严格来讲，编码器只会告诉你该怎么定位，要怎样执行，是须要靠数控系统（或者PLC之类控制器）控制伺服或则步进电机来实现定位的，编码器好比人的鼻子，知道马达轴或则负载处于当前某个位置，工业上用的通常是光电类型编码器，下边简单说明一下。
01
简单说下编码原理和位置检测
光电编码器是在一个很薄很轻的圆碟子上，通过紧密仪器来腐蚀精雕了好多条细小的缝，相当于把一个360度，细分成好多等分，比如成1024组，这样每组之间的角度差是360/1024度=0.3515625度。
然后有个精密的发光源，安装在码盘的一面，码盘的另外一面，会有个接收器之类的，使用了光敏内阻这种器件加放大和整形电路组成，这样码盘转动时侯，有空隙的地方会透光过去，接收器会顿时收到光脉冲，经过电路处理后，输出一个电脉冲讯号，这样码盘旋转了一周，会对应输出1024个脉冲，第一个脉冲位置若果是0，第二个脉冲位置就是0.3515625°，第三个脉冲位置是0.3515625°*2，以此类推，这样只要有仪器能读到脉冲个数，就可以晓得码盘对应在哪些位置了，如果把编码器安装到马达的轴上，电机轴和码盘是刚性联接，两者的位置关系会一一对应，通过读编码器脉冲，就可以晓得马达的轴位置。
而马达轴，比如会通过同步带，齿轮，链条等推动一些负载，比如控制蜗杆，这样会有个所谓电子蜗杆比的关系，电机转一圈，丝杆会前进多少毫米，这样读到了对应编码器上输出多少给脉冲，通过脉冲数就可以反推出当前丝杠的位置。
但是编码器是圆的，如果无限制旋转下去，角度会无穷大，所以设计了一种增量型的编码器，转一圈，会输出三组讯号ABZ，其中AB是一样的脉冲，比如上面说的一圈有1024个脉冲，AB相脉冲对应一圈内的圆周角度，而且两种脉冲是处于正交状态的，如果是正反转，通过判定AB相脉冲的上升沿和增长沿的先后次序，就可以晓得编码器当前是顺时针还是逆时针方向旋转的。
另外有个Z相脉冲，是因为圆周似乎会不停转下去，角度会无穷无尽，但是都是一周四周的重复而已，零相脉冲固定在圆周某个位置，编码器每转一圈，只输出一个零相脉冲，这样假如以Z相脉冲为基准点，这样每次读到这个脉冲时侯，系统就清零一次，就可以让角度最大值控制在360°以内，相当于一个零基准点了。
这样纵使系统割断了，重新上电，只要能找到这个基准点，就可以晓得丝杠的初始位置在哪些地方了。
以上这些定位叫增量坐标系，所以编码器就是增量型编码器，应用比较广泛，因为灵活并且价钱实惠。
如果只设备只须要转一圈的，也就是角度在360°内的，编码器可以细分精密一点，比如有13位，相当于2^13次方个脉冲一圈，对应着360°，这种脉冲数和角度一一对应，不怕系统断电须要重新调整零值，这种编码器叫单圈绝对值编码器。如果负载须要转多圈的，但是这个圈数也不能特别多，比如5圈，相当于5*360°=1800°，这样脉冲和1800°一一对应，这些在一些高端的数控机床上应用比较多，可以晓得丝杠或则一些旋转工作的当前精密位置，而且不用害怕系统断电归零问题。
此外，编码器还有磁电形式的，比如在码盘上加工了好多个南北间隔的小吸铁石，通过霍尔去读小吸铁石讯号，输出讯号，同样经过放大和整形弄成了电脉冲，这点和光电编码器是类似的，而且价钱会实惠点，可靠性会高，但是精度就比光电要差点。
02
PLC怎样通过编码器判别位置
PLC能输入开关量，也就是一高一低的电平电流，而编码器脉冲讯号，可以理解一定时间内，用极快的速率完成的一组开关量。但是由于这些开关量的频度太高了，所以PLC的普通I/O口是难以确切读到这种脉冲的个数的，因为PLC工作过程中存在扫描周期，需要每位一段时间才去刷新一下普通I/O口的数据，而编码器的精度太高了，单位时间内输出的脉冲个数太多，普通I/O是难以胜任的。
一般PLC会设计有高速计数端口，本质是借助了底层单片机的硬件逻辑来完成这种编码器计数的，避开了扫描周期问题，PLC都设计有专门的高速计数指令，使用的时侯，直接调用那些指令就可以读到当前的脉冲值了。
但是脉冲的估算和输出上，由于扫描周期存在，往往也会存在着滞后影响，如果拿来控制一些执行机构，比如汽缸来动作裁剪动作，这样要考虑提前量的补偿问题。
提醒一下，如果想用PLC来控制伺服或则步进系统，往往并不需要通过编码器反馈来判别位置，通过一些PLS指令之类的来发出位置脉冲给伺服驱动器，位置环在伺服驱动器内部构成就好，而PLC那边只是一个指令机构，并没有构成位置闭环，当然若果是专门定位模块控制，使用了NC之类的控制方法，是可以在上面建立位置闭环的。
来源/网络
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