1分钟带你了解plc控制系统算法

　　1分钟带你了解plc控制系统算法

　　小编合肥鸿昇自动化认为PLC中无非就是三大量：开关量、脉冲量、模拟量。只在搞清楚三者之间的关系，你就能熟练的掌握PLC了。

　　一、简述

　　1、开关量也称逻辑量，指仅有两个取值，0或1、ON或OFF。它是常用的控制，对它进行控制是plc控制系统的优势，也是PLC基本的应用。

　　开关量控制的目的是，根据开关量的当前输入组合与历史的输入顺序，使PLC产生相应的开关量输出，以使系统能按一定的顺序工作。所以，有时也称其为顺序控制。

　　而顺序控制又分为手动、半自动或自动。而采用的控制原则有分散、集中与混合控制三种。

　　2、脉冲量是其取值总是不断的在0(低电平)和1(高电平)之间交替变化的数字量。每秒钟脉冲交替变化的次数称为频率。

　　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。步进电机驱动器的细分是每圈10000，要求步进电机旋转90度。那么所要动作的脉冲数值=10000/(360/90)=2500。

　　模拟量的计算

　　1、-10-10V。-10V-10V的电压时，在6000分辨率时被转换为F448-0BB8Hex(-3000-3000)；12000分辨率时被转换为E890-1770Hex(-6000-6000)。

　　2、 0-10V。0-10V的电压时，在12000分辨率时被转换为0-1770Hex(0-6000)；12000分辨率时被转换为0-2EE0Hex(0-12000)。

　　3、 0-20mA。0-20mA的电流时，在6000分辨率时被转换为0-1770Hex(0-6000)；12000分辨率时被转换为0-2EE0Hex(0-12000)。

　　4、 4-20mA。4-20mA的电流时，在6000分辨率时被转换为0-1770Hex(0-6000)；12000分辨率时被转换为0-2EE0Hex(0-12000)。

　　以上仅做简单的介绍，不同的plc控制系统有不同的分辨率，并且您所测量物理量实现的量程不一样。计算结果可能有一定的差异。

　　3、 模拟量是指一些连续变化的物理量，如电压、电流、压力、速度、流量等。

　　PLC是由继电控制引入微处理技术后发展而来的，可方便及可靠地用于开关量控制。由于模拟量可转换成数字量，数字量只是多位的开关量，故经转换后的模拟量，PLC也完全可以可靠的进行处理控制。

　　由于连续的生产过程常有模拟量，所以模拟量控制有时也称过程控制。

　　模拟量多是非电量，而PLC只能处理数字量、电量。所有要实现它们之间的转换要有传感器，把模拟量转换成数电量。如果这一电量不是标准的，还要经过变送器，把非标准的电量变成标准的电信号，如4-20mA、1-5V、0-10V等等。

　　同时还要有模拟量输入单元(A/D)，把这些标准的电信号变换成数字信号；模拟量输出单元(D/A)，以把PLC处理后的数字量变换成模拟量--标准的电信号。

　　所以标准电信号、数字量之间的转换就要用到各种运算。这就需要搞清楚模拟量单元的分辨率以及标准的电信号。例如：

　　PLC模拟单元的分辨率是1/32767，对应的标准电量是0-10V，所要检测的是温度值0-100℃。那么0-32767对应0-100℃的温度值。然后计算出1℃所对应的数字量是327.67。如果想把温度值精确到0.1℃，把327.67/10即可。

　　模拟量控制包括：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。

　　注：模拟输入的配线的要求：

　　1、使用屏蔽双绞线，但不连接屏蔽层。

　　2、当一个输入不使用的时候，将V IN 和COM端子短接。

　　3、模拟信号线与电源线隔离 (AC 电源线，高压线等)。

　　4、当电源线上有干扰时，在输入部分和电源单元之间安装一个虑波器。

　　5、断电时先切断负载的电源，然后再切断CPU的电源。

　　6、确认正确的接线后，首先给CPU单元上电，然后再给负载上电。

　　脉冲量的计算

　　脉冲量的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。以下是以步进电机为例来说明各控制方式。

　　1、 步进电机的角度控制。首先要明确步进电机的细分数，然后确定步进电机转一圈所需要的总脉冲数。计算“角度百分比=设定角度/360°(即一圈)”“角度动作脉冲数=一圈总脉冲数*角度百分比。”

　　公式为：角度动作脉冲数=一圈总脉冲数*(设定角度/360°)。

　　2、 步进电机的距离控制。首先明确步进电机转一圈所需要的总脉冲数。然后确定步进电机滚轮直径，计算滚轮周长。计算每一脉冲运行距离。后计算设定距离所要运行的脉冲数。

　　公式为：设定距离脉冲数=设定距离/[(滚轮直径*3.14)/一圈总脉冲数]

　　3、 步进电机的位置控制就是角度控制与距离控制的综合。

　　以上只是简单的分析步进电机的控制方式，可能与实际有出入，仅供各位同仁参考。

　　4、伺服电机的动作与步进电机的一样，但要考虑伺服电机的内部电子齿轮比与伺服电机的减速比。