数功能读取光栅尺信号，通过编程实现数据处理，无需采用计算机就可完成，可直接将数据上传触摸屏实现人机交互。

技术领域

本发明涉及一种光栅尺数据采集系统及方法，具体涉及一种基于PLC的光栅尺数据采集系统及方法。

背景技术

光栅尺是一种高精度的位移标准装置，目前被广泛用于各种高精度的平移或转动装置中来计算位移。目前大部分光栅尺的输出信号主要是正弦波信号和方波信号，一般通过计算机专用板卡或专用数显表实现数据采集。

计算机专用板卡的成本相对较高，使得获取位移的成本提高。采用数显表采集数据，当设备运行速度过高时，光栅尺输出信号频率超过500k时出现丢失，损失光栅尺精度，无法满足一些用户的使用需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于PLC的光栅尺数据采集系统及方法，解决现有通过计算机专用板卡实现数据采集存在的成本高以及采用专用数显表实现数据采集存在的频率过高数据易丢失及功能单一的技术问题。

本发明的技术方案是提供一种基于PLC的光栅尺数据采集系统，其特殊之处在于：包括PLC、触摸屏及开关电源；

上述开关电源包括5V开关电源及24V开关电源，上述5V开关电源用于给光栅尺供电，上述24V开关电源用于给PLC和触摸屏供电；

上述PLC自带高速计数器；光栅尺输出信号与高速计数器的采集端口连接；

上述PLC用于将光栅尺输出信号处理后上传至触摸屏；上述触摸屏用于接收PLC输出信号并进行人机交互；

上述PLC内存储数据处理程序，用于对光栅尺输出信号进行处理，将光栅尺的脉冲信号转换为实际长度；上述数据处理程序包括暖启动程序、主程序及校准子程序；上述数据处理程序被执行时，执行以下步骤：

步骤1、运行暖启动程序，实现初始化；

PLC上电，对高速计数器数据存储地址以及其它数据存储地址清零初始化；

步骤2、运行主程序，计算光栅尺实际长度；

步骤2.1、PLC的数字量输入端口接收到光栅尺参考点的上升沿信号，触发高速计数器开始计数，并将脉冲数存储到高速计数器数据存储地址中；

步骤2.2、读取高速计数器数据存储地址中的脉冲数，若该地址中的脉冲数有不稳定或跳变现象，则在设定时间内连续存储n个脉冲数，取其平均值或者中位值作为该地址当前脉冲数；其中n为大于等于2的正整数；

步骤2.3、根据采集到的脉冲数及光栅尺本身出厂时的栅距计算光栅尺实际长度；

步骤3、运行校准子程序，对光栅尺实际长度进行校准。