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PLC编程算法：开关量与模拟量的计算

PLC编程算法（1）：开关量
PLC中无非就是三大量：开关量，模拟量，脉冲量 。搞清楚三者之间的关系，你就能熟练的掌握PLC了 。
1，开关量也称逻辑量，指的是两个取值，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 。
【PLC编程算法：开关量与模拟量的计算】而采用顺序控制又分为手动，半自动或自动 。而采用的控制原理有分散，集中与混合控制方式 。
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，可方便及可靠地利用开关量控制 。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 。
如果要点不是标准的，必须经过，把非标准的体积变成标准的电信号，如4-20mA，1-5V，0-10V等 。
同时还要有模拟量输入单元（A/D），把这些标准的电信号转换成数字信号；模拟量输出单元（D/A），以把PLC处理后的数字量转换成模拟量-标准的电信号 。
同时还要有模拟量输入单元（A/D），把这些标准的电信号转换成数字信号；模拟量输出单元（D/A），以把PLC处理后的数字量转换成模拟量-标准的电信号 。
因此标准电信号，数字量之间的转换就要用到各种运算 。这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 。
这些都是PLC内部数字量的计算过程 。模拟量控制包括：反馈控制，前馈控制，比例控制，模糊控制等 。
3，脉冲量是其取值总是不断的在0（连续）和1（高峰值）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 。步进电机驱动器的分开是每圈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（2）-模拟量的计算
一，-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） 。
二，0—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） 。
三，0—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） 。
四，4—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，和您所测量的物理量实现的尺寸不一样 。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VIN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考虑波器 。
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（3）-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 。以下由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，逐步电机的距离控制 。首先延长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 。计算每个脉冲运行距离 。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，成为各位同仁参考 。
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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