利用光電編碼器與PLC高速計(jì)數(shù)器進(jìn)行定位控制

1、利用光電編碼器和 PLC 高速計(jì)數(shù)器進(jìn)行定位控制 在往返式傳動(dòng)控制系統(tǒng)中，很多時(shí)候都會涉及到多點(diǎn)定位問題。即要求在不同的定位點(diǎn)啟動(dòng)不同的機(jī)械動(dòng)作。但由 于機(jī)械慣性的作用，常常會給系統(tǒng)帶來定點(diǎn)誤差。本系統(tǒng)以龍門刨床的機(jī)械傳動(dòng)為例，采用 plc 作為控制器，通過 變頻器調(diào)節(jié)速度，利用光電編碼器和 plc 高速計(jì)數(shù)器進(jìn)行定位控制，從而實(shí)現(xiàn)精確定位。 <br /><br /> 變頻器； plc ；高速計(jì)數(shù)器；光電編碼器 <br /><br /> 1 龍門刨床的機(jī)械傳動(dòng)控制要求 <br /><br /> 圖 1 所示的龍門刨 床的機(jī)

2、械傳動(dòng)示意圖。傳動(dòng)系統(tǒng)從原點(diǎn)啟動(dòng)，中速行駛到 1000mm ，開始高速行駛，高速行駛到 3000mm ，開始低 速爬行，低速爬行到終點(diǎn)（ 3200mm ）停車。停頓 2s 。反向高速行駛，高速行駛到距原點(diǎn) 200mm 處開始低速爬行。 到達(dá)原點(diǎn)停車，停頓 2s 后重新開始往返。在原點(diǎn)和終點(diǎn)低速爬行的目的是為了避免系統(tǒng)慣性帶來的定點(diǎn)誤差，做 到原點(diǎn)和終點(diǎn)的精確定位停車。 <br /><br /> 2 龍門刨床機(jī)械傳動(dòng)的 plc 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) <br /><br />2.1系統(tǒng)對變頻器的控制要求 <br /><br />

3、變頻器的正反轉(zhuǎn)由繼電器 k1、k2 控制，速度的切換由繼電器 k3 、k4 完 成。變頻器故障報(bào)警輸出觸點(diǎn)（ 30a、30c 觸點(diǎn)）用于立即停止高速計(jì)數(shù)器運(yùn)行，并由指示燈hr 指示。 <br /><br />變頻器具有多段速度設(shè)定功能，當(dāng)k3、k4兩個(gè)繼電器觸點(diǎn)都斷開時(shí)，高速行駛（第一速度）；k3閉合，k4斷開時(shí)， 中速行駛（第二速度）； k3 斷開， k4 閉合時(shí)，低速行駛（第三速度）； k3、 k4 都閉合時(shí)，手動(dòng)調(diào)節(jié)行駛（第四速 度）。<br/><br/> 旋鈕sf用于手動(dòng)/自動(dòng)切換，并用指示燈hg1表示自動(dòng)狀態(tài)。手動(dòng)時(shí)，能夠通過按鈕sal

4、 （電 機(jī)正轉(zhuǎn)）和sa2 （電機(jī)反轉(zhuǎn)）手動(dòng)調(diào)節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)的位置。<br /><br /> 按鈕sa用于傳動(dòng)系統(tǒng)在自動(dòng)狀態(tài)下的啟動(dòng)/停止控制。采用 “一鍵開關(guān)機(jī) ”方式實(shí)現(xiàn)啟動(dòng) /停止控制，用指示燈 hg2 表示啟動(dòng)狀態(tài)。 <br /><br /> 行程開關(guān)sq 用于自動(dòng)啟動(dòng)時(shí)，確定傳動(dòng)系統(tǒng)在原點(diǎn)位置，自動(dòng)停止時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)必須返回原點(diǎn)。行程開關(guān)sq1 、sq2 用于傳動(dòng)系統(tǒng)的兩端限位，確保傳動(dòng)系統(tǒng)不能脫離設(shè)備。 <br /><br /> 2.2 plc 系統(tǒng)硬件系統(tǒng)的構(gòu)成及連接 <br /><br />

5、 為了實(shí)現(xiàn)對龍門刨床機(jī)械傳動(dòng)的精確定位，本系統(tǒng)采用 plc 作為控制器，通過變頻器進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，采用光電編碼 器和 plc 高速計(jì)數(shù)器進(jìn)行定位控制。根據(jù)龍門刨床的機(jī)械傳動(dòng)控制要求，系統(tǒng)中有開關(guān)量輸入點(diǎn) 8 個(gè)，開關(guān)量輸出 點(diǎn) 7 個(gè)，光電編碼器 a 相輸入一個(gè)，因此選用 siemens 的 cpu224 作為控制器，其 i/o 點(diǎn)的分配及系統(tǒng)接線如圖 2 所示。vbr/><br />3 pic梯形圖程序的設(shè)計(jì)<br /><br /> pic的梯形圖程序設(shè)計(jì)包含主程序 （用于實(shí)時(shí)調(diào)用手動(dòng)子程序sbr_O和自動(dòng)子程序sbr_1 ）、子程序sbr_O （用于

6、實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的手動(dòng)控制）和 sbr_1 （用于實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的 自動(dòng)控制）和中斷處理程序 int_0 程序（用于處理高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)當(dāng)前值到達(dá)不同預(yù)置值的處理）。由于篇幅所限， 以下將以中斷處理程序 int_0 程序?yàn)槔?，說明變頻器對速度的控制和調(diào)節(jié)。其梯形圖如下。 <br /><br />4 梯形圖設(shè)計(jì)過程中要注意的幾個(gè)關(guān)鍵問題 <br /><br />4.1 通過多次更改高速計(jì)數(shù)器的中斷和預(yù)置值實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)定位<br /><br /> 實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)定位控制的關(guān)鍵包括兩點(diǎn)， 第一點(diǎn)是設(shè)置高速計(jì)數(shù)器中斷事件 12（計(jì)數(shù)器當(dāng)前值 =計(jì)數(shù)器

7、預(yù)置值），另一點(diǎn)就是在中斷處理程序中更改高速計(jì)數(shù)器預(yù)置值。 <br /><br /> 定位控制需要測量定位點(diǎn)與原點(diǎn) 的距離，然后將單位距離（mm）轉(zhuǎn)換成脈沖量，通過光電編碼器和 pic高速計(jì)數(shù)器記錄脈沖量的變化。本系統(tǒng)中， 光電編碼器的機(jī)械軸和電動(dòng)機(jī)同軸。 傳動(dòng)比=10 ，用于驅(qū)動(dòng)設(shè)備的傳動(dòng)輥直徑 =100mm ，光電編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù) =600 個(gè)/轉(zhuǎn)?？梢杂?jì)算出每毫米距離的脈沖數(shù)為：vbr /><br />每毫米距離的脈沖數(shù)=600- （10X100X3.14）0.19108脈沖/mmvbr /><br />定點(diǎn)位和預(yù)置值比較，必須

8、采用高速計(jì)數(shù)器中斷方式，而不能采用一般的比較指令。因?yàn)橐话愕谋容^指令無法捕捉高速變化的事件。<br /><br />所以，必須通過atch和eni指令將高速計(jì)數(shù)器中斷事件號 12（計(jì)數(shù)器當(dāng)前值 =計(jì)數(shù)器預(yù)置值）與中斷處理程序 int_0 連接。在中斷處理程序 int_0 中，到達(dá)預(yù)置值時(shí)， 重新裝載下一次的預(yù)置值，并執(zhí)行工藝要求的繼電器輸出，處理變頻器的運(yùn)行速度。<br /><br />在自動(dòng)子程序sbr_1 中，將高速計(jì)數(shù)器 hc0 設(shè)置為單相計(jì)數(shù)輸入，沒有外部控制功能。在原點(diǎn)和終點(diǎn)通過更改計(jì)數(shù)方向，便于中 斷處理程序 int_0 判斷變頻器的

9、運(yùn)行方向。 <br /><br />4.2 在中斷處理程序 int_0 中不能使用等于比較指令 <br/><br /> 由于在一個(gè)中斷處理程序 int_0 中判斷處理多個(gè)預(yù)置值。 需要比較指令和計(jì)數(shù)方向來判斷目前高速計(jì)數(shù) 器計(jì)數(shù)當(dāng)前值在哪個(gè)階段，根據(jù)判斷來決定執(zhí)行那一段指令。但是，判斷不能使用等于比較指令，應(yīng)該使用大于或 小于指令判斷。<br /><br />盡管中斷事件（計(jì)數(shù)器當(dāng)前值 二計(jì)數(shù)器預(yù)置值）發(fā)生時(shí)，plc立即中斷當(dāng)前主程序、子程序，執(zhí)行中斷處理程序 int_0 中的指令。但是，在中斷處理程序 int_0 中，

10、plc 仍然是按照逐條逐行的掃描機(jī)制 執(zhí)行。而高速變化的計(jì)數(shù)值不可能和中斷處理程序執(zhí)行同步，如果采用等于比較指令，plc在執(zhí)行中斷處理程序時(shí)，可能會錯(cuò)過等于值，使plc在中斷處理程序中無法判斷設(shè)備運(yùn)行到哪個(gè)階段。<br/><br />4.3在自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，高速計(jì)數(shù)器的初始值寄存器寫入必須禁止 <br /><br />由于多點(diǎn)定位需要多次裝載預(yù)置值， 寫入預(yù)置值必須執(zhí)行hsc 指令。 <br /><br /> 執(zhí)行 hsc 寫入指令，不單單是寫入預(yù)置值，如果在控制字節(jié)中不加以限制，初始值寄存 器smd38中的值同樣寫入。而sm

11、d38=0，這樣，就會使高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)當(dāng)前值置 0。因此，在自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，必須 設(shè)置控制字節(jié) smb37 的第七位 sm37.6 為0，在裝載預(yù)置值時(shí)，禁止寫入初始值。 <br /><br /> 但是，在高速計(jì) 數(shù)器初始設(shè)置和返回原點(diǎn)重新開始運(yùn)行時(shí)，又必須寫入初始值，使初始值置 0，避免機(jī)械原因帶來的誤差。因此，控制字節(jié)必須多次修改。遵循的原則是：允許寫入初始值、執(zhí)行hsc 指令后，必須馬上修改控制字節(jié)，禁止初始值寫入，并再次執(zhí)行 hsc 指令，中間不能有其它指令存在。 <br /><br /> 4.4 多點(diǎn)定位的輸出線圈盡量采用立即指 令 <

12、;br /><br />采用高速計(jì)數(shù)器進(jìn)行多點(diǎn)定位，主要為了精確定位。定位精度既決定于高速計(jì)數(shù)器的測量，同時(shí)也決定于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的執(zhí)行快速性。 <br /><br /> 如果采用普通輸出指令，在一個(gè)掃描周期的程序執(zhí)行階段，改變 的僅僅是輸出映像存儲器， plc 的輸出點(diǎn)不會立即刷新，只有在程序執(zhí)行完畢后， plc 的輸出映像存儲器才能對輸出 點(diǎn)刷新，執(zhí)行輸出。 <br /><br /> 為了增加定位精度，盡量采用立即輸出指令。立即輸出指令不受 plc 掃描周期 階段的限制，在改變輸出映像存儲器的同時(shí)，立即刷新pic輸出點(diǎn)。Vbr /

13、><br />4.5自動(dòng)/手動(dòng)程序采用for-next循環(huán)指令和子程序指令實(shí)現(xiàn) <br /><br />本系統(tǒng)中的自動(dòng) /手動(dòng)功能通過采用 for-next 指令和子程序指令實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)程序和手動(dòng)程序?qū)嶋H上就是兩個(gè)循環(huán)指令的循環(huán)體。 而循環(huán)指令僅執(zhí)行一次循環(huán)掃描刷新。 <br /><br /> 手 動(dòng)子程序 sbr_0 和自動(dòng)子程序 sbr_1 用于整個(gè)程序的分段，便于程序的理解，增加程序的可讀性。 for-next 循環(huán)指 令的作用是使輸出線圈能夠重復(fù)使用，簡化程序。 <br /><br /> 當(dāng)變頻器正

14、向運(yùn)行（由 sm36.5 判斷，增計(jì)數(shù)為 正向運(yùn)行，sm36.5=1 ），高速計(jì)數(shù)器當(dāng)前值等于 19108（ 1000mm ）時(shí)，繼電器k3（q0.2）、k4 （q0.3）斷開， 變頻器速度設(shè)定為高速正向行駛（第一速度）。同時(shí)將高速計(jì)數(shù)器預(yù)置值更改為 57325（3000mm ）。 <br /><br /> 當(dāng)變頻器正向運(yùn)行，高速計(jì)數(shù)器當(dāng)前值等于59325（3000mm ）時(shí)，繼電器k3（ q0.2）斷開、k4（ q0.3）接通，變頻器速度設(shè)定為低速正向爬行行駛（第三速度）。同時(shí)將高速計(jì)數(shù)器預(yù)置值更改為 61146（3200mm ）。 <br /><b

15、r /> 當(dāng)變頻器正向運(yùn)行，高速計(jì)數(shù)器當(dāng)前值等于 61146 （3200mm ）時(shí)，表明達(dá)到終點(diǎn)，繼電器 k1（q0.0）、 k2（q0.1 ）、k3 （q0.2）、k4 （q0.3）全部復(fù)位斷開，變頻器立即停止運(yùn)行。同時(shí)，發(fā)出終點(diǎn)到達(dá)信號m0.1，讓子程序sbr_1處理停頓2s時(shí)間，并由sbr_1處理反向運(yùn)行設(shè)置。<br/><br />當(dāng)變頻器反向運(yùn)行（由sm36.5判斷，減計(jì)數(shù)為反向運(yùn)行，sm36.5=0 ），高速計(jì)數(shù)器當(dāng)前值等于 3822（200mm ）時(shí)，繼電器k3 （q0.2）斷開、k4（q0.3）接通，變頻器速度設(shè)定為低速反向爬行行駛（第三速度）。同時(shí)

16、將高速計(jì)數(shù)器預(yù)置值更改為 0。<br /><br />當(dāng)變頻器反向運(yùn)行（由sm36.5判斷，減計(jì)數(shù)為反向運(yùn)行，sm36.5=0 ），高速計(jì)數(shù)器當(dāng)前值等于0時(shí)，表明變頻器 返回到達(dá)原點(diǎn)。繼電器k1（q0.0 ）、k2（q0.1 ）、k3（q0.2 ）、k4（q0.3）全部復(fù)位斷開，變頻器立即停止運(yùn)行。 同時(shí)，發(fā)出原點(diǎn)到達(dá)信號 m0.0，讓子程序sbr_1處理停頓2s時(shí)間，并由sbr_1處理正向重新運(yùn)行設(shè)置。<br/><br />本文創(chuàng)新點(diǎn)：往返式傳動(dòng)控制系統(tǒng)的多點(diǎn)定位是一個(gè)較難解決的問題，本系統(tǒng)采用pic作為控制器，通過變頻調(diào)速，利用光電編碼器和p

17、ic高速計(jì)數(shù)器進(jìn)行定位控制，克服了往返式傳動(dòng)控制系統(tǒng)中由于機(jī)械慣性的作用給系 統(tǒng)帶來的定點(diǎn)誤差，從而實(shí)現(xiàn)了精確定位。<br/><br/>PLC為什么要設(shè)有高速計(jì)數(shù)器功能呢？這要從PLC的掃描周期來理解。PLC內(nèi)部的普通計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方式是 PLC 在進(jìn)行輸入掃描而得到的信號變化時(shí)計(jì)一次數(shù)。但是PLC在程序執(zhí)行過程中，是不進(jìn)行輸入掃描的。也就是說，PLC掃描一次輸入信號的狀態(tài)后（專業(yè)語言應(yīng)該是：輸入刷新）進(jìn)入程序執(zhí)行過程，程序執(zhí)行過程中輸入再有變化，PLC就不會知道了，程序也不會做出影響。這種狀態(tài)，我們用普通計(jì)數(shù)器對高速輸入脈沖就無能為力了。如你回家后關(guān)上門對家人講，你在外

18、面看到有一個(gè)人醉漢倒在大街上（關(guān)門前看到的就是輸入掃描）。你想打電話 告訴醫(yī)院來救他（由于有醉漢在的條件，讓你有一個(gè)打電話的輸出動(dòng)作），而家人說，你還是再看看醉漢現(xiàn)在的狀 態(tài)再說吧。于是你放下電話（沒有輸出）開門出去再看一次（由于家人這個(gè)中間繼電器的參預(yù)，你把程序直接跳轉(zhuǎn) 到結(jié)束，再一次輸入掃描），回到家后又關(guān)門告訴家人醉漢現(xiàn)在的狀況。家人還要堅(jiān)持讓你再出門看一次，你不耐 煩了，說 我現(xiàn)在就認(rèn)為他還躺在那，等我打完電話再出去看吧 ”（屏蔽中間繼電器的參預(yù)，繼續(xù)執(zhí)行程序），電話 打完了（程序執(zhí)行結(jié)束），你又一次打開門出去看，醉漢已經(jīng)走了。沒辦法，你還得回來打電話告訴醫(yī)院不用來了（又一次程序執(zhí)行結(jié)

19、束）。然后你又出門了，看到醉漢又躺在了老地方，氣死你了。于是你就想在門外安裝一個(gè)視 頻頭接到層里的一個(gè)顯示器上隨時(shí)觀察醉漢的狀態(tài)。來控制你是否打電話。（我說話羅嗦吧，誰讓我先聲明是家常 聊天方式呢。）高速計(jì)數(shù)器屬于硬件計(jì)數(shù)器，其計(jì)數(shù)方式與程序的掃描是沒有關(guān)系的實(shí)時(shí)接受外部脈沖信號的變化而計(jì)數(shù)（當(dāng)然它 的響應(yīng)也是有一定限制，F(xiàn)X的是50kHZ）.FX系列PLC內(nèi)置高速計(jì)數(shù)器按其編號分別分配給 X0-X7,X0-X7不可 重復(fù)使用下面以分配給輸入X0的高速計(jì)數(shù)器為例寫一個(gè)簡單的程序.分配給X0的高速計(jì)數(shù)器有：C235,C241,C244,C246,C247,C249,C251,C252,C254（

20、每個(gè)高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)方式各不相同,這里暫不敘述看附表自己理解）如果我們使用C235計(jì)數(shù)器，其他的計(jì)數(shù)器就不可以再使用了 .LD MOOUT C235 K10000LD C235END當(dāng)MO處于斷開狀態(tài)時(shí),C235不得電所以不能開始計(jì)數(shù)，當(dāng)M0閉合時(shí)高速C235計(jì)數(shù)器一直是處于得電等待計(jì)數(shù)狀 態(tài)前面說了 ,C235是分配給X0的高速計(jì)數(shù)器那么它就是接收X0的輸入脈沖信號,每當(dāng)X0有一個(gè)上升沿到來 時(shí),C235就計(jì)數(shù)一次.當(dāng)計(jì)數(shù)到10000時(shí),C235的常開觸點(diǎn)閉合使Y0得電當(dāng)M1閉合時(shí)C235復(fù)位,其常開觸點(diǎn)斷 開.要注意的是：1、只有C235的當(dāng)前值由9999變化到10000計(jì)數(shù)器輸出點(diǎn)才動(dòng)作。

21、人為改變C235的值等于10000， 其觸點(diǎn)是不動(dòng)作的。2、高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)不受掃描周期的影響，但他的觸點(diǎn)的閉合狀態(tài)還得程序掃描到LD C235時(shí)Y0才動(dòng)作。如果想讓高速計(jì)數(shù)器到達(dá)計(jì)數(shù)值立即進(jìn)行輸出處理，得用HSCS指令。高速計(jì)數(shù)與普通計(jì)數(shù)相比要注意的幾點(diǎn)：一是高速計(jì)數(shù)輸入是指定的；不是所有輸入點(diǎn)都可以；二是輸入頻率比較低的還是不要用高速計(jì)數(shù)；三高速計(jì)數(shù)的數(shù)據(jù)一般都是32位的；四是對應(yīng)的所有高速計(jì)數(shù)頻率相加不能大于 PLC所允許的最大值；也就是32位停電保持增型、減型計(jì)數(shù)器，只對特定輸入端子的信號計(jì)數(shù)。分單向單計(jì)數(shù) 單向雙計(jì)數(shù) 雙向雙計(jì)數(shù) 三 種pLC高速計(jì)數(shù)器編碼器開門機(jī)設(shè)計(jì)改造一、引言自動(dòng)開

22、門機(jī)是車庫和倉庫常用的設(shè)備。 其控制核心是單軸定位控制。我公司有一臺美國馬斯特自動(dòng)開門機(jī)， 其驅(qū)動(dòng)定位系統(tǒng)是由單片機(jī)控制的。因電腦板子的電源部分和幾塊集成塊都被燒掉，又找不到同型號或能代換的集 成塊，板子無法修復(fù)。此控制系統(tǒng)是早期產(chǎn)品，廠家也沒有此系統(tǒng)的配件，只能采取改造這一途徑。于是我想利用 三菱PLC的高速計(jì)數(shù)器功能結(jié)合編碼器和三菱 PLC的CALL, HSC師用指令對自動(dòng)開門機(jī)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和改造。二、改造的可行性分析馬斯特開門機(jī)的工作原理：該馬斯特開門機(jī)是利用單片機(jī)首先通過加、減、調(diào)整三個(gè)按鈕手動(dòng)調(diào)整好門的 上限位和下限位，同時(shí)由編碼器把門在上限位和下限位時(shí)的門的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的脈沖數(shù)送入單片

23、機(jī)儲存記憶起來。在要 開門和關(guān)門時(shí)按開門或關(guān)門的按鈕，由帶機(jī)械離合器的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)卷閘門上升或下降，在上升到單片機(jī)記憶 的上限位或下降到單片機(jī)記憶的下限位時(shí)電機(jī)停轉(zhuǎn)，并由機(jī)械離合器抱閘制動(dòng)。現(xiàn)在的大多數(shù)PLC都具有高速計(jì)數(shù)器功能，不需增加特殊功能單元就可以處理頻率高達(dá)幾十或上百KHz的脈沖信號，合理的選用編碼器，讓脈沖頻率即能在PLC處理的范圍內(nèi)又可以滿足升降的精度要求。利用PLC對驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)成為可能；而開門機(jī)對上升，下將系統(tǒng)的精度和響應(yīng)速度要求不是很高?？梢酝ㄟ^PLC對開門機(jī)升降系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的上升和下降脈沖數(shù)的計(jì)算，在升降過程中，讓PLC對所接收的兩個(gè)脈沖數(shù)與設(shè)定好的兩個(gè)脈沖數(shù)

24、值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定是否到達(dá)門限，控制電機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)。從而保證了門的升降的可行性；所有PLC都具有可擦寫的軟元件，使軟元件中的內(nèi)容可根據(jù)要求隨時(shí)動(dòng)態(tài)更新。在需要更改上限位和下限位時(shí)可把手動(dòng)調(diào)整的 上限位和下限位的驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別的脈沖數(shù)存儲到PLC的輔助繼電器中記憶起來，使用PLC做開門機(jī)的電子定位也成為可能。在控制系統(tǒng)中，可以利用原來的 24V直流電源（電源部分的電容，二極管有配件，24V電源可修復(fù)）作為需 要24V的控制系統(tǒng)和直流電機(jī)的供給電源。從而簡化了直流電源部分。還有可以利用開門機(jī)的四個(gè)按鈕，不需另外 增加輸入按鈕。三、主要控制部件的選?。ㄒ唬?PLC 的選取首先確定PLC的輸入輸

25、出點(diǎn)數(shù)及分配情況。開門、關(guān)門要分別各用一個(gè)輸入點(diǎn)，調(diào)試要用一輸入點(diǎn)，防上 限位沖程，防下限位沖程要分別各用一個(gè)輸入點(diǎn)，停止要用一個(gè)輸入點(diǎn)，高速計(jì)數(shù)器要占用兩個(gè)輸入點(diǎn)，合計(jì)要用 8個(gè)輸入點(diǎn)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)要用一個(gè)輸出點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)要用一個(gè)輸出點(diǎn)，合計(jì)要用 2 個(gè)輸出點(diǎn)。共計(jì)輸入 8點(diǎn) 輸出2點(diǎn)。因沒有用到PWM脈沖輸出，只用繼電器控制卷閘門電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，所以選用繼電器輸出型，再加上220V電源方便提取，因此要選用交流輸入型 PLC在這里我選用三菱的可編程序控制器，由于輸入要有 8點(diǎn)，輸出要2 點(diǎn)，所以我選用FX1S-14MR-001 FX1S - 14MR-001的輸入點(diǎn)有8點(diǎn)，6點(diǎn)繼電器輸出（

26、交流220V供電），它帶有高 速計(jì)數(shù)器指令，咼速計(jì)數(shù)器等功能，另外此系列 PLC的咼速計(jì)數(shù)器具有處理頻率咼達(dá) 60千赫的脈沖的能力，再加 上FX1S -14MR -001的性價(jià)比高，因此選用 FX1S-14MR-001完全可以滿足開門機(jī)的要求。開門機(jī)需要的輸入輸出點(diǎn)分配如下：X0:脈沖輸入X1 :脈沖輸入X2 :下降X3:上升X4 :停止X5 :調(diào)試X6:防下限位超程X7 :防上限位超程Y1 :下降Y 2:上升（ 二 ） 編碼器的選取編碼器的選取要符合兩個(gè)方面，一是 PLC接收的最高脈沖頻率，二是進(jìn)給的精度。我選用旋轉(zhuǎn)編碼器，旋 轉(zhuǎn)編碼器是一種光電式旋轉(zhuǎn)測量裝置，它將被測的角位移直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字

27、信號 （高速脈沖信號 ） 。因些可將旋轉(zhuǎn)編碼 器的輸出脈沖信號直接輸入給 PLC利用PLC的高速計(jì)數(shù)器對其脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，以獲得測量結(jié)果。不同型號的 旋轉(zhuǎn)編碼器，其輸出脈沖的相數(shù)也不同，有的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出A、B、Z三相脈沖，有的只有A、B相兩相，最簡單的只有A相。輸出兩相脈沖的旋轉(zhuǎn)編碼器有 4條引線，其中2條是脈沖輸出線，1條是COM端線，1條是電源線。 編碼器的電源可以是外接電源，也可直接使用 PLC的DC24Vfe源。電源"-"端要與編碼器的COM端連接，"+ "與 編碼器的電源端連接。編碼器的 COM端與PLC輸入COM端連接，A、B兩相脈沖輸出

28、線直接與PLC的輸入端連接，連 接時(shí)要注意PLC輸入的響應(yīng)時(shí)間。有的旋轉(zhuǎn)編碼器還有一條屏蔽線，使用時(shí)要將屏蔽線接地。我選用的是宜科EB28 A4 H6微型增量型編碼器。編碼器 EB是宜科的EB系列，A是代表法蘭式，4代表軸 徑4mm,H6弋表10V30V供電，分辨率是500P/R（每轉(zhuǎn)每相輸出500個(gè)脈沖）的。通過驗(yàn)正可以知道此分辨率可以滿 足上面兩個(gè)條件。驗(yàn)證所需的參數(shù)：電機(jī)最高轉(zhuǎn)速是1500轉(zhuǎn)/分（25 轉(zhuǎn)/秒）、門高是 3m。 本系統(tǒng)脈沖最高頻率 =25轉(zhuǎn)/秒X 500個(gè)/轉(zhuǎn)X 2（A/B兩相）=25KHz。由于此工程中對編碼器的 A/B兩相脈沖進(jìn)行了分別計(jì)數(shù)，使用了兩個(gè)高 速計(jì)數(shù)器，且

29、在程序中應(yīng)用了高速比較置位指令，則此PLC可處理的最高脈沖頻率為60/2=30（千赫），30千赫大于25 千赫，因此滿足要求。瞄111X0034P四、PLC程序的編寫此工程中程序的難點(diǎn)主要在于數(shù)據(jù)的記憶與比較處理上。在開門機(jī)工作過程中，要用一個(gè)上升按鈕或下降按鈕分別設(shè)定上限位和下限位，還要用同一個(gè)上升按鈕或下降按鈕來控制門的上升和下將。為了簡化程序中的計(jì)算，采用了兩個(gè)高速計(jì)數(shù)器 C235和C23& C236通過增、減計(jì)數(shù)方式計(jì)算上升、下降 進(jìn)行的脈沖數(shù)，再把上升、下降的脈沖數(shù)分別儲存到PLC的數(shù)據(jù)寄存器D210Q200中。C235用于計(jì)數(shù)正常工作中的 上升、下降脈沖數(shù)。當(dāng)門下降時(shí)，C2

30、35減計(jì)數(shù)的脈沖數(shù)等于D200中的數(shù)據(jù)時(shí)，M50常閉觸點(diǎn)斷開，下降到位自動(dòng) 停止。當(dāng)上升時(shí)，C235增計(jì)數(shù)的脈沖數(shù)等于D210中的數(shù)據(jù)時(shí)，M60常閉觸點(diǎn)斷開，上升到位自動(dòng)停止。設(shè)定上、下門限的控制程序段見下圖:X003 XOTo（伽】 VOtK KO'<7 更D2WOMDVC236QBLCThIF開、關(guān)門動(dòng)作的控制程序段見下圖:另外，還要用到子程序調(diào)用指令：CALL SRET在進(jìn)行門的上下限設(shè)定時(shí)就調(diào)用設(shè)定上下門限的控制程序段，設(shè)定 完成后返回主程序執(zhí)行。PLC與編碼器的接線圖如下:五、操作說明在設(shè)定下限門限位時(shí)，要先按住X5,再按X2點(diǎn)動(dòng)門到合適的下限位置時(shí)，先松掉 X2,在沒

31、設(shè)定下限門限位 時(shí)不能松掉調(diào)試按鈕X5;在設(shè)定下限門限位時(shí)，也要先按住調(diào)試按鈕X5,再按X3點(diǎn)動(dòng)門到合適的上限位置，再松掉X3,最后才能松掉X5.在設(shè)定門限的動(dòng)作中千萬不要松開 X5。否則不能完成設(shè)定門限記憶。在工作中按停止，驅(qū) 動(dòng)電機(jī)中間停止，或緊急停止。在門停止時(shí)，由開門機(jī)原本有的機(jī)械離合器自動(dòng)制動(dòng)停機(jī)，并鎖住電機(jī)軸，確保卷 閘門不會因自身重量掉下來。還有，利用了它以前配有的手動(dòng)鏈條離合器，在控制系統(tǒng)壞了，或沒電時(shí)，可以用手拉動(dòng)鏈條，使離合器分離，并帶動(dòng)電機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)門的主軸旋轉(zhuǎn)，完成開門或關(guān)門動(dòng)作。在開門或關(guān)門過程中，都有程序定位保護(hù)，當(dāng)門開或關(guān)到程序記憶的數(shù)值時(shí)使電機(jī)停止，完成

32、開門或關(guān)門動(dòng)作，但萬一系統(tǒng)故障沒有停機(jī)時(shí)，還有加裝在門上檔和門的下檔的兩個(gè)限位超程開關(guān)可完成停機(jī)動(dòng)作，確保門不會沖出外面或門頂牢地面 而使電機(jī)過載。還有在電機(jī)主電路有短路和過載保險(xiǎn)進(jìn)行保護(hù)。六、結(jié)束語通過上述的設(shè)計(jì)改造過程，我只花了一千來塊就能替代 5 千多元的開門機(jī)系統(tǒng)，并能完全恢復(fù)了我廠開門 機(jī)的功能。解決了要急于使用卷閘門而開門機(jī)故障不能使卷閘門打開的緊急問題。由這個(gè)應(yīng)用實(shí)例可以看出利用編 碼器結(jié)合PLC的高速計(jì)數(shù)器、傳送指令，合理的進(jìn)行應(yīng)用，可以作為具有記憶功能的電子限位使用，在一定場合可 以取代高成本的定位控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)最優(yōu)的性價(jià)比。一、光電編碼器與高速計(jì)數(shù)器1、光電編碼器的

33、工作原理光電編碼器是一種新型的轉(zhuǎn)速及定位控制用傳感器，其工作故事可以用光電碼盤說明。光電碼盤是沿圓周開有均勻 的孔或齒的圓盤， 一組發(fā)光元件及光敏元件分置在盤的兩邊， 當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 光時(shí)而通過孔或齒隙照到光敏元件上， 時(shí)而被圓盤阻擋， 這樣光敏元件上就產(chǎn)生了脈沖串波形的電信號。 將該信號放大、 整形，就能用來測量轉(zhuǎn)速及位移光電編碼器在旋轉(zhuǎn)一周時(shí)可以產(chǎn)生數(shù)千以至上萬的脈沖以滿足高精度的轉(zhuǎn)速及定位要求（ 在選擇編碼器追求高精度時(shí)，也要考慮控制器的接收頻率！ ） 。在電梯的應(yīng)用中，對于編碼器的分辨率要求并不高，轎廂運(yùn)動(dòng)1mm 能產(chǎn)生數(shù)個(gè)脈沖就可以了。我們希望的是編碼器在產(chǎn)生脈沖的同時(shí)能解決轉(zhuǎn)向判斷

34、的問題，那么如今的編碼器一般都是設(shè) 有兩套（或是三套- 零位測量用）光電裝置的，兩套光電裝置產(chǎn)生的脈沖的相位有一定的差別， 就也就產(chǎn)生了方向信 號，如 A 裝置產(chǎn)生脈沖相位超前于 B 相時(shí)為正轉(zhuǎn)。反之，為反轉(zhuǎn)。為了方便論述，我們選擇轎廂運(yùn)行 1mm ，編碼 器產(chǎn)生 1 個(gè)脈沖。2、PLC的高速計(jì)數(shù)器及高速計(jì)數(shù)指令（以三菱FX系列論述）高速計(jì)數(shù)器是 PLC 的編程軟元件。相對普通計(jì)數(shù)器，高速計(jì)數(shù)器用于頻率高于機(jī)內(nèi)掃描頻率的機(jī)外脈沖計(jì)數(shù) （建議 認(rèn)真了解一下 PLC 掃描周期的概念 ）。由于計(jì)數(shù)信號頻率高，計(jì)數(shù)以中斷方式，計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)、復(fù)位、或計(jì)數(shù)方向 的變化也多使用機(jī)外信號。 PLC 的高速計(jì)數(shù)

35、器分為三種： 1、單相單計(jì)數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器， 2、單相雙計(jì)數(shù)輸入高 速計(jì)數(shù)器，3、雙相雙計(jì)數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器。如單相單計(jì)數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器 C235 是采集 X0 的輸入信號。 （PLC 有 其自己的規(guī)定，具體參照使用手冊。 ） 高速計(jì)數(shù)器有兩種工作方式。第一種利用自身觸點(diǎn)的動(dòng)作為信號，高速計(jì)數(shù)器和普通 32 們增減計(jì)數(shù)器一樣，在增 計(jì)數(shù)到達(dá)設(shè)定值時(shí)，觸點(diǎn)動(dòng)作并保持，在做減計(jì)數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)（如觸點(diǎn)已置位 ）觸點(diǎn)復(fù)位。這種方式的缺點(diǎn)是控制受掃描周期的影響。高速計(jì)數(shù)器的第二種工作方式為中斷方式，這需使用高速計(jì)數(shù)器的專用指令。 FX2N 有三條是 關(guān)于高速計(jì)數(shù)器的指令： 1、高速計(jì)數(shù)器置位指令 （HSC

36、S） ，2、高速計(jì)數(shù)器的復(fù)位指令 （HSCR） ，3、高速計(jì)數(shù)器 區(qū)間比較指令 (HSZ), 此三條指令均為 32 位指令，均為中斷方式執(zhí)行。 結(jié)合五層電梯的控制，選擇 FX2N-64MRPLC 為控制器，選取雙相雙計(jì)數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器 C254 作為轎廂的定位 計(jì)數(shù)器。其 A 相脈沖輸入端為 X000 ，B 相脈沖輸入端為 X0001 ，處復(fù)位端為 X0002 ，外啟動(dòng)端為 X0006 。二、基于高速計(jì)數(shù)器的轎廂位置確定 電梯運(yùn)行時(shí)，高速計(jì)數(shù)器在光電編碼器的驅(qū)動(dòng)下完成計(jì)數(shù)工作，當(dāng)轎廂上升時(shí)加計(jì)數(shù)，當(dāng)轎廂下降時(shí)減計(jì)數(shù)，高速 成計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值即是轎廂在井道中的準(zhǔn)確位置，如樓層高度為 5M ，正常運(yùn)

37、行時(shí)計(jì)數(shù)范圍為 0-20000 的數(shù)值， 可設(shè)高速計(jì)數(shù)器設(shè)定值為 30000 或其他大于 20000 的數(shù)值，由于本程序并不打算利用當(dāng)前值等于預(yù)置值事件， 便可以設(shè)個(gè)永遠(yuǎn)不可能達(dá)到的數(shù)值。轎廂位置的確定有多重用處。其一是實(shí)現(xiàn)門廳及轎廂內(nèi)樓層數(shù)字指示，二是用于運(yùn)行定向，三是用于確定平層制動(dòng) 的時(shí)刻。在每層樓上下各安排 200mm 轎廂當(dāng)前位置批示切換區(qū)間，當(dāng)轎廂到達(dá)該區(qū)間時(shí)，將轎廂當(dāng)前位置數(shù)據(jù) 送到層樓當(dāng)前值存儲單元中保存，用來作為門廳及轎廂處樓層顯示數(shù)據(jù)。為了電梯運(yùn)行之初的調(diào)試及維修時(shí)修正機(jī)械原因及建筑原因帶來的樓層計(jì)數(shù)器定位誤差， 可在程序中安排定位自學(xué) 習(xí)程序。通過檢修運(yùn)行獲得各層的準(zhǔn)確數(shù)

38、據(jù)切紙機(jī)械是印刷和包裝行業(yè)最常用的設(shè)備之一。切紙機(jī)完成的最基本動(dòng)作是把待裁切的材料送到指定位置，然后進(jìn) 行裁切。其控制的核心是一個(gè)單軸定位控制。我公司引進(jìn)歐洲一家公司的兩臺切紙?jiān)O(shè)備，其推進(jìn)定位系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)是 利用單片機(jī)控制，當(dāng)接收編碼器的脈沖信號達(dá)到設(shè)定值后，單片機(jī)系統(tǒng)輸出信號，斷開進(jìn)給電機(jī)的接觸器，同時(shí)電磁離合制動(dòng)器的離合分離，剎車制動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)的慣性，從而實(shí)現(xiàn)精確定位。由于設(shè)備的單片機(jī)控制系統(tǒng)老化，造成 定位不準(zhǔn)，切紙動(dòng)作紊亂，不能正常生產(chǎn)。但此控制系統(tǒng)是早期產(chǎn)品，沒有合適配件可替換，只能采取改造這一途 徑。目前國內(nèi)進(jìn)行切紙?jiān)O(shè)備進(jìn)給定位系統(tǒng)改造主要有兩種方式，一是利用單片機(jī)結(jié)合變頻器實(shí)現(xiàn)，一是

39、利用單片機(jī) 結(jié)合伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)， 不過此兩種改造方案成本都在兩萬元以上。 并且單片機(jī)系統(tǒng)是由專業(yè)開發(fā)公司設(shè)計(jì)， 技術(shù)保守， 一旦出現(xiàn)故障只能交還原公司維修或更換，維修周期長且成本高，不利于改造后設(shè)備的維護(hù)和使用。我們結(jié)合自己設(shè)備的特點(diǎn)提出了新的改造方案，就是用pic的高速計(jì)數(shù)器功能結(jié)合變頻器的多段速功能實(shí)現(xiàn)定位控制，并利用hmi（人機(jī)界面humanmachineinterface進(jìn)行裁切參數(shù)設(shè)定和完成手動(dòng)操控。2 改造的可行性分析現(xiàn)在的大多 pic 都具有高速計(jì)數(shù)器功能，不需增加特殊功能單元就可以處理頻率高達(dá)幾十或上百 khz 的脈沖信號。 切紙機(jī)對進(jìn)給系統(tǒng)的精度和響應(yīng)速度要求不是很高，可以通過

40、對切紙機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的計(jì)算，合理的選用編碼 器，讓脈沖頻率即能在pic處理的范圍內(nèi)又可以滿足進(jìn)給的精度要求。在進(jìn)給過程中，pic對所接收的脈沖數(shù)與設(shè)定數(shù)值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的輸出點(diǎn)對變頻器進(jìn)行輸出頻率的控制，實(shí)現(xiàn)接近設(shè)定值時(shí)進(jìn)給速度變慢， 從而減小系統(tǒng)慣性，達(dá)到精確定位的目的。另外當(dāng)今變頻器技術(shù)取得了長足的發(fā)展，使電機(jī)在低速時(shí)的轉(zhuǎn)矩大幅度 提升，從而也保證了進(jìn)給定位時(shí)低速推進(jìn)的可行性。3主要控制部件的選取 3.1 PLC的選取設(shè)備需要的輸入輸出信號如下:xO脈沖輸入x1脈沖輸入x2前限位x3后限位y3前進(jìn)！x4前減速位y4后退x5電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)信號y5高速x6刀上位y6中速 x7滑刀

41、保護(hù)y7低速x10 壓紙器上位 y10 x11 光電保護(hù) y11x12 小車后位 y12 進(jìn)給離合x13 雙手下刀按鈕 y13 壓板下x14 停止按鈕 y14 刀離合x15 連桿保護(hù) y15 電機(jī)禁啟動(dòng)x16 刀回復(fù)到位表 1plc 輸入輸出分配表針對這些必需的輸入點(diǎn)數(shù)，選用了 fxls 30mr的pic，因?yàn)檫x用了人機(jī)界面，其它一些手動(dòng)動(dòng)作，如前進(jìn)、后退、換刀等都通過人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)，不需占用pic輸入點(diǎn)，從而為選用低價(jià)位的fxls系列pic成為可能，因?yàn)閒xls系列pic 輸入點(diǎn)最多只有16點(diǎn)。另外此系列pic的高速計(jì)數(shù)器具有處理頻率高達(dá) 60千赫的脈沖的能力，足可以滿足切紙機(jī) 對精度的要求。

42、3.2 編碼器的選取編碼器的選取要符合兩個(gè)方面，一是pic接收的最高脈沖頻率，二是進(jìn)給的精度。我們選用的是編碼器分辨率是500p/r （每轉(zhuǎn)每相輸出 500 個(gè)脈沖）的。通過驗(yàn)正可以知道此分辨率可以滿足上面兩個(gè)條件。驗(yàn)證所需的參數(shù)：電機(jī)最高 轉(zhuǎn)速是1500轉(zhuǎn)/分（25轉(zhuǎn)/秒）、進(jìn)給絲桿的導(dǎo)程是10mm/轉(zhuǎn)。驗(yàn)證如下：本系統(tǒng)脈沖最高頻率=25轉(zhuǎn)/秒500個(gè)/轉(zhuǎn)疋（a/b兩相）=25khz理論進(jìn)給分辨率=10mm/500=0.02mm同時(shí)由上面的數(shù)據(jù)知道進(jìn)給系統(tǒng)每走 1mm 編碼器發(fā)出 50（此數(shù)據(jù)很重要，在 pic 程序的數(shù)據(jù)處理中要用到）個(gè)脈 沖信號。由于此工程中對編碼器的 a/b 相脈沖進(jìn)行

43、了分別計(jì)數(shù)，使用了兩個(gè)高速計(jì)數(shù)器，且在程序中應(yīng)用了高速定 位指令，則此 pic 可處理的最高脈沖頻率為 30千赫，因此滿足了第一個(gè)條件 ;我們的切紙機(jī)的載切精度要求是 0.2mm， 可知理論精度完全滿足此要求。3.3變頻器和 hmi 的選取這兩個(gè)部件我們都選用了三菱公司的產(chǎn)品，分別是 fr-e540-0.75k-ch和f920got-bbd-k-c。f920got是帶按鍵型的hmi, 它的使用和編程非常簡單方便。它具有以下特點(diǎn)： （1）可以方便的實(shí)現(xiàn)和 pic 的數(shù)據(jù)交換； （ 2 ）通過本身自帶的 6 個(gè)功能按鍵開關(guān)，可以控制pic內(nèi)部的軟繼電器，從而可以減少pic輸入點(diǎn)的使用；（3）具有兩

44、個(gè)通訊口，一個(gè)rs232c （用于和個(gè)人電腦通訊）和一個(gè) rs422（用于和pic通訊），利用電腦和f920got相連后不僅可以對hmi進(jìn)行程序的 讀取和上傳，還可以直接對pic的程序進(jìn)行上傳下載、調(diào)整和監(jiān)控。4 pic 和 hmi 程序的設(shè)計(jì)此工程中程序的難點(diǎn)主要在于數(shù)據(jù)的處理上。在切紙機(jī)工作過程中除手動(dòng)讓進(jìn)給定位機(jī)構(gòu)前進(jìn)后退外，還要實(shí)現(xiàn)等 分裁切功能和指定具體位置定位功能， 并且 hmi 上還要即時(shí)顯示定位機(jī)構(gòu)的當(dāng)前位置。 我們?yōu)榱撕喕绦蛑械挠?jì)算， 采用了兩個(gè)高速計(jì)數(shù)器C235和c236。c236通過計(jì)算前進(jìn)后退的脈沖數(shù)，再進(jìn)行換算后用于顯示進(jìn)給機(jī)構(gòu)的當(dāng)前位 置； c235 用于進(jìn)行精確

45、定位。定位過程是這樣的，每次進(jìn)給機(jī)構(gòu)需要定位工作時(shí)，通過計(jì)算把需要的脈沖數(shù)送到C235,不論進(jìn)給機(jī)構(gòu)前進(jìn)還是后退 c235進(jìn)行減計(jì)數(shù)，同時(shí)對c235中的數(shù)值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的輸 出點(diǎn)對變頻器進(jìn)行輸出頻率的控制，實(shí)現(xiàn)接近設(shè)定值時(shí)進(jìn)給速度變慢，從而達(dá)到精確定位。因?yàn)槿魏蜗到y(tǒng)都有慣性 和時(shí)間上的遲滯，所以變頻器停止輸出的時(shí)間并不是c235中的計(jì)數(shù)值減小到0時(shí)，而是讓c235和一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器d130比較，當(dāng)c235中的值減小到d130中的設(shè)定值時(shí)pic控制變頻器停止輸出。d130的值可通過人機(jī)界面進(jìn)行修改 和設(shè)定，在調(diào)試時(shí)通過修改這個(gè)值，以達(dá)到定位準(zhǔn)確的目的。1）顯示定位機(jī)構(gòu)當(dāng)前位置的程

46、序版嘆所有CA800. COM也I M30161 KO 112mi_iiW12 KIT11Y006Y013 YOOTY0D7D<=C235D200_夕卜-X004T卜I 踴I(D<=235D202(Y004KO235 (YQQ5Y013-Pf G06YOU弭°72）實(shí)現(xiàn)定位控制的程序段皤Z所 WCA80Q. 8%ri2tKXJT-BUBrtS-Khr?莊 e-LMiM：r-Pda0r 怛援- _33廠 J- |-9- -S 1«噸(|任理共士 2 科3KJ*歸-.：雋 -y O3K存L* I中 n 二|IJ -3）參數(shù)設(shè)定時(shí)的小數(shù)點(diǎn)位問題。實(shí)際工作中在設(shè)定位置時(shí)

47、要精確到0.1mm。這個(gè)問題在一些單片機(jī)系統(tǒng)中常會遇到，常見的處理辦法是加大一個(gè)數(shù)量級，就是設(shè)定數(shù)據(jù)時(shí)，在人機(jī)界面上用1代替0.1mm, 10代替1mm。不過我們在處理此問題時(shí)通過hmi中對數(shù)據(jù)的設(shè)置和pic的程序編寫達(dá)到了所見即所得的效果。hmi中主要是對數(shù)值的格 式要設(shè)定好。hmi中的設(shè)置畫面如圖1所示。例如等分裁切10.5mm的紙，就可以在hmi上設(shè)定為10.5，而不是像 公司的類似其它設(shè)備上要設(shè)為105,但pic的寄存器d128的內(nèi)容是105而不是10.5,這樣在計(jì)算需要的脈沖數(shù)時(shí)就要用下面一條命令：muld128k5d10 （此命令中盡管編程時(shí)d11不出現(xiàn)但實(shí)際上寄存器d11被占用，

48、不能再應(yīng)用于其它地方，否則會出現(xiàn)問題。 ）而不是用：muld128k50d10。4）編程中其它應(yīng)注意的問題雙線圈問題。本工程中利用條件跳轉(zhuǎn)和步進(jìn)指令避免了雙線圈問題。誤差信號問題。編碼器是一種比較精密的光電產(chǎn)品，受振動(dòng)時(shí)不可避免的會出現(xiàn)誤差信號，而切紙機(jī)在執(zhí)行裁切 動(dòng)作時(shí)會造成很大振動(dòng)，如果忽視這個(gè)現(xiàn)象，定位精度和執(zhí)行機(jī)構(gòu)當(dāng)前位置的顯示都會不準(zhǔn)確。本工程中處理方法 參見上面例子程序圖 1，只有 y3、y4 接通，即只有進(jìn)給機(jī)構(gòu)前進(jìn)和后退時(shí)才讓 c236 進(jìn)行計(jì)數(shù)，這樣就屏蔽了裁切 時(shí)震動(dòng)造成的誤信號。5 變頻器的參數(shù)設(shè)置此工程中需設(shè)定的變頻器的主要參數(shù)見下。參數(shù) 號名 稱設(shè)定值0 轉(zhuǎn)矩提升 8

49、%（低速時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)矩不足時(shí)可提高此數(shù)字）43 速設(shè)定（高速） 30Hz53 速設(shè)定（中速） 10Hz63 速設(shè)定（低速） 2Hz7 加速時(shí)間 0.5s8 減速時(shí)間 0.5s24 多段速設(shè)定（ 4 速） 50Hz79 操作模式 2 （只執(zhí)行外部操作）在調(diào)試過程中為了達(dá)到定位速度和精度的完美結(jié)合，應(yīng)對三段速設(shè)定值，加減速時(shí)間和HMI中D130D202的數(shù)值進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。表 2變頻器主要參數(shù)設(shè)置一覽表6 結(jié)束語通過改造過程，完全恢復(fù)了我們切紙機(jī)的功能，試用三個(gè)月以來運(yùn)行非常穩(wěn)定。由這個(gè)應(yīng)用實(shí)例可以看出結(jié)合的高速計(jì)數(shù)器功能，合理的進(jìn)行應(yīng)用，在一定場合可以取代高成本的定位控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)最優(yōu)的性價(jià)比

50、，D200和plc并且由于選用通用開放的pic變頻器集成方案，為企業(yè)后期自主設(shè)備管理帶來長遠(yuǎn)的效益。PLC 內(nèi)置高速計(jì)數(shù)器根據(jù)特定的輸入執(zhí)行中斷處理高速動(dòng)作，它與 PLC 的掃描無關(guān)。本文以三菱 FX 系列 PLC 為 例說說高速計(jì)數(shù)器的使用方法。不會使用高速計(jì)數(shù)器的很大原因是對上面的圖理解不細(xì)，編程手冊上已經(jīng)講得很清楚，本文只是大致說說，給 您拋磚引玉。如C235下面的U/D對應(yīng)的是X0,也就表示C235是對輸入X0的脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng) X0有OFF->ON的 變化時(shí)，C235在驅(qū)動(dòng)的情況下自動(dòng)計(jì)數(shù)。同理：C241, C244, C246, C247，C249, C251，C252，

51、C254 都是針對 X0 進(jìn)行計(jì)數(shù)的。明白了 C235的計(jì)數(shù)目標(biāo)，從上圖就不難看出 C236, C237的計(jì)數(shù)目標(biāo)知道了高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)目標(biāo)，還需要知道高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方向。從上圖可看出 M8235 是控制高速計(jì)數(shù)器C235的計(jì)數(shù)方向的，M8235=OFF時(shí)是增計(jì)數(shù)，M8235=ON時(shí)是減計(jì)數(shù)。同理：M8236-M8245分別是控制高速計(jì)數(shù)器 C236-C245的計(jì)數(shù)方向。M8235-M8245 初始是斷開狀態(tài)，所以 C235 等高速計(jì)數(shù)器默認(rèn)是增計(jì)數(shù)。上圖中1、當(dāng)M0閉合時(shí)，C235得電計(jì)數(shù)X0動(dòng)作了 217次，其設(shè)定值為100,所以C235的常開點(diǎn)閉合.從上圖可以看 出： C235 的計(jì)數(shù)

52、值超過其設(shè)定值后照樣計(jì)數(shù)下去。2、在C235計(jì)數(shù)過程中M0斷開，C235失電停止計(jì)數(shù)，但其計(jì)數(shù)值與觸點(diǎn)狀態(tài)不變。注： C235 的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)斷開并不能起到復(fù)位的作用！3、當(dāng) M2 閉合時(shí), C235 的計(jì)數(shù)值清零,其觸點(diǎn)狀態(tài)也斷開。上圖中的高速計(jì)數(shù)器的編程并不合理,因?yàn)?C235 觸點(diǎn)的狀態(tài)改變受到程序掃描周期的影響。三菱FX系列PLC的高速計(jì)數(shù)器(HSC)功能簡介1 高速計(jì)數(shù)器概述21點(diǎn)高速計(jì)數(shù)器C235C255共用PLC的8個(gè)高速計(jì)數(shù)器輸入端X0X7,某一輸入端同時(shí)只能供一個(gè)高速計(jì)數(shù)器使用。這 21個(gè)計(jì)數(shù)器均為32位加/減計(jì)數(shù)器(見表3 -7)。不同類型的高 速計(jì)數(shù)器可以同時(shí)使用，但是它們的高

53、速計(jì)數(shù)器輸入不能沖突高速計(jì)數(shù)器的運(yùn)行建立在中斷的基礎(chǔ)上，這意味著事件的觸發(fā)與掃描時(shí)間無關(guān)。在對外部高 速脈沖計(jì)數(shù)時(shí)，梯形圖中高速計(jì)數(shù)器的線圈應(yīng)一直通電，以表示與它有關(guān)的輸入點(diǎn)已被使用，其 他高速計(jì)數(shù)器的處理不能與它沖突?？捎眠\(yùn)行時(shí)一直為ON的M8000的常開觸點(diǎn)來驅(qū)動(dòng)高速計(jì)數(shù)器的線圈。例如在圖1中，當(dāng)X14為ON時(shí)，選擇了高速計(jì)數(shù)器 C235,從表3 - 7可知，C235的計(jì)數(shù)輸 入端是X0,但是它并不在程序中出現(xiàn)，計(jì)數(shù)信號不是 X14提供的。T |K45l<rX10 xT |QP244）燈賊汁之XII C244XI2I和相高速計(jì)數(shù)器表1給出了各高速計(jì)數(shù)器對應(yīng)的輸入端子的元件號， 表中的

54、U、D分別為加、減計(jì)數(shù)輸入，A、B分別為A、B相輸入，R為復(fù)位輸入，S為置位輸入e 1逮計(jì)做壽前表Jtki動(dòng)理牡的i櫛計(jì)辭辯；術(shù)疋屆勸*戰(zhàn)的i *n討怕A/H常計(jì)*i講l :-還C2WC244C2«C14?ErC23IC22CS53C254C255LTVlid?廿uuAAAXOCilUZDRnI DDBARxoaiU/DVDHftR1kaU/DRuuAAXOCMU/DDDItRXOtBU/DHRRRRX006sssXW7S5 |S2. 相高速計(jì)數(shù)器C235C240為一相無起動(dòng)/復(fù)位輸入端的高速計(jì)數(shù)器，C24IC245為一相帶起動(dòng) 復(fù)位端的高 速計(jì)數(shù)器，可用M8235M8245來設(shè)置C

55、235C2415的計(jì)數(shù)方向，M為ON時(shí)為減計(jì)數(shù)，為OFF 時(shí)為加計(jì)數(shù)。C235C240只能用RST指令來復(fù)位。圖1中的C244是1相帶起動(dòng)復(fù)位端的高速計(jì)數(shù)器，由表1可知，XI和X6分別為復(fù)位輸入 端和起動(dòng)輸入端，它們的復(fù)位和起動(dòng)與掃描工作方式無關(guān)，其作用是立即的和直接的。如果X12為ON，旦X6變?yōu)镺N,立即開始計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)輸入端為 X0。X6變?yōu)镺FF,立即停止計(jì)數(shù)， C244的設(shè)定值由DO和D1指定。除了用XI來立即復(fù)位外，也可以在梯形圖中用復(fù)位指令復(fù)位。3. 兩相雙向計(jì)數(shù)器兩相雙向計(jì)數(shù)器(C246C250)有一個(gè)加計(jì)數(shù)輸入端和一個(gè)減計(jì)數(shù)輸入端，例如C246的加、減計(jì)數(shù)輸入端分別是 X0 和

56、 Xl ，在計(jì)數(shù)器的線圈通電時(shí)，在 X0 的上升沿，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值加 1， 在 X1 的上升沿，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值減 l 。某些計(jì)數(shù)器還有復(fù)位和起動(dòng)輸入端。4A-B 相型雙計(jì)數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器C25IC255為A - B相型雙計(jì)數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器，它們有兩個(gè)計(jì)數(shù)輸入端，某些計(jì)數(shù)器還有 復(fù)位和起動(dòng)輸入端。圖 2 中的 X12 為 ON 時(shí)， C25I 通過中斷，對 X0 輸入的 A 相信號和 X1 輸入的 B 相信號的動(dòng) 作計(jì)數(shù)。X11為ON時(shí)C251被復(fù)位，當(dāng)計(jì)數(shù)值大于等于設(shè)定值時(shí)，Y2的線圈通電，若計(jì)數(shù)值小 于設(shè)定值， Y2 的線圈斷電。A/B 相輸入不僅提供計(jì)數(shù)信號，根據(jù)它們的相對相位關(guān)系，還提供

57、了計(jì)數(shù)的方向。利用旋轉(zhuǎn) 軸上安裝的 A/B 相型編碼器， 在機(jī)械正轉(zhuǎn)時(shí)自動(dòng)進(jìn)行加計(jì)數(shù)， 反轉(zhuǎn)時(shí)自動(dòng)進(jìn)行減計(jì)數(shù)。 A 相輸入 為ON時(shí)，若B相輸入由OFF變?yōu)镺N，為加計(jì)數(shù)（見圖2b）; A相為ON時(shí)，若B相由ON變?yōu)?OFF，為減計(jì)數(shù)（見圖2c）。通過M8251可監(jiān)視C251的加/減計(jì)數(shù)狀態(tài)，加計(jì)數(shù)時(shí) M8251為 OFF，減計(jì)數(shù)時(shí)M8251為ON。a(!l_FLTTJ 時(shí) _fI_i1_LKLJLnHLTL時(shí)i_n_j5.高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)速度一般的計(jì)數(shù)頻率：單相和雙向計(jì)數(shù)器最高 10kHz , A/B相計(jì)數(shù)器最高為5kHz。最高的總計(jì)數(shù)頻率：FXis和FXin為60kHz, FX2N和FX?nc為20kHZ ,計(jì)算總計(jì)數(shù)頻率時(shí) A/B 相計(jì)數(shù)器的頻率應(yīng)加倍。FX2N和FX2N