PLC中无外乎三大量:开关量、模拟量、脉冲量。只要了解了三者之间的关系,就可以熟练掌握PLC。
1、开关量也称为逻辑量,即只有0或1、ON或OFF两个值(开关量只有0/1两种状态,包括二进制输入量和二进制输出量,反映状态) 。
它是最常用的控制,对其进行控制是PLC的优势,也是PLC最基本的应用。
开关控制的目的是使PLC根据当前开关的输入组合和历史输入顺序产生相应的开关输出,使系统能够按一定的顺序工作。因此,有时也称为顺序控制。
顺序控制分为手动、半自动或自动。采用分散控制、集中控制和混合控制三种控制原则。
2、模拟量是指一些连续变化的物理量(数字量是不连续的。它们反映的是电的测量值),如电压、电流、压力、速度、流量等。
PLC是从继电器控制引入微处理技术后发展起来的,可以方便可靠地进行开关控制。
由于模拟量可以转换为数字量,而数字量只是多位开关量,因此转换后的模拟量可以被PLC可靠地处理和控制。
由于连续生产过程常常包含模拟量,因此模拟量控制有时也称为过程控制。
模拟量多为非电量,而PLC只能处理数字量和电量。为了实现它们之间的转换,需要传感器将模拟量转换为数字量。
如果这个电量不标准,则必须通过变送器将非标准电量转换成标准电信号,如4-20mA、1-5V、0-10V等。
同时,还必须有模拟输入单元(A/D)将这些标准电信号转换为数字信号。模拟输出单元(D/A)将PLC处理后的数字量转换成模拟——标准电信号。
因此,需要进行各种操作来在标准电信号和数字量之间进行转换。这需要了解模拟单元的分辨率和标准电信号。
例如:PLC模拟单元的分辨率为1/32767,对应的标准电源为0-10V,待检测的温度值为0-100。那么0-32767对应的是0-100的温度值。那么计算出1对应的数字量为327.67。
如果希望温度值精确到0.1,只需设置327.67/10即可。
模拟控制包括:反馈控制、前馈控制、比例控制、模糊控制等,这些都是PLC内部数字量的计算过程。
3、脉冲量是一个数字量,其值总是在0(低电平)和1(高电平)之间交替(当电压或电流瞬间从一个值跳变到另一个值时信号量),每个脉冲交替的次数第二个称为频率。
PLC脉冲量的控制目的主要是位置控制、运动控制、轨迹控制等。例如:脉冲数在角度控制中的应用。步进电机驱动器的故障是每转10000次,这就要求步进电机旋转90度。
那么所作用的脉冲值=10000/(360/90)=2500PLC编程算法
模拟量的计算
1.-10-10V。
当电压为-10V-10V时,以6000分辨率转换为F448-0BB8Hex(-3000-3000);它以12000 分辨率转换为E890-1770Hex (-6000-6000)。
2. 0-10V。
当电压为0-10V时,以12000分辨率转换为0-1770Hex(0-6000);它以12000 分辨率转换为0-2EE0Hex (0-12000)。
3. 0-20mA。
电流为0-20mA时,以6000的分辨率转换为0-1770Hex(0-6000);以12000的分辨率转换为0-2EE0Hex(0-12000)。
4. 4-20mA。
电流为4-20mA时,以6000分辨率转换为0-1770Hex(0-6000);它以12000 分辨率转换为0-2EE0Hex (0-12000)。
以上只是简单介绍。不同的PLC有不同的分辨率,你测量的物理量的范围也不同。计算结果可能会有所不同。
注:模拟量输入接线要求
1. 使用屏蔽双绞线,但不要连接屏蔽层。
2. 当不使用输入时,将V IN 和COM 端子短接。
3. 将模拟信号线与电源线(交流电源线、高压线等)隔离。
4. 当电源线上有干扰时,请在输入部分和电源装置之间安装滤波器。
5. 确认接线正确后,首先给CPU单元上电,然后给负载上电。
6、断电时,先切断负载电源,再切断CPU电源。
PLC编程算法
脉搏量的计算
脉冲控制多用于步进电机、伺服电机的角度控制、距离控制、位置控制等。下面以步进电机为例来说明每种控制方法。
1、步进电机角度控制。首先我们需要明确步进电机的细分数,然后确定步进电机转一圈所需的脉冲总数。
计算“角度百分比=设定角度/360(即一圈)”“角度动作脉冲数=一圈脉冲总数*角度百分比”
公式为:角度动作脉冲数=一圈脉冲总数*(设定角度/360)
2、步进电机距离控制。首先,确定步进电机转一圈所需的脉冲总数。然后确定步进电机滚轮直径并计算滚轮周长。
计算每个脉冲传播的距离。最后,计算运行设定距离的脉冲数。
计算公式为:设定距离脉冲数=设定距离/[(滚轮直径*3.14)/一圈脉冲总数]
3、步进电机的位置控制是角度控制和距离控制的结合。
以上只是对步进电机控制方法的简单分析,可能与实际情况有所不同,仅供参考。
伺服电机的动作与步进电机相同,但必须考虑伺服电机内部电子齿轮比和伺服电机减速比。
审稿人:刘庆