高速计数器模拟量实训考核模块使用举例
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s7-300模拟量模块5HF01实例讲解
西门子PLC中用的最多的模拟量输出模块应该就是5HF01模块了,其订货号为:6ES7-332-5HF01-0AB0。
下面举例讲解该模块的实际使用过程。
首先看接线图:
图中是该模块的接线图
上图中模块接线图适用于4~20mA信号输出,该模块8个输出点。
个人在实际应用中配置了隔离栅。
隔离栅接线图如下:
隔离栅采用的是优倍的
按照隔离栅的接线图接线,经过信号转换后依然是输出4~20mA 信号。
4~20mA信号在工程应用中最为广泛,因为该信号为恒流源信
号,衰减较小,信号稳定。
下面在step7中组态该模块:
最下一行蓝色即为组态
并且在组态信息中修改信号类型:
信号类型为电流,4~20mA信号
组态好之后就可以在梯形图中编辑程序了。
该程序是模拟量输出
上图程序中的MD10是给定值,高限是100,低限是0,分别对应调节阀一的开度0~100%,输出电流信号对应4~20mA。
FC106是西门子自带的模拟量输出标准块,输出信号PQW256即对应模拟量输出模块的组态地址。
例如:实际给定值MD10=20时,对应阀门的开度给定是20%吗,PQW256输出的电流信号是4+(20/100)*16=7.2mA。
实际电流输出4~20mA与程序中的0~100%成线型比例关系。
将工作中的经验分享给大家,希望对大家有帮助!
非常感谢大家的支持!。
║44 西门子PLC高级培训教程(第二版) 第1章2.5.2 高速计数器使用实例在工业中使用高速计数器进行计数过程中,很多时候计数脉冲是由编码器提供的,编码器的输出信号可以分为三个部分,A相、B相和Z相,如图2-49所示。
A相和B相是连续脉冲信号,A相的相位比B相的相位超前π。
Z相为定位信号或称为2 Array复位信号,该信号在编码器每转一圈发出一个脉冲信号。
编码器发出三相信号,在使用的时候可以组合使用,也可以单独使用某一相。
可以只使用A相,此图2-49 编码器脉冲信号时编码器的输出信号只是一个计数脉冲,没有方向信号。
如果A相和B相同时使用,就可以进行方向判断,根据方向不同进行加计数或者减计数。
编码器可以使用24V电源电压,也可以使用5V的电源电压,所以输出的信号也分为24V 和5V两种类型。
可根据具体情况选择适合的输出信号,从而确定编码器的电源电压。
例2.19使用CPU313C-2DP中集成的高速计数器对输入信号进行计数。
输入信号选择增量式编码器输出的电动机测速脉冲。
编码器的输出是每圈1000个脉冲信号,电动机带动小车前行或后退,车轮直径为0.3m,根据传动关系,电动机转一周编码器转一周,电动机转一周车轮转2周。
试计算小车稳定运行时的速度。
硬件连接组态:按照表2-5连接增量式编码器的输出信号。
系统的硬件组态参考图2-45中的硬件组态形式。
双击计数器模块即可出现图2-50的计数器属性窗口,首先对计数通道进行设置,这里选择通道0。
图2-50为计数器的地址设置,可以使用系统默认的地址,也可以设置新的地址。
如图2-51对频率测量的各个参数进行设置,工作模式设置为“频率计数”,输出测量值使用直接输出。
最后将硬件设置保存编译并下载到CPU中。
表2-5CPU 313C-2DP中集成高速计数第一通道和第二通道接线端子号名称/地址功能1 1L+输入电压24V2 DI+0.0通道0:A相脉冲信号3 DI+0.1通道0:B相方向信号4 DI+0.2通道0:硬件门5 DI+0.3通道1:A相脉冲信号6 DI+0.4通道1:B相方向信号7 DI+0.5通道1:硬件门16 DI+1.4通道0:锁存功能输入22 DO+0.0通道0:高速响应输出硬件组态下载完成就可以进行编程了。
10.1 DI的高速计数功能
练习目的:熟悉S7-1500高性能输入模块的高速计数功能。
练习要求:使用ET200 MP输入模块16DI的第一个输入点作为高速计数器,在程序中设置计数的起始值为1000,计数值大于等于1020时触发中央机架上的第一个输出。
1)如果TIA博途软件中没有V2.1版本的16DI HS,需要按照模块的HSP文件。
2)使能高数计数功能,查看地址区的变化。
3)地址区的含义如下:
输入作为计数器的反馈信息。
计数器的反馈接口(通道0 和1)从输入字节X+4开始,其中字节X+4至X+11对应通道0,字节X+12至X+19对应通道1。
输出作为计数器的控制接口(通道0 和1)从输出字节X+0 开始,其中字节X+0至X+7对应通道0,字节X+8至X+15对应通道1。
4)配置计数器的参数。
5)在程序中设置起始值并使能软件门(示例中,输入的起始地址为3,输出的起始地址为
2)。
6)在程序中设置起始值并使能软件门。
7)连续使能I3.0,查看计数器的值(ID7),到达1020时是否触发输出。
欧姆龙高速计数模块使用一、概述欧姆龙高速计数模块是一种专为工业自动化应用设计的测量设备,可用于测量物体移动的速度和位置。
通过计数模块与计算机或控制器相连,可以实现高精度的速度和位置测量,为生产自动化和质量控制提供重要支持。
二、产品介绍欧姆龙高速计数模块有多种型号和规格,可根据实际应用需求选择合适的型号。
主要型号有:CM6A、CM17A、CM17B等。
模块通常采用高速光电传感器技术,测量范围从毫米到厘米不等,测量精度可达到微米级别。
三、安装与连接1. 确定计数模块的安装位置,确保其能够清晰地捕捉到需要测量的物体移动。
2. 根据模块说明书,将计数模块正确地连接到计算机或控制器上。
通常需要使用相应的数据线或通信接口。
3. 根据需要,设置计算机或控制器的相关参数,如通信协议、数据传输速率等。
四、使用步骤1. 打开计数模块电源,等待模块自检成功。
2. 将需要测量的物体置于计数模块的测量范围内。
3. 连接计算机或控制器,并设置相关参数。
4. 开始计数,计数模块将自动记录物体的移动速度和位置。
5. 读取计数模块输出的数据,进行进一步的处理和分析。
五、常见问题及解决方法1. 计数不准确:检查测量范围、物体移动速度和位置是否正确;检查模块是否正常工作;检查连接线路是否稳定。
2. 数据传输不稳定:检查计算机或控制器与模块的通信协议是否正确;检查数据传输线路是否稳定;检查模块驱动程序是否更新至最新版本。
3. 其他问题:根据实际情况,寻求专业技术人员的支持。
六、保养与维护1. 定期清理计数模块的表面,保持清洁。
2. 避免在高温、高湿环境下使用,以防模块损坏。
3. 如需更换模块部件,请按照说明书指示,使用原装部件。
七、安全提示1. 操作时请佩戴防护手套,避免皮肤接触模块部件。
2. 避免眼睛直接观察测量过程,以防光损伤。
3. 如发生意外伤害,请立即停止操作,并联系专业医疗人员。
总之,正确使用欧姆龙高速计数模块是确保生产自动化和质量控制的重要环节。
高速计数器模拟量控制实训考核模块使用举例实训项目:高速计数器使用实训;电机转速检测实训;模拟量输入处理实训;模拟量输出控制实训;LED亮度PID调节控制实训;电动机转速测定实验(高速计数器应用)注意:使用本实训模块时LA7805会发热,但不影响使用,通电一段时间后请按下实训模块上的电源开关。
也可以使用6V-12V的直流电源,发热会大大降低。
一、实验目的1、熟悉三菱FX系列PLC高速计数器的应用方法,通过实训掌握高速计数器的应用原则、步骤和方法,并能把这种编程方法应用到运动控制系统中。
2、掌握用三菱PLC的高速计数器测定电动机转速,控制电动机按要求精确运行。
二、实验模块1.高速计数器模拟量实训模块2.计算机一台(或与FX0N系列PLC相配套的手持编程器一个)3.PC/PLC编程数据线一根4.实验导线若干三、接线1、与三菱FX系列PLC相连:2、与单片机PLC学习板相连:四、实验要求用输入的脉冲计算电动机的转速:假设电动机旋转一周编码器输出2048个脉冲,PLC接入一路脉冲信号后,调节相应的频率调节电位器,当测得电动机的转速高于10转每分钟时,L1指示灯闪烁。
五、PLC I/O分配表输入输出启动按钮S7 X10 L1 Y0停止按钮S8 X11脉冲输入X0六、实验过程1、按上面接线图正确连线。
2、编写合适的控制程序,并输入电脑再仿真调试。
3、把PLC程序由计算机下载到PLC主机中(注意:此过程中必须使PLC主机处于STOP状态,);4、把PLC主机置于RUN状态,按下指令实训模块中的启动按钮,观察指示灯或电机的工作是否达到所要求的控制功能。
如没有达到则修改程序。
七、注意事项:1、+24V电源两根线一定不能接反,否则必烧实训模块中的L7805。
如不幸接反,更换L7805即可!2、使用本实训模块时LA7805会发热,但不影响使用,通电一段时间后请按下实训模块上的电源开关。
也可以使用6V-12V的直流电源,发热会大大降低。
高速计数器对CPU扫描速率无法控制的高速事件进行计数,最多可配置12种不同的操作模式。
高速计数器的最高计数频率取决于您的CPU类型。
每台计数器对支持此类功能的时钟、方向控制、复原和起始均有专用输入。
对于二相计数器,两个时钟均可以最高速率运行。
在正交模式中,可选择1乘以(1x)或4乘以(4x)最高计数速率。
所有计数器均以最高速率运行,互不干扰。
本标题讨论下列主题:使用高速计数器识别高速计数器的详细计时功能为高速计数器连接输入线高速计数器编址(HC)识别不同的高速计数器选择现用状态和1x/4x模式高速计数器初始化顺序控制字节HSC模式设置当前值和预设值状态字节为中断赋值使用高速计数器返回顶端通常高速计数器被用作鼓式计数器驱动器,以恒速旋转的转轴配有增量轴式编码器。
轴式编码器提供每次旋转的指定计数以及每次旋转一个复原脉冲。
轴式编码器的时钟和复原脉冲为高速计数器提供输入。
用最先的几个预设值载入高速计数器,并在当前计数小于当前预设值的期间内激活所需输出。
当前计数等于预设值或复原时,计数器设置提供中断。
每次发生当前计数值等于预设值中断事件时,载入新预设值,并设置下一个输出状态。
发生复原中断事件时,设置第一个预设值和第一个输出状态,并重复该循环。
因为中断的发生速率远远低于高速计数器的计数速率,可对高速操作执行精确的控制,并对整体PLC扫描循环产生相对较小的影响。
中断附加方法允许在独立中断例行程序中执行每个载入的新预设值,以便进行状态控制。
(另一种方法是在单个中断例行程序中处理所有的中断事件。
)识别高速计数器的详细计时功能返回顶端下列时序图显示根据模式分类的每台计数器的功能。
在另一个时序图中显示复原和起始输入操作,并应用于所有使用复原和起始输入的模式。
在复原和起始输入图中,复原和起始的现用状态均被编程为高级。
有复原、无起始的操作举例有复原和起始的操作举例模式0、1和2操作举例模式3、4和5操作举例使用计数模式6、7和8时,上下时钟输入的上升沿间隔0.3微秒,高速计数器可能认为这些事件同时发生。
模拟量模块的使用及信号的采集与处理一、实验目的1、熟悉可编程序控制器的工作原理、主要参数、硬件结构、模块特性、安装配置及指令系统、程序设计、调试方法。
2、熟悉S7-300模拟量模块的工作原理,掌握硬件安装接线的方法及软件的设置及编程。
3、掌握模拟量模/数、数/模转换的原理,输入输出编程方法及STEP7开发环境的使用。
二、实验要求1、器材需求:装有Step-7的计算机,S7-300 PLC(包括电源模块、CPU模块、通信模块和至少一个模拟量模块),数字万用表、PLC实验台及实验用导线若干。
2、以尽可能直观的方式验证模拟量输入、输出模块的结果及精度。
三、实验原理通过PLC模拟量模块采集0-10V模拟电压再输出的方式,验证其模拟量模块的转换速度及精度。
模拟量输出框图:图3-1 模拟量输出框图四、实验步骤1、接线本实验除了PLC的电源模块、CPU模块和通信模块,输入/输出模块只用到模拟量模块SM334。
模拟量I/O模块SM334有两种规格,一种是有4模入/2模出的模拟量模块,其输入、输出精度为8位,另一种也是有4模入/2模出的模拟量模块,其输入、输出精度为12位。
SM334模块输入测量范围为0~10 V或0~20 mA,输出范围为0~10 V或0~20 mA。
它的I/O测量范围的选择是通过恰当的接线而不是通过组态软件编程设定的。
与其它模拟量模块不同,SM334没有负的测量范围,且精度比较低。
本实验的I/O模块选用SM334AI4/AO2x12bit模拟量模块,输入信号为实验台提供的0-10V连续可调直流电源,SM334 AI4/AO2x12bit模块的原理图如下:图3-1 SM334 AI4/AO2x12bit示意图接线方法:将模块的电位参考端和每个通道的电位参考端接地(或电源负极),将所选输入通道的输入端接到实验台0-10V直流电源的正极,并用数字万用表测量输入的模拟电压值和SM334 AI4/AO2x12bit模块模出口的电压值。
1200编码器和高速计数器的使用实验报告实验目的:1. 理解1200编码器和高速计数器的原理和使用方法;2. 掌握使用1200编码器和高速计数器进行实时测速的技术。
实验仪器和设备:1. 1200编码器;2. 高速计数器;3. 示波器;4. 信号发生器。
实验原理:1200编码器是一种用于测量转速和角度的传感器,它通过感应传入的旋转物体上的光脉冲信号来确定转速和角度。
光脉冲信号由1200编码器内部的光电传感器产生,传感器会将转动的物体上的刻痕影响转化为脉冲信号。
高速计数器是一种用于计数信号脉冲的仪器,可以实时统计输入的信号脉冲数量。
通过统计信号脉冲的数量可以计算出转速和角度。
实验步骤:1. 将1200编码器的输出接口与高速计数器的输入端连接,确保连接稳固可靠。
2. 设置信号发生器产生一定频率和脉冲宽度的脉冲信号作为输入信号。
3. 打开高速计数器和示波器,设置示波器参数以监测输入信号和计数器的输出信号。
4. 开始实时测速,在示波器上观察输入信号和计数器的输出信号。
5. 根据计数器的输出信号,可以计算出转速和角度。
实验结果:根据实时测速的实验数据,可以获得转速和角度的相关结果。
根据实验需求,进行相应的数据处理和分析。
实验注意事项:1. 确保实验中连接的电路和设备稳定可靠,以避免测量误差。
2. 操作实验仪器时需要注意安全,避免电路短路或其他意外情况发生。
3. 在实验过程中,注意记录实验数据和结果。
结论:通过实验可以发现,1200编码器和高速计数器可以实现对旋转物体的实时测速和角度的测量。
实验数据可以用于对控制系统、机械系统等的分析和优化。
关于西门子S7-200高速计数器的使用方法(转载自网络)
程序通过先设定计数器的值,本例中设定值为13;按设备启动按钮I0.1启动设备,运行后通过信号输入点I0.0进行计数,当计数当前值等于设定值13时,输出点断开,设备运行停止。
I0.2为设备停止按钮。
程序如下:
LD SM0.1
MOVB 16#C8, SMB37
HDEF 0, 0
MOVD +0, SMD38
HSC 0
上述程序注解:(1)对高数记数器HSC0初始化,写入控制字节(16#C8含义为:要求进行初始值设定;不装入预设值;运行中不要求更改计数方向;计数器类型为增。
)
(2)执行HDEF指令,进行高速计数器工作模式的选定设置(计数器为HSC0;模式为0)
(3)初始值设定:装载高数记数器初始值为0
(4)执行HSC指令,写入HSC0设置。
LDN M14.0
EU
MOVB 16#C8, SMB37
MOVD +0, SMD38
HSC 0
上述程序注解:当记速值达到要求值时,M14.0复位,高速计数器计数将复位为初始值,以备下次计数使用。
LDD< HC0, +13
= M14.0
上述程序注解:当计数器值小于13 时,M14.0始终处于置位状态。
LD I0.1
O Q0.0
AN I0.2
A M14.0
= Q0.0
上述程序注解:I0.1为设备启动信号;I0.1为设备停止信号。
高速计数器累计值达到13 时,设备运行停止。
高速计数器的使用方法
1.确定计数器的采样频率,一般情况下,采样频率应该比被测物体的运动频率高,以确保计数器可以准确地记录每个运动周期。
2. 将被测物体与计数器连接起来,通常使用传感器或编码器来检测被测物体的运动。
连接时需要注意传感器或编码器的信号输出与计数器的输入接口兼容。
3. 启动计数器,并对其进行初步配置,如设置采样频率、计数方式等。
根据实际需要,还可以设置计数器的计数范围和计数精度等参数。
4. 开始进行测试,当被测物体运动时,计数器会自动记录其运动次数。
测试完成后,可以通过计数器的显示屏或计算机通信接口查看测试结果。
5. 分析测试结果,根据需要进行数据处理和统计分析,以评估被测物体的运动特性和性能。
需要注意的是,高速计数器使用时需要注意安全和稳定性问题,尤其是在对高速运动物体进行测试时。
同时,对于不同类型和品牌的计数器,其使用方法和配置参数可能会有所不同,需要仔细阅读设备说明书或咨询专业人员。
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模拟量模块的使用及信号的采集与处理模拟量模块是一种用于采集和处理模拟量信号的设备。
它通过连接传感器与计算机系统,将物理世界中的模拟量信号转化为数字信号,以便计算机系统能够对其进行进一步的处理和分析。
下面将详细介绍模拟量模块的使用以及信号的采集与处理。
1.模拟量模块的使用:连接完成后,打开相应的软件程序,可以配置模拟量模块的参数,如采样率、增益等。
模拟量模块通常具有多个输入通道,可以同时采集多个模拟量信号。
用户可以选择需要采集的通道,并设置采样的时间间隔。
配置完成后,点击开始采集按钮,模拟量模块开始采集模拟量信号。
2.信号的采集与处理:信号采样是指定时间间隔内对信号值进行测量。
采样率是指每秒钟采样的次数。
采样率越高,对信号的采样越精确,但也会增加数据量和计算量。
通过模拟量模块的软件界面,用户可以设置采样率以及采样的时间长度。
信号处理是指对采集到的信号进行滤波、放大、修正等操作,以得到预期的结果。
例如,通过滤波操作可以去除信号中的噪声,提高信号质量。
而信号放大可以将小幅度的信号放大到适合计算机处理的范围。
处理完成后,用户可以将采集到的信号保存到计算机系统中,以备后续分析和应用。
总结:模拟量模块的使用及信号的采集与处理是实现模拟量信号数字化的重要步骤。
通过模块的连接和配置,可以方便地采集模拟量信号,并对其进行进一步的处理和分析。
信号采集和处理的精度和效果对模拟量信号的后续应用起着至关重要的作用。
因此,在使用模拟量模块进行信号采集与处理时,用户需要充分了解模块的功能与特性,并根据实际需求进行相应的配置和选择。
摘要本文介绍了高速计数模块FM350-1 的基本使用,包括组态包安装、参数配置、程序编写等详细过程;另外介绍了不同的计数方式、频率测量、转速测量和周期测量的具体组态步骤。
针对掉电、停机时的数据保持,本文也提供了简单的设置和程序实例以供参考。
关键词计数模板,FM350-1,周期计数,单次计数,连续计数,频率测量,转速测量,周期测量,掉电保持Key Words Counter Module, FM350-1, Periodic counting, Single counting, Continuous counting, Frequency measurement, RPM mesurement, Countinuous periodic measurement, retentiveFM350-1 基本功能介绍FM350-1 是一款用于高速计数的功能模块,可用在S7-300/M7-300 控制系统中。
FM350-1上有一个计数通道,可以实现周期计数、单次计数、连续计数和频率、转速、周期的测量。
可以连接源型、漏型以及推挽式接口的编码器,最高计数频率是500kHz,根据编码器信号的不同,能够支持的最大脉冲频率也有所不同。
FM350-1 能够支持如下的操作模式:1.1 连续计数连续计数的计数过程如下图所示:在FM350-1 的配置中,连续计数的计数范围是“0 to +32bits”或者“-31bits to +31bits”,即从0 到,或者从到。
当增计数到达计数范围上限时,下一个到来的脉冲让计数值变为下限值,并继续计数。
232 − 231 231 −11.2 单次计数单次计数的计数过程如下图所示:和连续计数不同,单次计数中存在“主计数方向”(Main counting direction),如上图所示就是“无主计数方向”(none)时的计数过程。
此时的计数范围和连续计数一样,可以是“0 to+32bits”或者“-31bits to +31bits”,当计数到达上限时,门自动关断,计数停止,计数值变成另一限值。
电气控制综合实验报告模拟量模块的使用及信号的采集与处理院(系、部):姓名:学号:班级:专业:指导教师:2011年1月10日北京一、实验目的1、熟悉S7-300模拟量模块的软硬件正确使用方法(硬件安装接线及软件的设置)。
2、掌握模拟量数据输入输出模块转换原理、输入输出编程方法及调试环境STEP7的使用。
3、熟悉可编程序控制器的工作原理、主要参数、硬件结构、模块特性、安装配置及指令系统、程序设计、调试方法。
实验内容涉及常用低压电器、电气控制线路;可编程序控制器的配置及硬件组态、外部连接;编程与调试环境STEP7的使用;项目的创建、软件规划、程序编辑及综合调试。
二、实验要求1、熟悉实验所需的设备、模块及元器件,编程所需的软件环境和硬件条件。
2、熟悉测量所需的信号源、仪表。
3、用尽可能直观的方式检验实验结果是否正确。
4、了解测量系统的速度和精度。
三、实验原理通过模拟量输入模块采集模拟量(标准的电压信号),由模拟量输出模块输出电压。
四、实验设备西门子S7-300PLC、装有STEP7 计算机、万用表及实验电源。
五、实验步骤1、连线具体连线如图1、图2图1图2原理连线图如图3图31、硬件组态总体硬件组态如图4图4 总体硬件组态硬件参数设置如图5图5 硬件参数设置2、模拟量输入/输出模块选中槽号7,插入通用模拟量输入/输出模块AI4/AO2(6ES7 334-0KE00-0AB0),该模块有4输入通道、2输出通道,精度为12bit+符号,测量方法:电压、电阻、温度,测量范围(0~10V、10KΩ、Pt 100),输出范围(0~10V)。
3、模块参数设置3.1、General(常规):Short(模拟量大概介绍)、Order No(产品订单号)、Name(产品名称)。
参数设置如图6图6 General参数设置3.2、Addresses(输入/输出通道地址):System Default(系统缺省)、Process image(过载映像)。
基于PLC的模拟量和高速计数器的教学实验板设计龚爱平;王新伟【摘要】由于实验器材昂贵而造成部分中、高职院校教学器材短缺.本文介绍了一种基于PLC的模拟量及高速计数器的PLC教学实验板的开发方法,即采用串联电阻的分压原理,用一固定值电阻和可调电阻串联,两电阻接点处的电压为模拟量信号;利用集成芯片555定时器的特性,使之作为高速脉冲信号发生器.实验表明,该实验板能达到基于PLC模拟量及高速计数器的教学实验要求.利用该方法开发的教学实验器材,使用灵活,性能稳定,直观性强,制作容易且价格便宜.【期刊名称】《深圳信息职业技术学院学报》【年(卷),期】2016(014)001【总页数】4页(P87-90)【关键词】555定时器;高速脉冲;脉宽调制【作者】龚爱平;王新伟【作者单位】深圳信息职业技术学院机电工程学院,广东深圳 518172;深圳信息职业技术学院机电工程学院,广东深圳 518172【正文语种】中文【中图分类】TP273.4在以可编程序控制器(Programmable Controller,简称PLC)为核心的工业自动控制系统中,经常要测量各类模拟电压/电流信号,而PLC高速计数器具有高可靠性、实用性和简单灵活的优点[1-3]。
它们应用广泛,在一些实际工程中双影随行,如对速度和位置的闭环控制[4-7]。
但由于PLC教学实验设备昂贵,使得大多数高校均存在实验设备不能满足教学实践环节的需要。
在一些职业院校及培训机构,有些教学实验常常安排4人以上共用一台实验设备,更有甚者,有些重要的教学内容,由于缺乏相应的教学设备而不得不舍弃,基于PLC的高速计数器就是这些经常被老师忍痛放弃的教学内容。
555定时器除了作定时延时控制外,还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路,用于频率变换、脉宽调制等。
由于它工作可靠、使用方便、价格低廉,目前被广泛用于各种电子产品中。
本文采用串联电阻的分压原理和555定时器的脉宽调制性能及常用电子元器件,设计了一种基于PLC的模拟量和高速计数器的教学实验板。
高速计数器模拟量控制实训考核模块使用举例实训项目:高速计数器使用实训;电机转速检测实训;模拟量输入处理实训;模拟量输出控制实训;LED亮度PID调节控制实训;电动机转速测定实验(高速计数器应用)注意:使用本实训模块时LA7805会发热,但不影响使用,通电一段时间后请按下实训模块上的电源开关。
也可以使用6V-12V的直流电源,发热会大大降低。
一、实验目的1、熟悉三菱FX系列PLC高速计数器的应用方法,通过实训掌握高速计数器的应用原则、步骤和方法,并能把这种编程方法应用到运动控制系统中。
2、掌握用三菱PLC的高速计数器测定电动机转速,控制电动机按要求精确运行。
二、实验模块1.高速计数器模拟量实训模块2.计算机一台(或与FX0N系列PLC相配套的手持编程器一个)3.PC/PLC编程数据线一根4.实验导线若干三、接线1、与三菱FX系列PLC相连:2、与单片机PLC学习板相连:四、实验要求用输入的脉冲计算电动机的转速:假设电动机旋转一周编码器输出2048个脉冲,PLC接入一路脉冲信号后,调节相应的频率调节电位器,当测得电动机的转速高于10转每分钟时,L1指示灯闪烁。
五、PLC I/O分配表输入输出启动按钮S7 X10 L1 Y0停止按钮S8 X11脉冲输入X0六、实验过程1、按上面接线图正确连线。
2、编写合适的控制程序,并输入电脑再仿真调试。
3、把PLC程序由计算机下载到PLC主机中(注意:此过程中必须使PLC主机处于STOP状态,);4、把PLC主机置于RUN状态,按下指令实训模块中的启动按钮,观察指示灯或电机的工作是否达到所要求的控制功能。
如没有达到则修改程序。
七、注意事项:1、+24V电源两根线一定不能接反,否则必烧实训模块中的L7805。
如不幸接反,更换L7805即可!2、使用本实训模块时LA7805会发热,但不影响使用,通电一段时间后请按下实训模块上的电源开关。
也可以使用6V-12V的直流电源,发热会大大降低。
3、按钮公共端(COM)与其它公共端(COM)是不相通的。
4、本程序使用FX1S型PLC,其它类型PLC请相应修改程序。
5、本程序用到三菱PLC的高速计数器。
6、三菱PLC高速计数器资料:1.高速计数器概述21点高速计数器C235~C255共用PLC的8个高速计数器输入端X0~X7,某一输入端同时只能供一个高速计数器使用。
这21个计数器均为32位加/减计数器(见表1)。
不同类型的高速计数器可以同时使用,但是它们的高速计数器输入不能冲突。
高速计数器的运行建立在中断的基础上,这意味着事件的触发与扫描时间无关。
在对外部高速脉冲计数时,梯形图中高速计数器的线圈应一直通电,以表示与它有关的输入点已被使用,其他高速计数器的处理不能与它冲突。
可用运行时一直为ON的M8000的常开触点来驱动高速计数器的线圈。
例如在图1中,当X14为ON时,选择了高速计数器C235,从表1可知,C235的计数输入端是X0,但是它并不在程序中出现,计数信号不是X14提供的。
表1给出了各高速计数器对应的输入端子的元件号,表中的U、D分别为加、减计数输入,A、B分别为A、B相输入,R为复位输入,S为置位输入。
2.一相高速计数器C235~C240为一相无起动/复位输入端的高速计数器,C24l~C245为一相带起动/复位端的高速计数器,可用M8235~M8245来设置C235~C2415的计数方向,M为ON时为减计数,为OFF时为加计数。
C235~C240只能用RST指令来复位。
图1中的C244是1相带起动/复位端的高速计数器,由表1可知,Xl和X6分别为复位输入端和起动输入端,它们的复位和起动与扫描工作方式无关,其作用是立即的和直接的。
如果X12为ON,一旦X6变为ON,立即开始计数,计数输入端为X0。
X6变为OFF,立即停止计数,C244的设定值由D0和D1指定。
除了用Xl来立即复位外,也可以在梯形图中用复位指令复位。
3. 两相双向计数器两相双向计数器(C246~C250)有一个加计数输入端和一个减计数输入端,例如C246的加、减计数输入端分别是X0和Xl,在计数器的线圈通电时,在X0的上升沿,计数器的当前值加1,在X1的上升沿,计数器的当前值减l。
某些计数器还有复位和起动输入端。
4.A-B相型双计数输入高速计数器C25l~C255为A–B相型双计数输入高速计数器,它们有两个计数输入端,某些计数器还有复位和起动输入端。
图2中的X12为ON时,C25l通过中断,对X0输入的A相信号和X1输入的B相信号的动作计数。
X11为ON时C251被复位,当计数值大于等于设定值时,Y2的线圈通电,若计数值小于设定值,Y2的线圈断电。
A/B相输入不仅提供计数信号,根据它们的相对相位关系,还提供了计数的方向。
利用旋转轴上安装的A/B相型编码器,在机械正转时自动进行加计数,反转时自动进行减计数。
A相输入为ON时,若B相输入由OFF变为ON,为加计数(见图2b);A相为ON时,若B相由ON变为OFF,为减计数(见图2c)。
通过M8251可监视C251的加/减计数状态,加计数时M8251为OFF,减计数时M8251为ON。
5.高速计数器的计数速度一般的计数频率:单相和双向计数器最高l0kHz,A/B相计数器最高为5kHz。
最高的总计数频率:FX lS和FX lN为60kHz,FX2N和FX2NC为20kHZ,计算总计数频率时A/B相计数器的频率应加倍。
FX2N和FX2NC的X0和X1因为具有特殊的硬件,供单相或双相计数时(C235,C236或C246)最高为60kHz,用C25l两相计数时最高为30kHz。
应用指令SPD(速度检测,FUC56)具有高速计数器和输入中断的特性,X0~X5可能被SPD指令使用,SPD指令使用的输入点不能与高速计数器和中断使用的输入点冲突。
在计算高速计数器总的计数频率时,应将SPD指令视为l相高速计数器。
八、思考题高速计数器实训:实训板中有两个脉冲发生电路,要求用两路脉冲学习加减计数器和高速计数器的使用。
具体控制任务:当按下S1按钮计数开始,待计数到500个脉冲后指示灯L1亮。
九、实验示例程序编程思路:每5秒钟统计输入脉冲的个数,如果脉冲数大于1706个,则红灯闪烁,否则重新开始统计。
电动机每圈2048个脉冲,10转每分钟的话每5秒钟就是1706各脉冲。
LED亮度PID调节实验(模拟量处理应用)注意:使用本实训模块时LA7805会发热,但不影响使用,通电一段时间后请按下实训模块上的电源开关。
也可以使用6V-12V的直流电源,发热会大大降低。
一、实验目的3、熟悉三菱FX系列PLC模拟量处理方法,通过实训掌握PID调节的应用原则、步骤和方法,并能把这种编程方法应用到模拟量处理控制系统中。
4、掌握用三菱PLC的模拟量的处理方法,能对实训板中LED的亮度进行PID 精确调节。
二、实验模块1.高速计数器模拟量实训模块2.计算机一台(或与FX0N系列PLC相配套的手持编程器一个)3.PC/PLC编程数据线一根4.实验导线若干三、接线1、与三菱FX系列PLC相连:四、实验要求PID调节方法:高亮二极管的亮度可以由两种方式调节。
一种是用电压调节,输入0-+5v 电压,高亮二极管的亮度随电压升高而变亮。
一种是用手动调节电位器来调节。
实训时,要求手动调节电位器时,通过PLC的处理,提高或降低调节电压而保持发光二极管亮度不变。
五、PLC I/O分配表输入输出启动按钮S1 X0 L1 Y0停止按钮S2 X1 L2 Y1S3 X3 L3 Y2六、实验过程1、按上面接线图正确连线。
2、编写合适的控制程序,并输入电脑再仿真调试。
3、把PLC程序由计算机下载到PLC主机中(注意:此过程中必须使PLC主机处于STOP 状态,);4、把PLC主机置于RUN状态,按下指令实训模块中的启动按钮,观察指示灯或电机的工作是否达到所要求的控制功能。
如没有达到则修改程序。
七、注意事项:1、+24V电源两根线一定不能接反,否则必烧实训模块中的L7805。
如不幸接反,更换L7805即可!2、使用本实训模块时LA7805会发热,但不影响使用,通电一段时间后请按下实训模块上的电源开关。
也可以使用6V-12V的直流电源,发热会大大降低。
3、按钮公共端(COM)与其它公共端(COM)是不相通的。
4、本程序使用FX1N型PLC,其它类型PLC请相应修改程序。
5、本程序用到三菱PLC的模拟量输入、输出模块。
如没有请另行购买。
6、三菱PLC PID调节方法资料:FX1n系列PLC的PID回路运算指令的功能指令编号为FNC88,源操作数[S1],[S2],[S3]和目标操作数均为D,16位运算占9个程序步,[S1],[S2]分别用来存放给定值SV和当前测量到的反馈值PV,[S3]--[S3]+6用来存放控制参数的值,运算结果MV存放在[D]中。
PID指令用于闭环模拟量的控制,在PID控制之前,应使用MOV指令将参数设定值预先写入数据寄存器中。
如果使用有断电保护功能的数据存储器,不需要重复写入。
如果目标操作数[D]有断电保护功能,应使用初始化脉冲M8002的常开触点将它复位。
[S3]--[S3]+24分别用来存放PID运算的各种参数,具体如下:[S3] 采样周期(Ts) 1—32767(ms)[S3]+1 动作方向(ACT) bit0 0:正动作 1:逆动作bit1 0:输入变化量报警无 1:输入变化量报警有效bit2 0:输出变化量报警无 1:输出变化量报警有效bit3 不可使用bit4 0:自动调谐不动作 1:执行自动调谐bit5 0:输出值上下限设定无 1:输出值上下限设定有效bit6—bit15 不可使用[S3]+2 输入滤波常数(α) 0—99% 0时没有输入滤波[S3]+3 比例增益(Kp) 1--32767%[S3]+4 积分时间(TI) 0—32767(×100ms) 0时作为∞处理[S3]+5 微分增益(KD) 0--100% 0时无微分增益[S3]+6 微分时间(TD) 0—32767(×10ms) 0时无微分处理[S3]+7----[S3]+19 PID运算的内部处理占用[S3]+20 输入变化量(增侧)报警设定值 0--32767 [S3]+21 输入变化量(减侧)报警设定值 0--32767[S3]+22 输出变化量(增侧)报警设定值和输出上限设定值[S3]+23 输出变化量(减侧)报警设定值和输出下限设定值[S3]+24 报警输出 bit0输出变化量(增侧)溢出bit1输入变化量(减侧)溢出bit2输出变化量(增侧)溢出bit3输出变化量(减侧)溢出(注意:[S3]+20--[S3]+24在[S3]+1的bit1=1,bit1=1或bit5=1时被占用)在P,I,D这三种控制作用中,比例部分与误差部分信号在时间上时一致的,只要误差一出现,比例部分就能及时地产生与误差成正比例的调节作用,具有调节及时的特点。