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基于 CP1H PLC、变频器和编码器的两条输送线同步控制，核心是通过编码器采集输送线的实际速度 / 位置，由 CP1H 进行同步算法运算后，输出控制信号调节变频器频率，使从动线跟随主动线的速度 / 位置保持同步。以下是完整的方案设计、硬件选型、程序逻辑和调试步骤。

一、同步控制核心思路

采用主从式同步架构：

1. 主动线：选择其中一条输送线作为主站，编码器采集其实际运行的脉冲信号（速度 / 位置），传输给 CP1H。

2. 从动线：另一条作为从站，CP1H 将主动线的脉冲信号作为给定值，与从动线编码器的反馈脉冲做差值运算，通过 PID 算法或比例调节输出模拟量 / 脉冲信号，控制从动线变频器的频率，使差值趋近于 0，实现同步。

3. 控制方式选择：

• 若仅需速度同步：采集编码器的频率（脉冲 / 秒）作为同步依据。

• 若需位置 / 长度同步：采集编码器的累计脉冲数作为同步依据（适用于定长输送、定位场景）。

二、硬件配置与接线

1. 核心硬件清单

2. 关键接线

（1）编码器与 CP1H 高速计数口接线

CP1H 的高速计数器（HSC） 支持最高 100kHz 脉冲输入，推荐使用差分信号（抗干扰性强），以编码器 A、B 相差分输出为例：

• 编码器 A+ → CP1H HSC0 的 A + 端（如 0.00）

• 编码器 A- → CP1H HSC0 的 A - 端（如 0.01）

• 编码器 B+ → CP1H HSC0 的 B + 端（如 0.02）

• 编码器 B- → CP1H HSC0 的 B - 端（如 0.03）

• 编码器电源 → DC24V（PLC 或外部开关电源）

• 编码器 GND → PLC GND

注：主动线编码器接 HSC0，从动线编码器接 HSC1。

（2）CP1H 与变频器的控制接线（两种方式选其一）

• 方式 1：模拟量输出（推荐，适用于连续调速）CP1H 的模拟量输出端（如 DA0，4-20mA/0-10V）→ 变频器的 AI1 端（模拟量输入），用于输出对应频率的控制信号（如 0-10V 对应 0-50Hz）。

• 方式 2：Modbus 通讯（适用于远程控制、多参数调节）CP1H 的 RS-232/485 端口 → 变频器的 RS-485 端口，通过 Modbus RTU 协议写入变频器的频率给定寄存器。

• 方式 3：脉冲输出（适用于高精度调速）CP1H 的脉冲输出端（如 PWM 输出）→ 变频器的脉冲频率输入口，以脉冲频率对应变频器频率。

三、软件程序设计（基于 CX-Programmer）

程序核心分为脉冲采集、同步运算、控制输出三个模块，以下是分步实现的逻辑和代码示例。

1. 步骤 1：高速计数器配置（HSC）

在 CX-Programmer 中配置 CP1H 的高速计数器，用于采集编码器脉冲：

1. 打开PLC 参数 → 内置高速计数器 / 脉冲输出。

2. 配置 HSC0（主动线）：模式为相位差计数（4 倍频），计数类型为递增 / 递减，复位方式为软件复位。

3. 配置 HSC1（从动线）：参数与 HSC0 一致。

4. 下载参数到 PLC，重启生效。

2. 步骤 2：脉冲数据读取（速度 / 位置）

通过 CP1H 的专用指令读取高速计数器的累计脉冲数和频率：

• 累计脉冲数：读取 HSC0 的当前值（如HR0000）、HSC1 的当前值（如HR0001），对应主动 / 从动线的位置。

• 频率计算：通过定时中断（如 100ms）读取脉冲数的变化量，计算出频率（脉冲 / 秒），对应主动 / 从动线的速度。

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// 示例：100ms定时中断（中断号21，周期100ms）
// 中断程序：计算主动线和从动线的速度（脉冲/秒）
LD     INT21          // 触发100ms定时中断
MOV    &H0000 SR248   // 清除中断标志
// 读取主动线HSC0当前值 → WR0000
MOV    HC0 WR0000
// 计算脉冲变化量：当前值 - 上一次值 → WR0002
SUB    WR0000 WR0001 WR0002
// 速度 = 变化量 × 10（100ms→1秒）→ D0000（主动线速度，脉冲/秒）
MUL    WR0002 #000A D0000
// 保存当前值为下一次的上一次值 → WR0001
MOV    WR0000 WR0001

// 从动线HSC1速度计算（同上）
MOV    HC1 WR0003
SUB    WR0003 WR0004 WR0005
MUL    WR0005 #000A D0001
MOV    WR0003 WR0004

3. 步骤 3：同步运算（PID 调节，核心）

采用PID 指令将主动线的速度 / 位置作为给定值（SV），从动线的速度 / 位置作为反馈值（PV），PID 输出作为变频器的控制信号，使 PV 跟踪 SV。

1. PID 参数配置：

• SV（给定值）：D0000（主动线速度）

• PV（反馈值）：D0001（从动线速度）

• MV（输出值）：D0002（对应模拟量输出的数值，如 0-4095 对应 0-10V）

• PID 参数：比例增益 P（如 50）、积分时间 I（如 100ms）、微分时间 D（如 0），根据现场调试调整。

2. PID 指令编程：

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// 初始化PID（仅首次扫描执行）
LD     P_First_Cycle
MOV    #0001 D0100   // PID运行模式：自动运行
MOV    #01F4 D0101   // 比例增益P=50
MOV    #0064 D0102   // 积分时间I=100ms
MOV    #0000 D0103   // 微分时间D=0
MOV    #0000 D0104   // 输出下限=0
MOV    #1000 D0105   // 输出上限=1000（对应10V）
MOV    D0000 D0106   // SV给定值
MOV    D0001 D0107   // PV反馈值

// 执行PID运算（使用CP1H的PID指令PIDAT）
LD     M0000         // PID运行触发
PIDAT  D0100 D0002   // PID参数起始地址D0100，输出值D0002

4. 步骤 4：控制输出（模拟量 / Modbus）

（1）模拟量输出

将 PID 输出值（D0002）转换为 CP1H 的模拟量输出（如 0-10V 对应 0-4095）：

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// 模拟量输出（DA0）：将D0002写入DA0的输出寄存器
LD     M0001
MOV    D0002 DA0     // DA0为CP1H模拟量输出寄存器，自动转换为电压/电流输出

（2）Modbus 通讯输出（以写入变频器频率为例）

若采用 Modbus RTU 控制变频器，使用 CP1H 的 Modbus 主站指令MB_MSTR，写入变频器的频率给定寄存器（如台达变频器的 40001 寄存器对应频率给定）：

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// Modbus主站指令：写入从动线变频器频率
LD     M0002
MB_MSTR#0001#06#0000#0001D0002D0100M0010 // 从站地址1，功能码6，寄存器地址0000，写入值D0002，状态D0100，完成标志M0010

四、现场调试步骤

1. 空载调试：

• 断开输送线负载，启动主动线，观察主动线编码器的脉冲数和速度是否正常采集。

• 运行从动线，通过 PID 调节使从动线速度跟随主动线，逐步调整 P、I、D 参数，消除静差和超调。

2. 带载调试：

• 加载后观察同步误差，若误差过大，适当增大比例增益 P，或调整积分时间 I。

• 若出现震荡，减小 P 或增大 I，必要时加入微分环节 D。

3. 异常处理：

• 若同步偏差超过阈值，触发报警（如 M0100 置 1），停止输送线或减速运行。

• 加入编码器断线检测（若脉冲数长时间无变化，判定为断线，触发报警）。

五、优化建议

1. 抗干扰措施：编码器和模拟量线路使用屏蔽线，屏蔽层单端接地；变频器加装输出电抗器，远离 PLC 和编码器线路。

2. 位置同步优化：若需位置同步，可在速度同步的基础上，增加累计脉冲的差值补偿，避免长时间运行后的位置偏移。

3. 通讯优化：若采用 Modbus 通讯，设置合理的通讯周期（如 100ms），并加入通讯超时检测，确保控制实时性。

总结

1. 两条输送线同步控制的核心是主从式架构，通过编码器采集反馈，CP1H 的 PID 算法实现从动线对主动线的跟踪。

2. 硬件上需重点配置高速计数器采集编码器脉冲，控制输出可选择模拟量（实时性好）或Modbus（灵活性高）。

3. 现场调试的关键是PID 参数整定，需根据负载特性调整 P、I、D 值，平衡同步精度和稳定性。