1分鐘帶你了解plc控制系統(tǒng)算法
1分鐘帶你了解plc控制系統(tǒng)算法
小編合肥鴻昇自動化認為PLC中無非就是三大量:開關(guān)量、脈沖量、模擬量。只在搞清楚三者之間的關(guān)系,你就能熟練的掌握PLC了。
一、簡述
1、開關(guān)量也稱邏輯量,指僅有兩個取值,0或1、ON或OFF。它是常用的控制,對它進行控制是plc控制系統(tǒng)的優(yōu)勢,也是PLC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。
而順序控制又分為手動、半自動或自動。而采用的控制原則有分散、集中與混合控制三種。
2、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(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)動器的細分是每圈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。
模擬量的計算
1、-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)。
2、 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)。
3、 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)。
4、 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控制系統(tǒng)有不同的分辨率,并且您所測量物理量實現(xiàn)的量程不一樣。計算結(jié)果可能有一定的差異。
3、 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,可方便及可靠地用于開關(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。
模擬量多是非電量,而PLC只能處理數(shù)字量、電量。所有要實現(xiàn)它們之間的轉(zhuǎn)換要有傳感器,把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)電量。如果這一電量不是標(biāo)準(zhǔn)的,還要經(jīng)過變送器,把非標(biāo)準(zhǔn)的電量變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號,如4-20mA、1-5V、0-10V等等。
同時還要有模擬量輸入單元(A/D),把這些標(biāo)準(zhǔn)的電信號變換成數(shù)字信號;模擬量輸出單元(D/A),以把PLC處理后的數(shù)字量變換成模擬量--標(biāo)準(zhǔn)的電信號。
所以標(biāo)準(zhǔn)電信號、數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換就要用到各種運算。這就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。
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(nèi)部數(shù)字量的計算過程。
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慮波器。
5、斷電時先切斷負載的電源,然后再切斷CPU的電源。
6、確認正確的接線后,首先給CPU單元上電,然后再給負載上電。
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。以下是以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分數(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?!?/span>
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、 步進電機的距離控制。首先明確步進電機轉(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。計算每一脈沖運行距離。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,僅供各位同仁參考。
4、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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