PLC編程算法：開關(guān)量與模擬量的計算

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也稱過程控制。

如果要點不是標(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。步進電機驅(qū)動器的分開是每圈10000，要求步進電機旋轉(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）-模擬量的計算

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

二， 0—10V；0—10V的電壓時，在12000分辨率時被轉(zhuǎn)換為0—1770Hex（0—6000）；12000分辨率時被轉(zhuǎn)換為0—2EE0Hex（0—12000）。

三， 0—20mA；0—20mA的電流時，在6000分辨率時被轉(zhuǎn)換為0—1770Hex（0—6000）；12000分辨率時被轉(zhuǎn)換為0—2EE0Hex（0—12000）。

四， 4—20mA；4—20mA的電流時，在6000分辨率時被轉(zhuǎn)換為0—1770Hex（0—6000）；12000分辨率時被轉(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現(xiàn)的尺寸不一樣。計算結(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，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）-脈沖量的計算

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

1，步進電機的角度控制。首先要明確步進電機的細(xì)分?jǐn)?shù)，然后確定步進電機轉(zhuǎn)一圈所需要的總脈沖數(shù)。計算“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，逐步電機的距離控制。首先延長步進電機轉(zhuǎn)一圈所需要的總脈沖數(shù)。然后確定步進電機滾輪直徑，計算滾輪周長。計算每個脈沖運行距離。最后計算設(shè)定距離所要運行的脈沖數(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，步進電機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電機的控制方式，可能與實際有出入，成為各位同仁參考。

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

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