置数据控制执行机构停留在期望位置。同时系统带有语言提示功能，可任意设定到达什么距离时输出语音提示，可提示一点，也可以提示多点。塔吊自动语音播报器根据塔吊量身定做，上图是塔吊自动语音播报器主原理图，主控制器内置嵌入式中文语音合成芯片，可以直接报读当前距离以及错误操作信息，并作出正确的操作提示。其主要作用是距离测定显示以及安全操作提示，杜绝因疲劳或者大意等原因操作失误造成的安全隐患；方便统一管理，其主要的实现方式是主控制器接收编码器测量出的位置信号，进行处理并在液晶屏幕上实现显示当前距离，并在任意可设定的距离进行温馨的语音提示。距
f离可通过触摸屏任意设定，例如每隔5米通过语音提示一次距离。
图1系统结构图
图2触摸屏控制示意图
3编码器的选取与安装
旋转编码器是一种光电式旋转测量装置，它能将被测的角位移直接转换成
数字信号（高速脉冲信号）。因此可将旋转编码器的输出脉冲信号直接输入给
PLC，利用PLC的高速计数器对其脉冲信号进行计数，以获得测量结果。编码器
的选取要符合两个方面，一是PLC接收的最高脉冲频率，二是测量的精度（10
毫米）。我们选用的是编码器分辨率是100PR（每转每相输出100个脉冲）的。
以测量水平方向位移为例，电机最高转速是1500转分（25转秒）、卷扬滚桶
直径为400毫米，卷扬滚桶大齿轮数为40，检测用的减速小齿轮数10，齿轮减
速比为4。验证如下：
本系统脉冲最高频率＝25转秒×100个转×2（AB两相）4＝125KHz
理论测量分辨率＝314×400×14×100314毫米000314米
同时由上面的数据知道系统每发一个脉冲行走了314mm。由于系统脉冲最
高频率远远低于PLC采用的最高频率，因此满足了第一个条件我们的行走距离
精度要求是10mm，可知理论精度完全满足此要求。
在旋转编码器属于精密元件，塔吊机工作环境极为恶劣，在使用中遇到的
重要问题是如何抗干扰。具体措施有：1）在编码器外部再加装一防护壳，以加
强对其进行保护。2）在安装使用时不要剧烈震动和敲打，安装于检测齿轮上的
编码器要求其安装与传动轴误差不大于02mm。3）信号传输时用屏蔽电缆，屏
蔽线接地。4）选用不怕雨水、灰尘，耐酸、碱腐蚀防护等级IP68的工业级编码
器。
4PLC控制系统编程
本文以三菱FX2N系列PLC与精工SEIKO型旋转编码器为例，介绍编码器与
PLC的硬件接线方式以及编程。
如图3所示是输出两相脉冲的旋转编码器与FX系列PLC的连接示意图。编
码器有4条引线，其中2条是脉冲输出线，1r