PLC開關(guān)量輸入模塊檢測(cè)脈沖信號(hào)的限制條件

　　1 引言

　　現(xiàn)代化的工廠中，plc系統(tǒng)作為工業(yè)控制的基礎(chǔ)設(shè)備已經(jīng)非常普及。在很多工廠應(yīng)用中，需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集過來的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。如果使用專用脈沖計(jì)數(shù)模塊，可以采集到高速脈沖信號(hào)。但是脈沖模塊價(jià)格昂貴，在一些采集低速脈沖信號(hào)的場(chǎng)合其實(shí)可以使用普通的開關(guān)量輸入模塊代替脈沖計(jì)數(shù)模塊。這樣可以降低系統(tǒng)成套費(fèi)用和系統(tǒng)的復(fù)雜程度，也提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性。如果使用普通開關(guān)量輸入模塊代替脈沖計(jì)數(shù)模塊，就存在一個(gè)問題：普通開關(guān)量輸入模塊采集脈沖信號(hào)的速度的極限是多少?存在哪些制約條件?以下將以ab公司的controllogix1756系列plc系統(tǒng)為基礎(chǔ)，就這個(gè)問題談一些分析。

　　2 模塊響應(yīng)速度的制約

　　開關(guān)量輸入模塊要檢測(cè)到一個(gè)脈沖信號(hào)，必須能完整地采集到脈沖產(chǎn)生的整個(gè)過程，如圖1所示，開關(guān)量輸入模塊檢測(cè)脈沖信號(hào)的過程可以分解為三個(gè)過程。

　　從圖1可以看出，開關(guān)量輸入模塊能檢測(cè)到的脈沖信號(hào)至少必須滿足以下條件：

　　(1) 脈沖寬度 t1》t1;

　　(2) 脈沖周期 t0》t1+t3;

　　(3) 脈沖間隔 t2》t3。

　　以ab公司1756-ib16d開關(guān)量輸入模塊為例，其on時(shí)間 =1，2，or3ms;其off時(shí)間=4，5，13，or22ms。其不同的on/off時(shí)間可以由系統(tǒng)進(jìn)行配置。在配置最快的on/off時(shí)間的條件下，可以計(jì)算出，1756-ib16d開關(guān)量輸入模塊最快可以檢測(cè)出脈沖寬度為1ms，脈沖周期為5ms的脈沖。如果脈沖寬度增加幾個(gè)毫秒，脈沖周期就相應(yīng)增加幾個(gè)毫秒。結(jié)論如下：最理想的情況下，1756-ib16d開關(guān)量輸入模塊可以分辨速度低于200個(gè)/秒、脈沖寬度大于1ms的脈沖信號(hào)。

　　3 plc系統(tǒng)掃描時(shí)間的制約

　　plc的工作原理是分時(shí)掃描，plc的一個(gè)完整掃描周期包括全部i/o更新一次的時(shí)間和plc程序執(zhí)行一次的時(shí)間。plc系統(tǒng)的掃描時(shí)間和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)情況、遠(yuǎn)程站的數(shù)量以及plc的cpu模塊信號(hào)有關(guān)。如果現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)量輸入模塊檢測(cè)出的脈沖信號(hào)在一個(gè)plc掃描周期內(nèi)大于1個(gè)，plc系統(tǒng)將不能正確反映現(xiàn)場(chǎng)脈沖的數(shù)量。

　　plc系統(tǒng)對(duì)開關(guān)量輸入模塊檢測(cè)信號(hào)判斷的詳細(xì)分析如圖2。