24V光栅尺接入PLC/工控机/单片机伺服驱动光栅尺说明书

随着工业的发展，自动化控制越来越多，在控制中，光栅尺起到了定位的作用，24V光栅尺在接PLC控制时，起到了高精度定位作用24V光栅尺是一款接PLC用，光栅尺的输出为24V的电压。输出方式为TTL方波，根据光栅尺的分辨率不同，光栅尺的输入肪冲也不同。般分辨率为0.005mm的光栅尺，mm/输出50个肪冲，每个脉冲的宽度为0.02mm，如果经过PLC的四倍频后，得出1mm输出200个脉冲。

如果是0.001mm的光栅尺，哪么它1mm输出250mm脉冲，同理，当经过PLC四倍频后，得出分辨率为0.001mm,每个脉冲的宽度为0.001mm,这时，1mm输出1000个脉冲。

简要描述：

24V光栅尺是用于接PLC、PC自动化机构位移的测量，测量行程50mm、100mm、150mm、200mm等等，每隔50mm一个行程递增，Z长达3000mm，均有现货供应。

24V光栅尺是用于PC、PLC各类自动化机构的位移测量。

技术规格参数：

测量范围： 50mm～3000mm
外型尺寸：M(小尺：20—40mm)、A（中尺:50—1000mm）、B（大尺:1300—3000mm）
分辨率分为：1um（0.001mm）、5um（0.005mm）
单向重复精度：2um(0.002mm)
反向重复精度 3um(0.003mm)
栅距：0.02mm   栅线：50线对/mm
反应速度： 120m/min(0.005mm)    20m/min(0.001mm)
工作温度：0-45℃        
存储温度：-20℃-70℃
输 出  讯 号： TTL 、EIA-422-A
供 应  电 压： 5V ±5%  、24V
电缆线长：3m-10m(可加长)
光学测量系统： 透射式红外线光测量系统，红外线波长880nm

前段时间，我遇到一个问题， 车间的西门子s7200plc让我更换成三菱fx2n-48mr。更换之后出现问题，

直接的就是光栅尺的问题， 光栅尺在原西门子plc上能正常计数，光栅尺移动时，plc的相应输入端也会闪烁。

更换成三菱的 plc之后，连接光栅尺的输入端信号灯一直亮着，无论光栅尺动不动，plc的光栅尺输入指示灯一直亮着。后来我把plc又换回西门子，发现光栅尺坏掉了， 在原西门子的plc上竟然也不计数了 。 郁闷死了！！

赶忙上网买了一根同型号的光栅尺，收到后，发现一个问题。

原来的那个光栅尺24V电压输入，新买的这个是5V电压输入。打电话问光栅尺售后，人家明确说：

这个型号产品有5V的也有24V的，但是24V的需要定做。   5V的和24V的不能通用！！如果5V的接24V会直接把光栅尺烧掉！！

问题来了，配电箱*本没有5V DC的提供点，只有一个24V dc电源。

无奈的我只能想办法利用现在这个5V的接上plc。我突然想到买个手机充电器不就可以了嘛。于是我买了个手机充电器，把接头线按照极性，接上光栅尺的正负极。

5V电源已经搞定，下一步就是连接plc了，由于外接电源，除了光栅尺的输入AB项连接plc的 I0.3和I0.4之外，还要有个回路的，于是我将外界5V电源的负极连接在西门子plc的输入端的公共端1M 上，这样就可以构成回路了。

但是开机后还是无法实现计数，郁闷了。 冥思苦想一段时间后，想到， 是不是5V的输入电压带不起来plc？

于是我想到了上拉电阻。我找了两个6K的电阻，一边串接在外接24电源的正极上，另一边分别串接在I0.3 和I0.4上。 通电后，滑动光栅尺， ok，成功了！！plc输入指示灯闪烁，说明可以计数！！

供应24V光栅尺|PLC光栅尺多用于一些测量设备的控制位置电压在选型上，有用到24V光栅尺的也有用到12V光栅尺的。对于PLC来说还要看PLC本身接受的是什么样的电平脉冲信号，有的PLC接受的是NPN光栅尺信号，还有的接受的是PNP光栅尺信号，这个主要根据PLC的型号定 。

24V光栅尺|PLC光栅尺光栅栅距 ：20μm
玻璃膨胀系数 ：10.6 x 10-6 0C-1
分辨率 ：0.5um.1um.5um
精度 ：±5μm
重复定位精度 ：±2μm
线材要求 ：8芯线
输出方式 ：单波A相位，B相位输出
输入信号频率 ：1MHz
电源电压 ：24Vdc ± 5%
电流 ：50mA max
A B 相位偏差 ：900 ±100 
速度 ：2米 / 秒
加速度 ：30m/s2
防护等级 ：IP54
工作温度 ：0°C~50°C
储存温度 ：-20°C~80°C
相对湿度 ：20% ~ 80%

   光栅尺是由读数头、主尺和接口组成。玻璃光栅上均匀地刻有透光和小透光的线条，栅线为50线对/mm，其光栅栅距为0.02mm，采用四细分后便可得到分辩率为5μm的计数脉冲。一般情况下，线条数按所测精度刻制，为了判别出运动方向，线条被刻成相位上相差90°的两路。当读数头运动时，接口电路的光电接收器分别产生A相和B相两路相位相差90°的脉冲波.输出信号再经过数显系统细分处理,分辨率是光栅周期除以信号细分数,经过电子信号细分处理分辨率可为5um或1um，24V光栅尺|PLC光栅尺

 5V，24V只是光栅尺的电源bai，与其自du身的输出信号并没有zhi什么关系，你可以加个变压器，5V的直流电压，一般PLC主机上都有高速计数的输入点，比如说三菱PLC，X0---X7都可作为高速计数的输入端，不需要加高速计数模块。接法的话，光栅尺的信号输出线 A脉冲-接X0，B方向-接X1，程序中用C251高速计数器计数，其他品牌的PLC用法与三菱的类似，看一下编程手册就可以了。

PLC光栅尺或者是数控光栅尺不同于普通机床所用的光栅尺，电压是DC24V,所以，针对于这样的情况，生产出电压为24V的光栅尺。

光栅尺测量基准默认是20UM的物理刻线，即光栅栅距是20UM。读数头移动一个栅距，产生一个正弦信号，正弦信号经过电路处理变为脉冲方波，同时进行安倍细分。我司光栅尺位移量和脉冲数关系如下：

5UM光栅尺：20UM一个脉冲；

1UM光栅尺：20UM五个脉冲；

0.5UM光栅尺：2UM一个脉冲。

光栅尺和PLC（单片机、工控机）连接的过程就是PLC（单片机、工控机）读取光栅尺输出的脉冲信号的过程。一般采用PLC的计数器（高速计数模块）统计光栅尺输出的脉冲数量转换为位移量。光栅尺A、B两路信号输出具有90度的相位差，从而判断光栅尺的位移方向。

5U分辨率：位移量=脉冲数量×20

  光栅尺安装在各种工业机床上,配合数显表为机床提供精密检测定位.

　　◆高解析度光学尺:1um 5um超薄型、抗干扰、高速度、耐震动.

　　◆滑动部采用已被验证为可靠耐用的五轴承系统设计,精度测量的重复定位性更稳定;

  　 ◆信号线采用多层隔离线钢及金属软外壳保护,防水及抗干扰性优良;

　　◆尺身采用铝合金压铸,镀硬铬,耐腐蚀;

　　◆防尘条采用特种塑胶,耐腐蚀、耐刮伤,摩擦阻力小;

    ◆部件个体化,安装、维护、保养简易,防水、防尘性良好,使用寿命长;

　　◆传感器采用玻璃精密计量光栅作为测量基准。

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PLC光栅尺 DC24伏12V电子尺 24V光栅尺 工控NPN型

光栅尺转换器 5V转24V转换盒 供24V电压PLC电子尺

接光栅尺DST-1R2P-H全兼容 PLC脉冲转换器 TTL转HTL信号5v转24v P B款元件朝下 5V转24V 8通道(拼板4+4) 8路带外壳

工作原理

1、光栅测量

滚动式光栅线位移传感器由铝型材、光栅尺、安装端盖、读数头和信号电缆（带插头）等部分组成。光栅尺（标尺）固定在铝型材壳体中，安装端盖分别固定在壳体的两端，组成以光栅为基准的测量体。读数头由四裂相指示光栅、光源板、接收板、整形（匹配）板和电缆组成。指示光栅座的侧面装有三只滚珠轴承，指示光栅和光栅的间隙由其定位。指示光栅座的上部装有二只滚轴承。当读数头和光栅作相对运动时，指示光栅座始终贴在光栅的刻划面和顶部，装在指示光栅两侧的光源和接收板，分别作为光源和光闸莫尔条纹的接收。该光电信号经数显箱处理为位移数字。这样就完成了光栅对线位移的测量。为便于数显表（箱）的处理，在传感器中，还把莫尔条纹的光电信号经整形（匹配）处理后再由信号电缆输入。

简而言之，滚动式光栅线位移式传感器是由装有光栅尺的壳体和带有信号电缆的读数头二部分组成。

2、光电转换

滚动式光栅线位移传感器采用四裂相指示光栅，因此有四组发光、接收系统，零位
窗另有独立的发光、接收系统，均取红外二极管和光电三极管作为发光、接收器件。

光源由此5VDC经限流电阻供给发光二极管。其工作电流恒定，接收信号的稳定。

3、零窗信号

滚动光栅线位移传感器带有一个零位（参考）窗。当读数头通过标尺上此标记处时，读数头输出1个正脉冲，止脉冲（信号）输入数显表（箱），由它来处理，以获得光栅测量的坐标定位，具体功能视数显表（箱）而定。

附接线脚位说明：

9芯脚位说明

9芯差分脚位说明

信和 新天光栅尺PLC脉冲转换器 TTL转HTL信号5v转24v PLC高速计数

PLC用光栅尺精度5μm电压24v位移传感器伺服机电子尺 

PLC光栅尺24V方波光栅位移传感器工控机光栅电子尺锯床定长数显尺

三、安装位置

1.本传感器的工作长度应大于机床的行程，以免将光学尺撞坏。

2.传感器安装平面，是非机械加工平面，必须于传感器尺身面加垫片或用户自制安装块垫平，以传感器与安装面连接的稳定可靠性。

3.安装传感器时，传感器的尺身与机床导轨的平行，误差小于0.1MM，不超过0.15MM，当传感尺身工作长度大于1500MM时，应在电子尺的尺身背滑槽内加装固定滑块，以传感器尺身与导轨的平行度。

4.读数头两侧面与传感器尺身面应平行且对称，读数头和传感器尺身高低方向间隙在0.8MM-1MM之间，安装时用红色垫块调整间隙，安装后抽去红色垫块。

5、电子尺的安装，应将尺身定位在移动工作台的中间位置，固定读数头时应将机床工作台移到任意一端的终点，将读数头固定的间隔尺身末端2厘米位置，有限位开关的一定要把限位开关的位置限定在光栅尺的有效使用行程范围内，以避免碰撞。

6、防尘罩的安装需高于尺身5MM安装，且应将防尘罩与机器设备的贴合面打密封胶。

7、信号线的固定，数显表的安装，将数显表置于安全，方便观察的位置固定，固定信号线时必须考虑到全部相关移动距离，固定位置尽量在行程中央，并将多余的线扎好固定。

8、接地线联接要右靠，用万用表测量其接地电阻必须小于10Ω，尽可能符合阿贝原则；读数头和壳体的良好相对运动；避免直接污染，不妨碍操作使用。

四、安装注意事项

1．  传感器开口方向必须避开铁屑\油水\粉尘等的接触污染。

2．传感器安装后再安装一个防尘罩和尺身之间必须留有0.5mm的空隙，移动读数头时，避免防尘罩与尺接触。 (安装图附后)

五、检测方法

所有装配完成后，首先应校正传感器和导轨的平行，使之在０．１０ＭＭ之内．然后将光栅插入数显表对应插孔内，锁紧固定螺丝，打开看数显箱电源，开动机床，观察是否正常计数．若未计数，应仔细检查数显箱和传感器间的联接．若计数，可将读数头移至壳体一端，数显箱置零，移动读数头，观察数显箱的显示值与标准读数值对照，应在误差范围之内（2SM范围内）．若超差，再仔细检查安装尺寸和位置是否符合要求．

六、维护和保养

１、传感器和数显表（箱）应放在干燥而温度适宜的机床位置上。

２、对引出的电缆线应固定在机床上。

３、传感器在使用过程中不宜任意拆卸，

４、联接螺钉应固紧，切勿松动，以免精度走失。

５、仪器应保持清洁，开口处的防尘橡皮，如粘有砂粒废屑等，应用软纸揩去，注意不要揩入仪器内。经过一年的使用，对壳体内表面宜用干燥清洁的细纱布或棉花醮上一点酒精不要重揩，以防表面损坏。