PLC最重要的编程算法:开关量、模拟量、脉冲量,看你搞懂了没?
PLC中无非就是三大量:开关量、模拟量、脉冲量。只在搞清楚三者之间的关系,你就能熟练的掌握PLC了。
PLC编程算法(一)
1、 开关量 也称逻辑量,指仅有两个取值,0或1、ON或OFF。它是最常用的控制,对它进行控制是PLC的优势,也是PLC最基本的应用。
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、 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。
3、 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。
PLC编程算法(二)——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。
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、确认正确的接线后,首先给CPU单元上电,然后再给负载上电。
6、断电时先切断负载的电源,然后再切断CPU的电源。
PLC编程算法(三)——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。(机械工业出版社E视界,ID:cmp_dgdz1)
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。最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。
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。
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PLC的指令是什么?
指令语句表编程语言是所有PLC都具有的最基本的编程语言。而指令语句表程序是由一条一条的指令堆砌而成的。因此,我们有必要对指令进行进一步的说明和解读。
1、指令格式
PLC的指令语句表程序和微机汇编语言程序非常的相似,我们也是以汇编语言的指令和指令系统方式来进行介绍。
所谓指令是指对PLC的一种操作命令,告诉PLC怎么做,做什么?人们设计了一系列的操作命令,并对他进行二进制编码。但是对于人们设计和交流沟通来说,二进制十分不便于记忆、阅读和书写。进一步又设计出了助记符形式的表示,这就是汇编语言的助记符指令格式。助记符指令十分好记,方便阅读和书写。更好的是它可以直接用键盘输入,然后通过PLC内部的编译程序把它变成一系列的二进制操作编码,由PLC的CPU来执行。
那么一条操作指令是由哪些内容组成的呢?一般来说,一条指令是由操作码和操作数组成的,例:
操作码又叫助记符。表示这条指令的性质和功能,就是要求PLC怎么做,一条指令,器操作码是必不可少的。
操作数又叫地址码,操作数地址,表示参与操作数据或数据的地址,在PLC中,也可以把它叫做编程元件。操作数告诉PLC做什么。上面这条指令表示和一个常开触点X0相串联,并完成逻辑“与”运算。
在PLC指令系统中,操作数可有可无,没有操作数的指令只表示完成一种功能,例如下面指令:
END
它就没有操作数,仅表示程序就此结束。
在功能指令中,操作数可以有1-4个,例如下面指令:
ADD D0 D1 D2
这条指令中操作数有三个D0 、D1、 D2。这时候把操作数分为源数(源址)和目的操作数(终址)。源址表示操作数的来源,而终址表示指令操作结果存放地址。上面这条指令表示做加法,把D0和D1相加,相加结果放在D2里。显然D0和D1为源址,D2为终址。
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