plc 开关量、模拟量、脉冲量的计算

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。 

开关量的计算

1、开关量也称逻辑量，指仅有两个取值，0或1、on或off。它是zui常用的控制，对它进行控制是plc的优势，也是plczui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jingque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。

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。

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。zui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。