PLC不得不知的三大量：開(kāi)關(guān)量、模擬量、脈沖量

　　PLC中無(wú)非就是三大量：開(kāi)關(guān)量、模擬量、脈沖量。只在搞清楚三者之間的關(guān)系，你就能熟練的掌握PLC了。

　　PLC編程算法(一)

　　1、 開(kāi)關(guān)量也稱(chēng)邏輯量，指僅有兩個(gè)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最基本的應用。

　　開(kāi)關(guān)量控制的目的是，根據開(kāi)關(guān)量的當前輸入組合與歷史的輸入順序，使PLC產(chǎn)生相應的開(kāi)關(guān)量輸出，以使系統能按一定的順序工作。所以，有時(shí)也稱(chēng)其為順序控制。

　　而順序控制又分為手動(dòng)、半自動(dòng)或自動(dòng)。而采用的控制原則有分散、集中與混合控制三種。

　　2、 模擬量是指一些連續變化的物理量，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(lái)的，可方便及可靠地用于開(kāi)關(guān)量控制。由于模擬量可轉換成數字量，數字量只是多位的開(kāi)關(guān)量，故經(jīng)轉換后的模擬量，PLC也完全可以可靠的進(jìn)行處理控制。

　　由于連續的生產(chǎn)過(guò)程常有模擬量，所以模擬量控制有時(shí)也稱(chēng)過(guò)程控制。

　　模擬量多是非電量，而PLC只能處理數字量、電量。所有要實(shí)現它們之間的轉換要有傳感器，把模擬量轉換成數電量。如果這一電量不是標準的，還要經(jīng)過(guò)變送器，把非標準的電量變成標準的電信號，如4—20mA、1—5V、0—10V等等。

　　同時(shí)還要有模擬量輸入單元(A/D)，把這些標準的電信號變換成數字信號;模擬量輸出單元(D/A)，以把PLC處理后的數字量變換成模擬量——標準的電信號。

　　所以標準電信號、數字量之間的轉換就要用到各種運算。這就需要搞清楚模擬量單元的分辨率以及標準的電信號。例如：

　　PLC模擬單元的分辨率是1/32767，對應的標準電量是0—10V，所要檢測的是溫度值0—100℃。那么0—32767對應0—100℃的溫度值。然后計算出1℃所對應的數字量是327.67。如果想把溫度值精確到0.1℃，把327.67/10即可。

　　模擬量控制包括：反饋控制、前饋控制、比例控制、模糊控制等。這些都是PLC內部數字量的計算過(guò)程。

　　3、 脈沖量是其取值總是不斷的在0(低電平)和1(高電平)之間交替變化的數字量。每秒鐘脈沖交替變化的次數稱(chēng)為頻率。

　　PLC脈沖量的控制目的主要是位置控制、運動(dòng)控制、軌跡控制等。例如：脈沖數在角度控制中的應用。步進(jìn)電機驅動(dòng)器的細分是每圈10000，要求步進(jìn)電機旋轉90度。那么所要動(dòng)作的脈沖數值=10000/(360/90)=2500。

　　PLC編程算法(二)——模擬量的計算

　　1、 -10—10V。-10V—10V的電壓時(shí)，在6000分辨率時(shí)被轉換為F448—0BB8Hex(-3000—3000);12000分辨率時(shí)被轉換為E890—1770Hex(-6000—6000)。

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

　　3、 0—20mA。0—20mA的電流時(shí)，在6000分辨率時(shí)被轉換為0—1770Hex(0—6000);12000分辨率時(shí)被轉換為0—2EE0Hex(0—12000)。

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

　　以上僅做簡(jiǎn)單的介紹，不同的PLC有不同的分辨率，并且您所測量物理量實(shí)現的量程不一樣。計算結果可能有一定的差異。

　　注：模擬輸入的配線(xiàn)的要求

　　1、使用屏蔽雙絞線(xiàn)，但不連接屏蔽層。

　　2、當一個(gè)輸入不使用的時(shí)候，將V IN 和COM端子短接。

　　3、模擬信號線(xiàn)與電源線(xiàn)隔離 (AC 電源線(xiàn)，高壓線(xiàn)等)。

　　4、當電源線(xiàn)上有干擾時(shí)，在輸入部分和電源單元之間安裝一個(gè)慮波器。

　　5、確認正確的接線(xiàn)后，首先給CPU單元上電，然后再給負載上電。

　　6、斷電時(shí)先切斷負載的電源，然后再切斷CPU的電源。

　　PLC編程算法(三)——脈沖量的計算

　　脈沖量的控制多用于步進(jìn)電機、伺服電機的角度控制、距離控制、位置控制等。以下是以步進(jìn)電機為例來(lái)說(shuō)明各控制方式。(機械工業(yè)出版社E視界，ID:cmp_dgdz1)

　　1、 步進(jìn)電機的角度控制。首先要明確步進(jìn)電機的細分數，然后確定步進(jìn)電機轉一圈所需要的總脈沖數。計算“角度百分比=設定角度/360°(即一圈)”“角度動(dòng)作脈沖數=一圈總脈沖數*角度百分比?！?/p>

　　公式為：角度動(dòng)作脈沖數=一圈總脈沖數*(設定角度/360°)。

　　2、 步進(jìn)電機的距離控制。首先明確步進(jìn)電機轉一圈所需要的總脈沖數。然后確定步進(jìn)電機滾輪直徑，計算滾輪周長(cháng)。計算每一脈沖運行距離。最后計算設定距離所要運行的脈沖數。

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

　　3、 步進(jìn)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(jiǎn)單的分析步進(jìn)電機的控制方式，可能與實(shí)際有出入，僅供各位同仁參考。

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