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PLC在流量显示和累积计量上的应用-国际工业自动化网

 丁东方 2014-11-26

流量计输出的信号一般是脉冲信号或4-20mA电流信号,这两种信号输出的都是瞬时流量(也有用继电器输出累积量信号,原理一样,不再赘述),我们的目的是在PLC中计算和显示瞬时流量值和计算累积量值,当输入信号是脉冲信号是,在计算瞬时流量的时候,必须按照一个严格的时间间隔计算才能保证瞬时流量的准确性,因此,计算瞬时流量的时候必须用定时中断来进行,而且,在PLC系统中只能运行这一个中断程序,不允许再产生其它中断(即使是低优先级的中断也不允许运行),以防止干扰定时中断的时间间隔的准确性,计算瞬时流量就是将这个时间段的累计脉冲个数换算成累计流量,再除以时间就是瞬时流量,对于4-20mA输入只需按照其对应的量程进行换算就可以直接得到瞬时流量,而累积流量就是将每个时间段内的累积流量累加起来就是累积流量,在实际使用PLC编程的过程中必须注意以下几个问题:

1.输入脉冲频率范围是否超出PLC接收的范围;

2.PLC高速计数器在达到最大计数值时如何保证计算正确;

3.如何保证定时中断不受干扰;

4.如何避免计算累积量的误差;

5.累积量的最大累积位数;

6.如何复位累积量;

        下面就最关键的2,4,6问题进行详细的叙述,以西门子S7-200CPU224为例,S7-200的CPU224具有6个单相最大30kHz的高速计数器,但PLC内部没有提供相应的算法来计算频率,因此,需要自己编程计算,这就需要在PLC高速计数器在达到最大计数值时要保证计算的正确性,实际编程时,对高速计数器初始化以后就使之连续计数,不再对其进行任何干预,其高速计数器的初始化程序如下:

        注意:此段程序应该放到PLC第一个扫描周期执行的程序中执行。

        对于高速计数器是否达到最大计数值时需要判断,S7-200CPU的高速计数器是可以周而复始的进行累计的,最高位为符号位,最小值为7FFFFFFF,由于计数器是一直累加的,不可能出现本次读取的的计数值小于上次的计数值,因此判断计数器当前值是否小于前一次的计数值,就可以判断计数是否达到最大值的拐点(7FFFFFFF),如果达到,则执行特殊的计算以便消除计算错误,如下列程序所示,当当前计数值大于等于上次计数值时,两个计数值做差,就得到程序两次扫描时间间隔内的计数差值,同时将当前计数值赋值到上次计数值上;当当前计数值小于上次计数值时,计算上次计数值与7FFFFFFF之间的差值(用减法),以及当前计数值和7FFFFFFF之间的差值(用加法),然后将两个结果相加就是程序两次扫描时间间隔内的计数差值,从而实现对对累计计数值达到拐点时的正确计算。流量计输出的信号一般是脉冲信号或4-20mA电流信号,这两种信号输出的都是瞬时流量(也有用继电器输出累积量信号,原理一样,不再赘述),我们的目的是在PLC中计算和显示瞬时流量值和计算累积量值,当输入信号是脉冲信号是,在计算瞬时流量的时候,必须按照一个严格的时间间隔计算才能保证瞬时流量的准确性,因此,计算瞬时流量的时候必须用定时中断来进行,而且,在PLC系统中只能运行这一个中断程序,不允许再产生其它中断(即使是低优先级的中断也不允许运行),以防止干扰定时中断的时间间隔的准确性,计算瞬时流量就是将这个时间段的累计脉冲个数换算成累计流量,再除以时间就是瞬时流量,对于4-20mA输入只需按照其对应的量程进行换算就可以直接得到瞬时流量,而累积流量就是将每个时间段内的累积流量累加起来就是累积流量,在实际使用PLC编程的过程中必须注意以下几个问题:

1.输入脉冲频率范围是否超出PLC接收的范围;

2.PLC高速计数器在达到最大计数值时如何保证计算正确;

3.如何保证定时中断不受干扰;

4.如何避免计算累积量的误差;

5.累积量的最大累积位数;

6.如何复位累积量;

        下面就最关键的2,4,6问题进行详细的叙述,以西门子S7-200CPU224为例,S7-200的CPU224具有6个单相最大30kHz的高速计数器,但PLC内部没有提供相应的算法来计算频率,因此,需要自己编程计算,这就需要在PLC高速计数器在达到最大计数值时要保证计算的正确性,实际编程时,对高速计数器初始化以后就使之连续计数,不再对其进行任何干预,其高速计数器的初始化程序如下:

        注意:此段程序应该放到PLC第一个扫描周期执行的程序中执行。

        对于高速计数器是否达到最大计数值时需要判断,S7-200CPU的高速计数器是可以周而复始的进行累计的,最高位为符号位,最小值为7FFFFFFF,由于计数器是一直累加的,不可能出现本次读取的的计数值小于上次的计数值,因此判断计数器当前值是否小于前一次的计数值,就可以判断计数是否达到最大值的拐点(7FFFFFFF),如果达到,则执行特殊的计算以便消除计算错误,如下列程序所示,当当前计数值大于等于上次计数值时,两个计数值做差,就得到程序两次扫描时间间隔内的计数差值,同时将当前计数值赋值到上次计数值上;当当前计数值小于上次计数值时,计算上次计数值与7FFFFFFF之间的差值(用减法),以及当前计数值和7FFFFFFF之间的差值(用加法),然后将两个结果相加就是程序两次扫描时间间隔内的计数差值,从而实现对对累计计数值达到拐点时的正确计算。流量计输出的信号一般是脉冲信号或4-20mA电流信号,这两种信号输出的都是瞬时流量(也有用继电器输出累积量信号,原理一样,不再赘述),我们的目的是在PLC中计算和显示瞬时流量值和计算累积量值,当输入信号是脉冲信号是,在计算瞬时流量的时候,必须按照一个严格的时间间隔计算才能保证瞬时流量的准确性,因此,计算瞬时流量的时候必须用定时中断来进行,而且,在PLC系统中只能运行这一个中断程序,不允许再产生其它中断(即使是低优先级的中断也不允许运行),以防止干扰定时中断的时间间隔的准确性,计算瞬时流量就是将这个时间段的累计脉冲个数换算成累计流量,再除以时间就是瞬时流量,对于4-20mA输入只需按照其对应的量程进行换算就可以直接得到瞬时流量,而累积流量就是将每个时间段内的累积流量累加起来就是累积流量,在实际使用PLC编程的过程中必须注意以下几个问题:

1.输入脉冲频率范围是否超出PLC接收的范围;

2.PLC高速计数器在达到最大计数值时如何保证计算正确;

3.如何保证定时中断不受干扰;

4.如何避免计算累积量的误差;

5.累积量的最大累积位数;

6.如何复位累积量;

        下面就最关键的2,4,6问题进行详细的叙述,以西门子S7-200CPU224为例,S7-200的CPU224具有6个单相最大30kHz的高速计数器,但PLC内部没有提供相应的算法来计算频率,因此,需要自己编程计算,这就需要在PLC高速计数器在达到最大计数值时要保证计算的正确性,实际编程时,对高速计数器初始化以后就使之连续计数,不再对其进行任何干预,其高速计数器的初始化程序如下:

        注意:此段程序应该放到PLC第一个扫描周期执行的程序中执行。

        对于高速计数器是否达到最大计数值时需要判断,S7-200CPU的高速计数器是可以周而复始的进行累计的,最高位为符号位,最小值为7FFFFFFF,由于计数器是一直累加的,不可能出现本次读取的的计数值小于上次的计数值,因此判断计数器当前值是否小于前一次的计数值,就可以判断计数是否达到最大值的拐点(7FFFFFFF),如果达到,则执行特殊的计算以便消除计算错误,如下列程序所示,当当前计数值大于等于上次计数值时,两个计数值做差,就得到程序两次扫描时间间隔内的计数差值,同时将当前计数值赋值到上次计数值上;当当前计数值小于上次计数值时,计算上次计数值与7FFFFFFF之间的差值(用减法),以及当前计数值和7FFFFFFF之间的差值(用加法),然后将两个结果相加就是程序两次扫描时间间隔内的计数差值,从而实现对对累计计数值达到拐点时的正确计算。

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