Kernkonzepte der PLC-Programmierung: Schaltvolumen, Analogvolumen und Tiefenanalyse der Impulsvolumen

Kerngrößen der PLC-Programmierung: Schalter -, Analog - und Impulsauswert

In der PLC-Programmierung sind Schalter -, Analog - und Impulsauswert die drei grundlegenden Größen. Ein tiefes Verständnis dieser drei Aspekte ist der Schlüssel zur Beherrschung der PLC-Fähigkeiten.

1. Schaltvolumen (oder Logikvolumen)：

• Die Schaltmenge ist binär, d. h. es gibt nur zwei Zustände: 0 (OFF) und 1 (ON).
• Sequenzsteuerung ist die grundlegende Anwendung von Schaltmengen, d. h. die Erzeugung bestimmter Ausgänge basierend auf der Geschichte und dem aktuellen Zustand der Eingabe.
• Die Steuerungsmodi können manuell, halbautomatisch oder vollautomatisch sein, während das Steuerungsprinzip dezentral, zentral oder gemischt sein kann.

2.Analog-Größen：

• Analog-Größen repräsentieren kontinuierlich wechselnde physikalische Größen, wie Spannung, Strom und Temperatur.
• Analoge Größen können in digitale Größen umgewandelt werden, und die digitalen Größen sind im Wesentlichen mehrzustandliche Schaltgrößen. Somit kann die SPS die umgewandelte Analogmenge zuverlässig verarbeiten.
• In der kontinuierlichen Produktion ist die analoge Menge üblich und wird daher als Prozesssteuerung bezeichnet.
• Nicht-Standard - Analog-Menge muss in ein Standard-elektrisches Signal umgewandelt werden, z. B. 4 - 20mA oder 0 - 10V.
• Innerhalb der SPS geht es um die Umwandlung und Berechnung zwischen analogen und digitalen Größen. Beispielsweise entspricht eine SPS-Analog - Einheit mit einer Auflösung von 1 / 32767 einer 0 - 10V-Stromleistung einer Temperatur von 0 - 100 ° C. Daher entspricht 0 - 32767 0 - 100 ° C, was 1 ° C entspricht etwa 327,67 Einheiten.为了达到0.1℃的精度，需要进一步细分该值。
• Die analogen Steuerungsmethoden umfassen Feedback, Feedforward, Proportional und Fuzzy-Steuerung.

3.Impulsmenge：

• Die Impulsmenge ist eine digitale Größe, deren Wert sich ständig zwischen 0 und 1 wechselt.
• Impulse in der SLC werden hauptsächlich für die Position -, Bewegungs - und Flugbahnsteuerung verwendet. Beispielsweise beträgt die Auflösung eines Schrittmotorenantriebs 10000 Impulse pro Umlauf, und wenn der Schrittmotor 90 Grad dreht, beträgt die Anzahl der Impulse (10000timesfrac{90}{360} = 2500).

Umwandlung und Verarbeitung von Analogen:

• ÜbersichtAnaloge Größen repräsentieren kontinuierliche Variablen in der physikalischen Welt, wie Spannung, Strom, Druck und Temperatur. Für eine SPS ist es wichtig, diese Mengen richtig umzuwandeln und zu verarbeiten.
• Umwandlung Beispiele: Angenommen, eine analoge SPS-Eingabeinheit hat eine Auflösung von 1 / 32767 und entspricht einer Spannung von 0 - 10 V. Das bedeutet, dass der Temperaturbereich, den es lesen kann, im Bereich von 0 zu 100 ° C liegt. Daher entspricht der Wertbereich von 0 - 32767 dem Temperaturbereich von 0 - 100 ° C.进一步，1℃对应的数值大约是327.67。Um die Genauigkeit auf 0,1 ° C zu erhöhen, dividieren Sie 327,67 einfach durch 10.
• SteuerungsstrategieDie Strategien der analogen Steuerung umfassen Feedback-Steuerung, Feedforward-Steuerung, Proportionssteuerung und Fuzzy-Steuerung.

2. Impulse Menge:

• ZusammenfassungDie Impulsstärke ist ein digitales Signal, dessen Wert sich abwechselnd zwischen 0 (niederer Zustand) und 1 (hoher Zustand) ändert. Die Geschwindigkeit der Veränderung (d. h. die Anzahl der Impulswechsel pro Sekunde) wird als Frequenz bezeichnet.
• AnwendungDie PLC-Verarbeitungsimpulsmenge wird hauptsächlich für die Positionsteuerung, die Geschwindigkeitssteuerung und die Flugbahnsteuerung verwendet. Beispielsweise muss ein Schrittmotor die Anzahl der Impulse in der Winkelsteuerung kennen. Wenn der Schrittmotor-Treiber 10.000 Impulse pro Umlauf vorlegt, dann ist die Anzahl der Impulse erforderlich, um den Schrittmotor um 90 Grad zu drehen.

3. Detaillierte Berechnung der Simulation:

Basierend auf unterschiedlichen Spannungs - und Strombereichen und unterschiedlichen Auflösungen kann die Analogmenge in bestimmte Hexadezimalwerte umgewandelt werden. Zum Beispiel:

• Für den Spannungsbereich von 10 V bis 10 V ist das Ergebnis bei 6000 Auflösung F448 - 0BB8Hex und bei 12000 Auflösung E890 - 1770Hex.

Dies ist nur eine kurze Übersicht. Die spezifische Umwandlung und Verarbeitung variiert je nach Modell und Spezifikation der SPS und je nach Eigenschaften der Messung der physikalischen Größen.

Achtung: Bei analogen Eingängen müssen die Leitungsverdrahtanforderungen beachtet werden, um die Genauigkeit und Stabilität des Signals sicherzustellen.

Umwandlung von analogen und hexadezimalen Werten:

1. -10V bis 10V Spannungsbereich:
   • Bei einer Auflösung von 6000 beträgt der Umwandlungsbereich F448 - 0BB8Hex und entspricht einem Wertbereich von -3000 - 3000.
   • Bei einer Auflösung von 12000 beträgt der Umwandlungsbereich E890 - 1770Hex und entspricht einem Wertbereich von 6000 - 6000.
2. Spannungsbereich von 0 V bis 10 V:
   • Bei 12000 - Auflösung beträgt der Umwandlungsbereich 0 - 1770 Hex und entspricht dem Wertbereich 0 - 6000.
   • Bei der gleichen 12000 - Auflösung beträgt der Umwandlungsbereich 0 - 2EE0Hex und entspricht dem Wertbereich 0 - 12000.
3. Strombereich von 0mA bis 20mA:
   • Bei 6000 - Auflösung beträgt der Umwandlungsbereich 0 - 1770Hex und entspricht einem Wertbereich von 0 - 6000.
   • Bei einer Auflösung von 12000 beträgt der Umwandlungsbereich 0 - 2EE0Hex und entspricht dem Wertbereich von 0 - 12000.
4. Strombereich 4mA bis 20mA:
   • Bei 6000 Auflösung beträgt der Umwandlungsbereich 0 - 1770Hex und entspricht dem Wertbereich von 0 - 6000.
   • Bei einer Auflösung von 12000 beträgt der Umwandlungsbereich 0 - 2EE0Hex und entspricht dem Wertbereich von 0 - 12000.

Bitte beachten Sie, dass die oben beschriebenen Umwandlungen je nach SPS-Modell und Konfiguration variieren können. Sicherstellen, dass die Anpassung an die spezifischen Spezifikationen durchgeführt wird.

Die Analog-Eingangs - Verkabelung erfordert:

1. ein abgeschirmtes Twisted Pair, aber die Abgeschirm-Schicht sollte nicht angeschlossen werden.
2. Wenn der Eingang nicht verwendet wird, schließen Sie die VIN - und COM-Terminals kurz.
3. Stellen Sie sicher, dass die analogen Signalleitungen von den Hauptstromleitungen (z. B. AC-Stromleitungen, Hochspannungsleitungen) isoliert sind.
4. Bei Störungen des Netzkabels fügen Sie einen Filter zwischen dem Eingangsmodul und dem Netzmodule hinzu.
5. Stellen Sie vor dem Einschalten der Laststromversorgung sicher, dass das CPU-Modul mit Strom eingeschaltet ist.
6. Wenn der Strom ausgeschaltet wird, schalten Sie zuerst die Laststromversorgung und anschließend die CPU-Modul - Stromversorgung aus.

Programmierungsalgorithmus für PLC (3) - Impulsteuerungsberechnung

Die Impulssteuerung wird in der SLC-Programmierung hauptsächlich für die Winkel -, Abstand - und Positionssteuerung von Antriebseinrichtungen wie Schrittmotoren und Servomotoren verwendet. Im Folgenden werden wir die Steuerungsstrategie durch ein Beispiel für Schrittmotoren eingehend untersuchen.

1. Winkelsteuerung:
   • Für eine präzise Steuerung müssen zunächst die Anzahl der Teilteile des Schrittmotors und die Gesamtzahl der für jede Umdrehung benötigten Impulse bestimmt werden.
   • Der Kern der Winkelsteuerung besteht darin, den gewünschten Winkel in die entsprechende Anzahl von Impulsen umzuwandeln.
   • Die Formel lautet:
     [Pulszahl]{text{Winkel}} =text{Pulsanzahl}{text{Gesamt}} times left(frac{text{Einstellungswinkel}}{360 °}right)]
2. 距离控制:
   • 确定步进电机每圈所需的脉冲总数。
   • 进一步，考虑步进电机滚轮的直径以计算滚轮的周长。
   • 根据周长和脉冲总数，可以确定每个脉冲代表的移动距离。
   • 公式表示为：
     [Pulszahl]{text{距离}} = frac{text{设定距离}}{left(frac{text{滚轮直径} times pi}{text{脉冲数}{text{总}}}right)} ]
3. Standortkontrolle:
   • Die Positionssteuerung ist im Wesentlichen eine Kombination von Winkel - und Entfernungssteuerung, um sicherzustellen, dass der Schrittmotor eine vordefinierte Position erreicht.

Es ist wichtig zu beachten, dass, obwohl die Steuerungslogik des Servomotors der Schrittmotor ähnlich ist, wir auch das elektronische Getriebeverhältnis des Servomotors und das Verzögerungsverhältnis zu einem externen mechanischen System berücksichtigen müssen.