高速计数器
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[整理]s7-200高速计数器详细解说s7-200高速计数器详细解说1.高速计数器指令普通计数器受CPU扫描速度的影响,是按照顺序扫描的方式进行工作。
在没个扫描周期中,对计数脉冲只能进行一次累加;对于脉冲信号的频率比PLC的扫描频率高时,如果仍采用普通计数器进行累加,必然会丢失很对输入脉冲信号。
在PLC 中,对比扫描频率高的输入信号的计数可也使用高速计数器指令来实现。
在S7-200的CPU22X中,高速计数器数量及其地址编号表如下CPU类型 CPU221 CPU222 CPU224 CPU226 高速计数器数量 4 6 高速计数器编号 HC0,HC3~HC5 HC0~HC51(高速计数器指令高速计数器的指令包括:定义高速计数器指令HDEF 和执行高速计数指令HSC,如表HDEF HSC(1) 定义高速计数器指令HDEFHDE指令功能是为某个要使用的高速计数器选定一种工作模式。
每个高速计数器在使用前,都要用HDEF指令来定义工作模式,并且只能用一次。
它有两个输入端:HSC为要使用的高速计数器编号,数据类型为字节型,数据范围为0~5的常数,分别对应HC0~HC5;MOCE为高速计数的工作模式,数据类型为字节型,数据范围为0~11的常数,分别对应12种工作模式。
当准许输入使能EN有效时,为指定的高速计数器HSC 定义工作模式MODE。
(2)执行高速计数指令HSCHSC指令功能功能是根据与高速计数器相关的特殊继电器确定在控制方式和工作状态,使高速计数器的设置生效,按照指令的工作模式的工作模式执行计数操作。
它有一个数据输入端N:N为高速计数器的编号,数据类型的字型,数据范围为0~5的常数,分别对应高速计数器HC0~HC5.当准许输入EN使能有效时,启动N号高速计数器工作。
2(高速计数器的输入端高速计数器的输入端不像普通输入端那样有用户定义,而是由系统指定的输入点输入信号,每个高速计数器对它所支持的脉冲输入端,方向控制,复位和启动都有专用的输入点,通过比较或中断完成预定的操作。
5.3 高速计数器前面讲的计数器指令的计数速度受扫描周期的影响,对比CPU扫描频率高的脉冲输入,就不能满足控制要求了。
高速计数器HSC用来累计比PLC扫描频率高得多的脉冲输入,利用产生的中断事件完成预定的操作。
一、高速计数器介绍S7-200系列PLC设计了高速计数功能(HSC),其计数自动进行不受扫描周期的影响,最高计数频率取决于CPU的类型,CPU22x系列最高计数频率为30KHz。
高速计数器在程序中使用时的地址编号用HC n来表示(在非正式程序中有时用HSC n),HC (HSC)表示编程元件名称为高速计数器,n为编号。
表5-3 高速计数器的数量与编号表1.高速计数器输入端的连接每个高速计数器对它所支持的时钟、方向控制、复位和启动都有专用的输入点,通过中断控制完成预定的操作。
每个高速计数器专用输入点如表5-4所示。
注意:同一个输入端不能用于两种不同的功能。
但是高速计数器当前模式未使用的输入端均可用于其他用途,如作为中断输入端或作为数字量输入端。
每个高速计数器的3种中断的优先级由高到低,各个高速计数器引起的中断事件如表5-5所示。
S7-200系列PLC高速计数器HSC0~HSC5可以分别定义为四种工作类型:带有内部方向控制的单相计数器;带有外部方向控制的单相计数器;带有增/减计数脉冲输入的双相计数器;A/B相正交计数器。
根据有无复位输入和启动输入,每种高速计数器类型可以设定为三种工作状态:无复位且无启动输入;有复位但无启动输入;有复位且有启动输入。
HSC0~HSC5可以根据外部输入端的不同配置12种模式(模式0~模式11),高速计数器的工作模式见表6-4。
表6-5 高速计数器的控制字节(位)号计数,当计数值等于大于50时输出端Q0.0通电,当外部复位时Q0.0断电。
接线图如图6-3所示,系统自动分配I0.0为HSC0的计数脉冲信号输入端,I0.2为HSC0的外部复位端。
822. 高速计数器的工作模式高速计数器有12种工作模式,模式0~模式2采用单路脉冲输入的内部方向控制加/减计数;模式3~模式5采用单路脉冲输入的外部方向控制加/减计数;模式6~模式8采用两路脉冲输入的加/减计数;模式9~模式11采用两路脉冲输入的双相正交计数。
一、概述在工业自动化控制系统中,计数器是一个非常重要的组成部分,用于对输入信号进行计数、测量、监控等操作。
在PLC(可编程逻辑控制器)中,高速计数器是一种特殊的计数器,能够实现对高速脉冲信号的准确计数和处理。
本文将重点讨论PLC高速计数器中的ab相脉冲,包括其工作原理、应用场景以及参数设置等方面。
二、PLC高速计数器概述1. PLC高速计数器的作用PLC高速计数器主要用于对高速脉冲信号进行计数、频率测量和脉冲宽度测量等操作。
相比普通计数器,高速计数器的计数速度更快、精度更高,适用于对高速运动设备和快速信号进行监控和控制。
2. PLC高速计数器的工作原理高速计数器通常采用ab相计数原理,即通过两个输入通道分别接收脉冲信号,实现对脉冲信号的双相计数。
ab相脉冲之间存在一定的相位差,能够克服脉冲信号的间隔时间不均匀等问题,提高计数的准确性和稳定性。
三、AB相脉冲接口1. AB相脉冲的定义AB相脉冲是指两个相位差为90度的脉冲信号,通常用于表示旋转或振动系统的运动状态。
其中,A相信号表示正向运动,B相信号表示反向运动,两者配合能够准确地表达系统的位置、速度和加速度。
2. AB相脉冲的接口在PLC高速计数器中,AB相脉冲通常通过专用的脉冲输入端子进行连接,其中A相信号接入A相脉冲输入端子,B相信号接入B相脉冲输入端子。
通过这种方式,PLC可以准确地获取AB相脉冲信号,实现高速计数和运动控制。
四、PLC高速计数器中AB相脉冲的应用1. 高速运动控制在工业生产线上,许多设备需要进行高速运动控制,如输送带、旋转机械等。
PLC高速计数器通过对AB相脉冲进行计数和监控,能够实时掌握设备的运动状态,并对其进行精准的调节和控制。
2. 反向运动检测AB相脉冲信号的正反向特性使得其在反向运动检测中非常有效。
通过监测AB相脉冲的变化,PLC可以及时发现设备的反向运动情况,减少设备的损耗和运行故障。
五、PLC高速计数器中AB相脉冲的参数设置1. 脉冲输入方式在PLC高速计数器的参数设置中,需要选择正确的脉冲输入方式,包括AB相脉冲计数、频率测量、脉冲宽度测量等多种方式,以满足不同的应用需求。
高速计数器的使用方法
高速计数器是一种电子计数器,具有高速、准确、稳定等特点,广泛应用于各种计数场合。
其使用方法如下:
1. 首先,将高速计数器与待计数的信号源连接,确保连接正确、稳定。
2. 然后,按下高速计数器上的计数键,开始计数。
3. 在计数过程中,可以通过高速计数器的显示屏上的数字来实时查看计数结果。
4. 如果需要重置计数器,可以按下清零键将计数器清零。
5. 在使用高速计数器时,需要注意待计数信号的稳定性和波形形态,以确保计数结果准确无误。
6. 此外,还需要在使用过程中注意保护高速计数器,避免受到过高电压、电流等因素的影响,导致损坏或计数不准确。
综上所述,高速计数器的使用方法并不复杂,只需按照上述步骤进行即可。
同时,还需要注意信号源的稳定性和波形形态,以确保计数结果的准确性。
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高速计数器是一种用于测量装置运动次数或周期的计数器,通常用于测量物体的运动速度、位移或时间。
其原理主要是通过检测物体的运动信号,将其计数并累计,从而得到运动次数或周期。
高速计数器的工作原理通常基于光电式、磁感应式或霍尔效应等传感器技术。
这些传感器能够检测到物体的运动状态,并将其转换为计数信号。
光电式高速计数器利用光电效应将物体与传感器之间的距离变化转换为电信号。
当物体经过传感器时,会改变光线照射到光电元件上的强度,从而产生计数脉冲。
磁感应式高速计数器则通过检测物体的运动产生的磁场变化来计数。
而霍尔效应传感器则利用霍尔元件检测物体运动时产生的霍尔电势,从而产生计数脉冲。
除了传感器技术,高速计数器还通常配备了高速处理器和存储设备,以便对计数信号进行实时处理和存储。
高速处理器可以对计数信号进行滤波、整形和放大等处理,以适应计数器的性能和精度要求。
存储设备则用于存储计数数据,以便后续分析和应用。
在实际应用中,高速计数器通常用于工业自动化生产线的速度检测、位置控制、安全防护等方面。
例如,在生产线中,高速计数器可以用来测量传送带的速度,从而控制生产节拍;也可以用来检测物体的位移,从而监测设备的运行状态;还可以用来记录生产过程中的关键数据,以便分析生产效率和产品质量。
总之,高速计数器的工作原理主要是通过传感器技术检测物体的运动信号,并将其转换为计数信号,再经过高速处理器和存储设备的处理和存储,实现计数和累计的功能。
其应用范围广泛,涉及到工业自动化生产线的各个方面。
codesys高速计数器指令一、高速计数器概述高速计数器是一种用于计数的高精度、高速数字信号处理设备。
在工业自动化、测量与控制领域具有广泛的应用。
它能够对输入的脉冲信号进行实时计数,适用于需要高精度、高速计数的场合。
二、CODESYS高速计数器指令介绍CODESYS(Compact Office with Design System)是一款基于IEC 61131-3编程标准的高度可扩展的PLC编程软件。
在CODESYS中,高速计数器指令具有以下特点:1.丰富的指令:CODESYS提供了多种高速计数器指令,如:增量计数器、减量计数器、锁存器等。
2.灵活的配置:用户可以根据实际需求对高速计数器进行配置,如:设置计数器位数、选择计数器工作模式等。
3.高速计数器之间的同步:CODESYS支持多个高速计数器之间的数据同步,方便实现复杂的计数控制功能。
三、高速计数器应用场景及优势1.应用场景:高速计数器广泛应用于生产线上的物料计数、传送带上的物品计数、机器人的运动轨迹控制等场合。
2.优势:高速计数器具有高精度、高速度、抗干扰能力强等优点,能够满足各类复杂计数需求。
四、高速计数器编程实例以下是一个简单的高速计数器编程实例:1.创建一个高速计数器,设置计数器位数为16,工作模式为增计数。
2.编写一个循环程序,用于读取高速计数器的值并显示。
3.编写一个程序,用于控制高速计数器的启动、停止和复位功能。
4.编写一个程序,实现高速计数器与另一个高速计数器的数据同步。
五、总结CODESYS高速计数器指令为工程师提供了强大的计数控制功能,通过灵活配置和编程,可以实现各种复杂场景的计数需求。
1200 高速计数器工艺对象高速计数器是现代工业生产中常用的一种工艺对象,主要用于计数和记录生产过程中的数量、时间等信息。
它在制造业、物流业、交通业等领域被广泛应用,对提高生产效率、优化资源配置、提升产品质量等方面起到了重要作用。
一、高速计数器的定义和作用高速计数器是一种能够快速准确计数的设备,它可以根据不同的输入信号进行计数,具有计数范围广、计数精度高、反应速度快等特点。
在工业生产中,高速计数器的主要作用体现在以下几个方面:1.记录生产数量:高速计数器可以根据生产流程中的输入信号进行快速计数,实时记录产品的数量。
无论是制造业中的流水线生产,还是物流业中的货物装卸,高速计数器都可以准确地记录物品的数量,以便对生产线进行调整和管理。
2.统计生产时间:高速计数器还可以根据输入信号的变化记录生产的时间,用于统计生产效率和工作时长。
通过分析生产时间,可以评估生产效率、发现生产线的瓶颈、优化生产计划等,从而提高生产效率和降低成本。
3.控制生产流程:高速计数器可以根据计数结果进行控制操作,如触发报警、启停设备等。
例如,在物流仓储中,当高速计数器检测到货物数量达到设定值时,可以自动触发卸货操作;在制造业中,高速计数器可以根据生产进度进行计数,及时调整设备运行状态,确保生产流程的顺利进行。
4.优化资源配置:高速计数器能够根据计数结果进行资源的合理配置。
根据不同的计数需求,可以合理安排人力、设备和材料,以避免资源的浪费和不必要的成本。
二、高速计数器的特点和技术细节高速计数器作为一种工艺对象,具有以下几个特点和技术细节:1.高精度计数:高速计数器具有很高的计数精度,能够准确地计数。
它采用了先进的计数器芯片和电路设计,能够在高速运行的情况下依然保持数值的准确性,避免计数误差。
2.快速响应:高速计数器具有快速响应的特点,它能够快速地读取和处理输入信号并进行计数。
这可以确保在高速生产环境中准确记录生产数量和时间,避免因计数延迟而引起的误差。
codesys高速计数器指令【原创实用版】目录1.概述2.高速计数器的功能和应用3.高速计数器指令的使用方法4.高速计数器指令的举例5.结论正文1.概述高速计数器是一种在工业自动化领域常用的设备,用于对脉冲信号进行高速、精确的计数。
它能够将脉冲信号转换为数字信号,并通过设定的阈值进行计数,从而实现对设备运行状态的监测和控制。
在 codesys 软件中,高速计数器指令是一种用于控制高速计数器的指令,能够实现对高速计数器的配置和控制。
2.高速计数器的功能和应用高速计数器具有以下功能和应用:- 实时监测:高速计数器能够实时监测脉冲信号,并将其转换为数字信号,通过设定的阈值进行计数,从而实现对设备运行状态的实时监测。
- 精确控制:高速计数器能够实现对设备的精确控制,通过调整计数阈值和计数范围,实现对设备运行速度和位置的精确控制。
- 数据记录:高速计数器能够记录脉冲信号的计数值,并将其保存在系统中,便于进行数据分析和故障诊断。
3.高速计数器指令的使用方法在 codesys 软件中,高速计数器指令的使用方法如下:- 首先,需要创建一个高速计数器,并在属性中设置高速计数器的阈值、计数范围等参数。
- 其次,需要编写指令,指定高速计数器的工作模式,并根据需要设置计数阈值和计数范围。
- 最后,将指令发送到高速计数器,实现对高速计数器的控制。
4.高速计数器指令的举例以下是一个高速计数器指令的举例:```HDEF S7_200VAR计数器:INTEND_VARMETHOD RunHSCR S7_200RANGE 100000THRESH 1000END_HSCREND_METHOD```在这个例子中,我们创建了一个名为“计数器”的整数变量,并使用HDEF 指令创建了一个高速计数器,指定了计数器的范围为 100000,阈值为 1000。
然后,我们编写了一个名为“Run”的方法,用于启动高速计数器。
在这个方法中,我们使用 HSCR 指令启动了高速计数器,并设置了计数器的范围和阈值。
s7200高速计数器控制三段速度摘要:一、引言二、S7-200高速计数器介绍三、控制三段速度的方法1.方法一:使用两个高速计数器2.方法二:使用一个高速计数器和两个比较器四、实际应用案例1.案例一:使用两个高速计数器实现三段速度控制2.案例二:使用一个高速计数器和两个比较器实现三段速度控制五、总结正文:一、引言在工业自动化领域,S7-200是一款非常受欢迎的PLC(可编程逻辑控制器)型号。
通过合理利用S7-200的高速计数器功能,可以实现对设备的精准控制。
本文将详细介绍如何利用S7-200高速计数器控制三段速度。
二、S7-200高速计数器介绍S7-200高速计数器是一种专门用于计数脉冲信号的特殊模块。
它具有高分辨率、高速计数、精确测量等特点,可以满足各种工业控制场景的需求。
在S7-200中,高速计数器可分为单相和双相两种类型,用户可以根据实际需求进行选择。
三、控制三段速度的方法为了实现对三段速度的控制,我们可以采用以下两种方法:1.方法一:使用两个高速计数器在这种方法中,我们需要使用两个高速计数器分别检测三段速度信号。
当第一段速度信号到达预设值时,第一个高速计数器开始计数;当第二段速度信号到达预设值时,第二个高速计数器开始计数。
通过比较两个高速计数器的计数值,可以实现对三段速度的控制。
2.方法二:使用一个高速计数器和两个比较器在这种方法中,我们只需使用一个高速计数器和一个比较器即可实现对三段速度的控制。
首先,将三段速度信号输入到高速计数器中,然后将高速计数器的输出信号分别与三个预设值进行比较。
当高速计数器的输出信号大于第一个预设值时,表示当前速度处于第一段;当输出信号大于第二个预设值时,表示当前速度处于第二段;当输出信号大于第三个预设值时,表示当前速度处于第三段。
通过这种方法,我们可以实现对三段速度的控制。
四、实际应用案例1.案例一:使用两个高速计数器实现三段速度控制在某生产线中,需要对一个输送带的速度进行三段控制。
200plc高速计数器用法PLC高速计数器是一种常用的工业自动化控制器,用于对高速脉冲信号进行计数和监控。
它通常与传感器、编码器和其他脉冲信号生成器连接,用于监控机器运行状态、生产线节拍等。
在工业控制系统中,高速计数器的使用非常普遍,能够满足对高速脉冲信号的精确计数和快速响应的需求。
本文将详细介绍PLC高速计数器的用法和应用。
PLC高速计数器的原理和结构PLC高速计数器通常由输入端口、计数器寄存器和输出端口组成。
输入端口用于接收脉冲信号输入,通常接入传感器、编码器等设备,用于检测运动、转速、位置等信息。
计数器寄存器用于记录和存储脉冲信号的数量,可以根据需求进行清零、累加、减计数等操作。
输出端口则根据计数器寄存器的数值输出相应的控制信号,用于控制执行器、显示器、报警器等设备。
PLC高速计数器通常具有高速计数、精确计数和快速响应的特点,能够满足对高速脉冲信号的处理需求。
在工业自动化领域,PLC高速计数器被广泛应用于机械加工、流水线生产、包装运输等领域,能够实现高效稳定的自动化控制。
PLC高速计数器的用法1. 连接传感器和编码器在使用PLC高速计数器前,首先需要连接传感器和编码器等脉冲信号输入设备。
传感器通常用于检测运动、位置、转速等信息,编码器则用于反馈旋转运动的脉冲信号。
这些设备通过输入端口与PLC高速计数器相连,将脉冲信号输入到计数器中。
2. 设置计数器参数PLC高速计数器通常具有多种参数设置功能,可以根据实际需求进行调整。
在使用前,需要设置计数器的初始值、计数方式、溢出处理、计数触发方式等参数。
这些参数设置可以根据具体应用要求,如累加计数、减计数、脉冲计数、阈值触发计数等,以实现不同的计数功能。
3. 监控脉冲信号PLC高速计数器能够对脉冲信号进行实时监控和计数。
通过计数器寄存器可以记录并显示脉冲信号的数量,实时反映设备的运行状态。
在工业生产中,可以通过监控脉冲信号的计数值,对设备的运行速度、频率、产量等进行实时监控。
s7200高速计数器控制三段速度摘要:一、引言二、S7-200 高速计数器的介绍三、控制三段速度的方法1.方法一:使用PLC 的指令2.方法二:使用功能块3.方法三:使用通讯功能四、总结正文:一、引言在工业自动化领域,S7-200 系列PLC 被广泛应用于各种工程中。
其中,高速计数器是S7-200 系列PLC 的一个重要功能,可以实现对设备运行速度的精确控制。
本文将详细介绍如何利用S7-200 高速计数器控制三段速度。
二、S7-200 高速计数器的介绍S7-200 系列PLC 的高速计数器具有高速、高精度的特点,可以实现对设备运行速度的实时监测和控制。
高速计数器可以分为两类:一类是可编程高速计数器,另一类是绝对值高速计数器。
两类高速计数器都可以实现对设备运行速度的控制,但绝对值高速计数器具有更高的精度和更广泛的应用范围。
三、控制三段速度的方法1.方法一:使用PLC 的指令利用PLC 的指令可以实现对高速计数器的简单控制。
例如,可以使用以下指令实现对三段速度的控制:(1) 使能高速计数器:`SM0.0`(2) 设置高速计数器的工作模式:`CTU0`(3) 设置高速计数器的计数范围:`CTUD`(4) 设置高速计数器的计数方向:`CTUD`(5) 启动高速计数器:`CTU0`(6) 读取高速计数器的当前值:`CTUD`2.方法二:使用功能块S7-200 系列PLC 提供了丰富的功能块,可以通过编写功能块实现对高速计数器的复杂控制。
例如,可以使用以下功能块实现对三段速度的控制:(1) 使能高速计数器功能块:`FB1`(2) 设置高速计数器工作模式功能块:`FB2`(3) 设置高速计数器计数范围功能块:`FB3`(4) 设置高速计数器计数方向功能块:`FB4`(5) 启动高速计数器功能块:`FB5`(6) 读取高速计数器当前值功能块:`FB6`3.方法三:使用通讯功能S7-200 系列PLC 支持多种通讯协议,可以通过通讯功能实现与其他设备的联动控制。
fx5u 高速计数器指令-回复FX5U高速计数器指令是三菱电机公司在其FX5U系列可编程控制器中的一种功能强大的指令。
高速计数器是在自动化控制领域中广泛应用的一种设备,用于对高速脉冲信号进行计数与处理。
本文将深入介绍FX5U高速计数器指令的相关内容,从基本概念开始,一步一步回答相关问题。
第一部分:概述- 什么是FX5U高速计数器指令?- FX5U高速计数器指令有什么作用?- FX5U高速计数器指令用于哪些场景?第二部分:FX5U高速计数器指令的基本概念- 什么是高速计数器?- 高速计数器的原理和工作方式是什么?- FX5U高速计数器指令有哪些特点?第三部分:FX5U高速计数器指令的使用方法- 如何在GX Works3中设置FX5U高速计数器?- 如何编程实现FX5U高速计数器指令的功能?- FX5U高速计数器指令参数的含义和使用技巧是什么?第四部分:FX5U高速计数器指令的应用案例- 如何应用FX5U高速计数器指令实现快速计数与反馈控制?- FX5U高速计数器指令在工业自动化领域中的应用案例有哪些?第五部分:FX5U高速计数器指令的扩展应用- 如何结合FX5U高速计数器指令和其他模块实现更复杂的控制功能?- FX5U高速计数器指令的扩展功能和发展趋势是什么?第六部分:FX5U高速计数器指令的优势和不足- FX5U高速计数器指令相比其他同类产品有哪些优势?- FX5U高速计数器指令的局限性是什么?第七部分:总结- FX5U高速计数器指令在自动化控制系统中的重要性是如何的?- FX5U高速计数器指令的未来发展方向是什么?通过对FX5U高速计数器指令进行深入地了解和运用,可帮助我们更好地完成自动化控制系统的设计与实施,提高生产效率和质量。
同时,也有助于我们深入理解高速计数器的工作原理和应用方法,为工业自动化领域的发展做出贡献。
1 引言
切纸机械是印刷和包装行业最常用的设备之一。
切纸机完成的最基本动作是把待裁切的材料送到指定位置,然后进行裁切。
其控制的核心是一个单轴定位控制。
我公司引进欧洲一家公司的两台切纸设备,其推进定位系统的实现是利用单片机控制的。
控制过程是这样的,当接收编码器的脉冲信号达到设定值后,单片机系统输出信号,断开进给电机的接触器,同时电磁离合制动器的离合分离,刹车起作用以消除推进系统的惯性,从而实现精确定位。
由于设备的单片机控制系统老化,造成定位不准,切纸动作紊乱,不能正常生产。
但此控制系统是早期产品,没有合适配件可替换,只能采取改造这一途径。
目前国内进行切纸设备进给定位系统改造主要有两种方式,一是利用单片机结合变频器实现,一是利用单片机结合伺服系统实现,不过此两种改造方案成本都在两万元以上。
并且单片机系统是由专业开发公司设计,技术保守,一旦出现故障只能交还原公司维修或更换,维修周期长且成本高,不利于改造后设备的维护和使用。
我们结合自己设备的特点提出了新的改造方案,就是用PLC的高速计数器功能结合变频器的多段速功能实现定位控制,并利用HMI(人机界面HumanMachineInterface)进行裁切参数设定和完成一些手动动作。
2 改造的可行性分析
现在的大多PLC都具有高速计数器功能,不需增加特殊功能单元就可以处理频率高达几十或上百KHz的脉冲信号,而切纸机对进给系统的精度和响应速度要求不是很高。
可以通过对切纸机进给系统相关参数的计算,合理的选用编码器,让脉冲频率即能在PLC处理的范围内又可以满足进给的精度要求。
在进给过程中,让PLC对所接收的脉冲数与设定数值进行比较,根据比较结果驱动相应的输出点对变频器进行输出频率的控制,实现接近设定值时进给速度变慢,从而减小系统惯性,达到精确定位的目的。
另外当今变频器技术取得了长足的发展,使电机在低速时的转矩大幅度提升,从而也保证了进给定位时低速推进的可行性。
3 主要控制部件的选取
3.1 PLC的选取
设备需要的输入输出信号如下:
x0脉冲输入
x1脉冲输入
x2前限位
x3后限位y3 前进!
x4前减速位y4 后退
x5电机运转信号y5 高速
x6刀上位y6 中速
x7滑刀保护y7 低速
x10压纸器上位y10
x11光电保护y11
x12小车后位y12 进给离合
x13双手下刀按钮y13 压板下
x14停止按钮y14 刀离合
x15连杆保护y15 电机禁启动
x16刀回复到位
针对这些必需的输入点数,选用了FX1s-30MR的PLC,因为选用了人机界面,其它一些手动动作,如前进、后退、换刀等都通过人机界面实现,不需占用PLC输入点,从而为选用低价位的FX1s系列PLC成为可能,因为FX1s系列PLC输入点最多只有16点。
另外此系列PLC的高速计数器具有处理频率高达60千赫的脉冲的能力,足可以满足切纸机对精度的要求。
3.2 编码器的选取
编码器的选取要符合两个方面,一是PLC接收的最高脉冲频率,二是进给的精度。
我们选用的是编码器分辨率是500P/R(每转每相输出500个脉冲)的。
通过验正可以知道此分辨率可以满足上面两个条件。
验证所需的参数:电机最高转速是1500转/分(25转/秒)、进给丝杆的导程是10mm/转。
验证如下:
本系统脉冲最高频率=25转/秒×500个/转×2(A/B两相)=25KHz
理论进给分辨率=10mm/500=0.02mm
同时由上面的数据知道进给系统每走1mm编码器发出50(此数据很重要,在PLC程序的数据处理中要用到)个脉冲信号。
由于此工程中对编码器的A/B 相脉冲进行了分别计数,使用了两个高速计数器,且在程序中应用了高速定位指令,则此PLC可处理的最高脉冲频率为30千赫,因此满足了第一个条件;我们的切纸机的载切精度要求是0.2mm,可知理论精度完全满足此要求。
3.3 变频器和HMI的选取
这两个部件我们都选用了三菱公司的产品,分别是FR-E540-0.75K-CH和
F920GOT-BBD-K-C。
4 F920GOT-BBD-K-C的特点:
F920GOT是带按键型的HMI,它的使用和编程非常简单方便。
它具有以下特点:1)可以方便的实现和PLC的数据交换;2)通过本身自带的6个功能按键开关,可以控制PLC 内部的软继电器,从而可以减少PLC输入点的使用;3)具有两个通讯口,一个RS232C(用于和个人电脑通讯)和一个RS422(用于和PLC通讯),利用电脑和F920GOT相连后不仅可以对HMI进行程序的读取和上传,还可以直接对PLC的程序进行上传下载、调整和监控。
5 PLC和HMI程序的编写
此工程中程序的难点主要在于数据的处理上。
在切纸机工作过程中除手动让进给定位机构前进后退外,还要实现等分裁切功能和指定具体位置定位功能,并且HMI上还要即时显示定位机构的当前位置。
我们为了简化程序中的计算,采用了两个高速计数器C235和
C236。
C236通过计算前进后退的脉冲数,再进行换算后用于显示进给机构的当前位置;C235用于进行精确定位。
定位过程是这样的,每次进给机构需要定位工作时,通过计算把需要的脉冲数送到C235,不论进给机构前进还是后退C235进行减计数,同时对C235中的数值进行比较,根据比较结果驱动相应的输出点对变频器进行输出频率的控制,实现接近设定值时进给速度变慢,从而达到精确定位。
因为任何系统都有惯性和时间上的迟滞,所以变频器停止输出的时间并不是C235中的计数值减小到0时,而是让C235和一个数据寄存器D130比较,当C235中的值减小到D130中的设定值时PLC控制变频器停止输出。
D130的值可通过人机界面进行修改和设定,在调试时通过修改这个值,以达到定位准确的目的。
显示定位机构当前位置的程序见下图1,
图1显示定位机构当前位置程序段
实现定位控制的程序段见下图2。
图2定位程序段
还有一个问题是参数设定时的小数点位问题,实际工作中在设定位置时要精确到
0.1mm。
这个问题在一些单片机系统中常会遇到,常见的处理办法是加大一个数量级,就是设定数据时,在人机界面上用1代替0.1mm,10代替1mm。
不过我们在处理此问题时通过HMI中对数据的设置和PLC的程序编写达到了所见即所得的效果。
HMI中主要是对数值的格式要设定好。
HMI中的设置画面见下图。
图3HMI中数据设置画面
比如我要等分裁切10.5mm的纸,就可以在HMI上设定为10.5,而不是像我公司其它设备上要设为105,但PLC的寄存器D128的内容是105而不是10.5,这样在计算需要的脉冲数时就要用下面一条命令:
MULD128K5D10(此命令中尽管编程时D11不出现但实际上寄存器D11被占用,不能再应用于其它地方,否则会出现问题。
)
而不是用:
MULD128K50D10
编程中其它应注意的问题。
一是双线圈问题。
本工程中利用条件跳转和步进指令避免了双线圈问题。
二是误信号问题。
编码器是一种比较精密的光电产品,受振动时不可避免的会出现误信号,而切纸机在执行裁切动作时会造成很大振动,如果忽视这个现象,定位精度和执行机构当前位置的显示都会不准确。
本工程中处理方法参见上面例子程序图1,只有Y3、Y4接通,即只有进给机构前进和后退时才让C236进行计数,这样就屏蔽了裁切时震动造成的误信号。
6 变频器的参数设置
此工程中需设定的变频器的主要参数见下。
参数号名称设定值
0 转矩提升8%(低速时电机转矩不足时可提高此数字)
43 速设定(高速)30Hz
53 速设定(中速)10Hz
63 速设定(低速)2Hz
7 加速时间0.5s
8 减速时间0.5s
24 多段速设定(4速)50Hz
79 操作模式2(只执行外部操作)
在调试过程中为了达到定位速度和精度的完美结合,应对三段速设定值,加减速时间和HMI中D130、D200和D202的数值进行相应调整。
7 结论
通过上述的改造过程,完全恢复了我们切纸机的功能,试用三个月以来运行非常稳定。
由这个应用实例可以看出结合PLC的高速计数器功能,合理的进行应用,在一定场合可以取代高成本的定位控制系统,实现控制系统最优的性价比。
也迎合了我国当前提出的建设节约型社会的宗旨。