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PLC編程算法(1):開關(guān)量


PLC中無非就是三大量:開關(guān)量,模擬量,脈沖量。搞清楚三者之間的關(guān)系,你就能熟練的掌握PLC了。


1,開關(guān)量也稱邏輯量,指的是兩個取值,0或1,ON或OFF。它是最常用的控制,對它進(jìn)行控制是PLC的優(yōu)勢,也是PLC最基本的應(yīng)用。


開關(guān)量控制的目的是,根據(jù)開關(guān)量的當(dāng)前輸入組合與歷史的輸入順序,使PLC產(chǎn)生相應(yīng)的開關(guān)量輸出,以使系統(tǒng)能按一定的順序工作。所以,有時(shí)也稱其為順序控制。


而采用順序控制又分為手動,半自動或自動。而采用的控制原理有分散,集中與混合控制方式。


2,模擬量是指一些連續(xù)變化的物理量,如電壓,電流,壓力,速度,流量等。


PLC是由繼電控制引入微處理技術(shù)后發(fā)展而來的,可方便及可靠地利用開關(guān)量控制。由于模擬量可轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,數(shù)字量只是多位的開關(guān)量,故經(jīng)轉(zhuǎn)換后的模擬量,PLC也完全可以可靠的進(jìn)行處理控制。


由于連續(xù)的生產(chǎn)過程常有模擬量,所以模擬量控制有時(shí)也稱過程控制。


如果要點(diǎn)不是標(biāo)準(zhǔn)的,必須經(jīng)過,把非標(biāo)準(zhǔn)的體積變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號,如4-20mA,1-5V,0-10V等。


同時(shí)還要有模擬量輸入單元(A / D),把這些標(biāo)準(zhǔn)的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號;模擬量輸出單元(D / A),以把PLC處理后的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量-標(biāo)準(zhǔn)的電信號。


同時(shí)還要有模擬量輸入單元(A / D),把這些標(biāo)準(zhǔn)的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號;模擬量輸出單元(D / A),以把PLC處理后的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量-標(biāo)準(zhǔn)的電信號。


因此標(biāo)準(zhǔn)電信號,數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換就要用到各種運(yùn)算。這需要搞清楚模擬量單元的分辨率以及標(biāo)準(zhǔn)的電信號。


例如:


PLC模擬單元的分辨率是1/32767,對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電量是0—10V,所要檢測的是溫度值0—100℃。那么0—32767對應(yīng)0—100℃的溫度值。然后計(jì)算出1℃所對應(yīng)的數(shù)字量是327.67。如果想把溫度值精確到0.1℃,把327.67 / 10即可。


這些都是PLC內(nèi)部數(shù)字量的計(jì)算過程。模擬量控制包括:反饋控制,前饋控制,比例控制,模糊控制等。


3,脈沖量是其取值總是不斷的在0(連續(xù))和1(高峰值)之間交替變化的數(shù)字量。每秒鐘脈沖交替變化的次數(shù)稱為頻率。


PLC脈沖量的控制目的主要是位置控制,運(yùn)動控制,軌跡控制等。例如:脈沖數(shù)在角度控制中的應(yīng)用。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的分開是每圈10000,要求步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)90度。那么所要動作的脈沖數(shù)值= 10000 /(360/90)= 2500。



PLC編程算法(2)-模擬量的計(jì)算


一,-10—10V;-10V—10V的電壓時(shí),在6000分辨率時(shí)被轉(zhuǎn)換為F448—0BB8Hex(-3000—3000);12000分辨率時(shí)被轉(zhuǎn)換為E890—1770Hex(-6000—6000)。


 0—10V;0—10V的電壓時(shí),在12000分辨率時(shí)被轉(zhuǎn)換為0—1770Hex(0—6000);12000分辨率時(shí)被轉(zhuǎn)換為0—2EE0Hex(0—12000)。


 0—20mA;0—20mA的電流時(shí),在6000分辨率時(shí)被轉(zhuǎn)換為0—1770Hex(0—6000);12000分辨率時(shí)被轉(zhuǎn)換為0—2EE0Hex(0—12000)。


 4—20mA;4—20mA的電流時(shí),在6000分辨率時(shí)被轉(zhuǎn)換為0—1770Hex(0—6000);12000分辨率時(shí)被轉(zhuǎn)換為0—2EE0Hex(0—12000)。


以上僅做簡單的介紹,不同的PLC有不同的分辨率,和您所測量的物理量實(shí)現(xiàn)的尺寸不一樣。計(jì)算結(jié)果可能有一定的差異。


注:模擬輸入的配線的要求


1,使用屏蔽雙絞線,但不連接屏蔽層。


2,當(dāng)一個輸入不使用的時(shí)候,將V IN和COM端子短接。


3,模擬信號線與電源線隔離(AC電源線,高壓線等)。


4,當(dāng)電源線上有干擾時(shí),在輸入部分和電源單元之間安裝一個考慮波器。


5,確認(rèn)正確的接線后,首先給CPU單元上電,然后再給負(fù)載上電。


6,斷電時(shí)先切斷負(fù)載的電源,然后再切斷CPU的電源。




PLC編程算法(3)-脈沖量的計(jì)算


脈沖量的控制多用于步進(jìn)電機(jī),伺服電機(jī)的角度控制,距離控制,位置控制等。以下由步進(jìn)電機(jī)為例來說明各控制方式。


1,步進(jìn)電機(jī)的角度控制。首先要明確步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分?jǐn)?shù),然后確定步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈所需要的總脈沖數(shù)。計(jì)算“角度百分比=設(shè)定角度/ 360°(即一圈)”“角度動作脈沖數(shù)=一圈總脈沖數(shù)*角度百分比。”


公式為:角度動作脈沖數(shù)=一圈總脈沖數(shù)*(設(shè)定角度/ 360°)。


2,逐步電機(jī)的距離控制。首先延長步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈所需要的總脈沖數(shù)。然后確定步進(jìn)電機(jī)滾輪直徑,計(jì)算滾輪周長。計(jì)算每個脈沖運(yùn)行距離。最后計(jì)算設(shè)定距離所要運(yùn)行的脈沖數(shù)。

公式為:設(shè)定距離脈沖數(shù)=設(shè)定距離/ [(滾輪直徑* 3.14)/一圈總脈沖數(shù)]


3,步進(jìn)電機(jī)的位置控制就是角度控制與距離控制的綜合。


以上只是簡單的分析步進(jìn)電機(jī)的控制方式,可能與實(shí)際有出入,成為各位同仁參考。


伺服電機(jī)的動作與步進(jìn)電機(jī)的一樣,但要考慮伺服電機(jī)的內(nèi)部電子齒輪比與伺服電機(jī)的減速比。


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