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在PLC的世界里，我們主要處理三大類型的數(shù)據(jù)：開關量、模擬量和脈沖量。當你深入理解了這三者之間的關聯(lián)，你就能游刃有余地掌握PLC的操作。

PLC編程算法（1）

1、 開關量，也被稱為邏輯量，它僅有兩個狀態(tài)：0或1、ON或OFF。這兩種狀態(tài)反映了不同的工作狀況，包括輸入和輸出狀態(tài)。開關量控制是PLC的核心應用，通過它，我們可以根據(jù)當前的輸入組合和歷史的輸入順序，使PLC產(chǎn)生相應的輸出，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的有序工作。這種控制方式有時也被稱為順序控制，它可以根據(jù)需求進行手動、半自動或自動的調(diào)節(jié)。

2、 模擬量，是指那些連續(xù)變化的物理量，如電壓、電流、壓力、速度和流量等。雖然PLC原本主要用于開關量控制，但由于模擬量可以轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，PLC也能可靠地處理模擬量。在連續(xù)的生產(chǎn)過程中，模擬量控制常常被稱為過程控制。要實現(xiàn)模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換，我們需要借助傳感器將模擬量轉(zhuǎn)換為電量，如果電量不是標準的，還需要通過變送器將其轉(zhuǎn)換為標準的電信號，如4—20mA、1—5V、0—10V等。接著，通過模擬量輸入單元（A/D）將這些標準電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再由PLC進行處理。理解模擬量單元的分辨率和標準的電信號是進行這種轉(zhuǎn)換的關鍵。

3、 脈沖量是一種特殊的數(shù)字量，其值在0（低電平）和1（高電平）之間不斷交替變化。每秒鐘脈沖交替變化的次數(shù)稱為頻率。在PLC中，脈沖量的控制主要用于位置控制、運動控制和軌跡控制等。例如，在角度控制中，我們可以通過計算所需的脈沖數(shù)來控制步進電機的旋轉(zhuǎn)角度。如果步進電機驅(qū)動器的細分是每圈10000，并且需要電機旋轉(zhuǎn)90度，那么所需的脈沖數(shù)就是10000除以（360/90），即2500個脈沖。

PLC編程算法（2）——模擬量的計算

1、 當電壓范圍為-10V至10V時，不同的分辨率會導致不同的十六進制轉(zhuǎn)換。在6000分辨率下，該電壓范圍被轉(zhuǎn)換為十六進制值F448至0BB8，對應數(shù)字范圍為-3000至3000。而在12000分辨率下，電壓范圍被轉(zhuǎn)換為E890至1770Hex，對應數(shù)字范圍為-6000至6000。

2、 對于0V至10V的電壓，12000分辨率下其十六進制轉(zhuǎn)換范圍為0至1770Hex，對應數(shù)字范圍為0至6000。而同樣在12000分辨率下，十六進制范圍擴展為0至2EE0Hex，對應數(shù)字范圍為0至12000。

3、 電流從0mA至20mA時，6000分辨率下其十六進制轉(zhuǎn)換范圍是0至1770Hex，對應數(shù)字范圍為0至6000。在12000分辨率下，這個范圍擴展為0至2EE0Hex，對應數(shù)字范圍為0至12000。

4、 電流在4mA至20mA之間時，其十六進制轉(zhuǎn)換與0mA至20mA時相同。在6000分辨率下為0至1770Hex，對應0至6000的數(shù)字范圍；在12000分辨率下為0至2EE0Hex，對應0至12000的數(shù)字范圍。

請注意，以上僅為簡單介紹，不同的PLC具有不同的分辨率，并且所測量的物理量范圍也可能不同，因此計算結果可能有所差異。

關于模擬輸入的配線要求：

1、 推薦使用屏蔽雙絞線進行連接，但請確保不連接屏蔽層。

2、 當某個輸入不被使用時，建議將VIN和COM端子短接，以避免不必要的干擾。

3、 模擬信號線應與電源線（如AC電源線、高壓線等）保持隔離，以減少電磁干擾。

4、 如果電源線上存在干擾，建議在輸入部分和電源單元之間安裝濾波器，以提高信號質(zhì)量。

5、 在進行接線時，請確保連接正確。首先給CPU單元上電，然后再給負載上電，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

6、 在斷電時，建議先切斷負載的電源，然后再切斷CPU的電源，以避免可能的設備損壞或數(shù)據(jù)丟失。

PLC編程算法（3）——脈沖量的計算

脈沖量的控制是步進電機和伺服電機實現(xiàn)精確角度控制、距離控制和位置控制的關鍵。以下是以步進電機為例來說明各控制方式：

步進電機的角度控制：

步進電機的角度控制主要依賴于細分數(shù)和轉(zhuǎn)一圈所需的總脈沖數(shù)。細分數(shù)決定了步進電機每一步轉(zhuǎn)動的最小角度，而轉(zhuǎn)一圈所需的總脈沖數(shù)則與步進電機的型號和細分數(shù)有關。

通過設定目標角度和計算角度百分比，我們可以確定需要發(fā)送的脈沖數(shù)。具體計算公式為：

角度動作脈沖數(shù) = 一圈總脈沖數(shù) × (設定角度 / 360°)

這個公式將目標角度轉(zhuǎn)換為需要發(fā)送的脈沖數(shù)，從而實現(xiàn)精確的角度控制。

步進電機的距離控制：

步進電機的距離控制需要首先確定滾輪直徑并計算滾輪周長。滾輪每轉(zhuǎn)動一圈，步進電機就需要完成一定的脈沖數(shù)。因此，我們可以通過滾輪周長和每脈沖轉(zhuǎn)動的距離來計算設定距離所需的脈沖數(shù)。

具體計算公式為：

設定距離脈沖數(shù) = 設定距離 / [(滾輪直徑 × 3.14) / 一圈總脈沖數(shù)]

這個公式將目標距離轉(zhuǎn)換為需要發(fā)送的脈沖數(shù)，從而實現(xiàn)精確的距離控制。

步進電機的位置控制：

步進電機的位置控制實際上是角度控制和距離控制的綜合。通過控制步進電機轉(zhuǎn)動的角度和距離，我們可以實現(xiàn)對其位置的精確控制。在實際應用中，可能需要結合多種傳感器和反饋機制來確保步進電機能夠準確地到達指定位置。

對于伺服電機來說，其動作原理與步進電機類似，但需要考慮伺服電機的內(nèi)部電子齒輪比和減速比。電子齒輪比決定了伺服電機接收到的脈沖數(shù)與實際轉(zhuǎn)動角度之間的比例關系，而減速比則決定了伺服電機輸出軸與電機內(nèi)部轉(zhuǎn)子之間的轉(zhuǎn)速比。在進行伺服電機的控制時，需要根據(jù)這些參數(shù)進行相應的調(diào)整。