在PLC中开关量采集模块的作用

Posted 2020-12-10 zhongs

        PLC系统作为工业控制的基础设备在如今的现代化工厂应用中已经非常的广泛。许多工厂应用中，都需要对现场采集来的脉冲信号进行计数统计。如果是使用专用脉冲计数模块的话，价格会非常的昂贵，在很多采集低速脉冲信号的现场其实是可以使用普通的开关量采集模块来代替脉冲计数模块的。这样就可以很大的降低系统成套费用和系统的复杂程度，而且也提高了系统的可维护性。如果需要使用普通开关量采集模块代替脉冲计数模块，这就存在一个问题：普通开关量采集模块采集脉冲信号速度的极限是多少呢，存在哪些限制条件？

        首先是模块响应速度的制约，开关量采集模块要检测到一个脉冲信号，必须能完整地采集到脉冲产生的整个过程，开关量采集模块检测脉冲信号的过程可以分解为三个过程。而且开关量采集模块能检测到的脉冲信号至少还得满足以下条件：脉冲宽度t1大于t1；脉冲周期t0大于t1+t3；脉冲间隔t2大于t3。

        然后就是PLC系统扫描时间的制约，PLC的工作原理是分时扫描，PLC的一个完整扫描周期包括全部i/o更新一次的时间和PLC程序执行一次的时间。PLC系统的扫描时间和系统网络情况、远程站的数量以及PLC的cpu模块信号有关。如果现场开关量采集模块检测出的脉冲信号在一个PLC扫描周期内大于1个，PLC系统将不能正确反映现场脉冲的数量。

        PLC系统通过扫描更新i/o信息，假设在时刻0、t1、t2、t3，PLC系统扫描到信号源处，对于脉冲信号1，PLC系统没有检测到任何脉冲信号，可以得到结论如果脉冲信号脉冲周期t1小于PLC扫描周期t，PLC系统将不能检测出正确的脉冲数量；对于脉冲信号2，PLC系统同样没有检测到任何脉冲信号，这是因为脉冲信号2的脉冲宽度t0小于PLC扫描周期t，脉冲信号的变化有可能发生在一个PLC扫描周期t之内；对于脉冲信号3，脉冲信号的脉冲宽度t0大于PLC扫描周期t，脉冲周期t1-脉冲宽度t0；对于脉冲信号4，脉冲信号脉冲周期t1大于PLC扫描周期t，脉冲周期t1-脉冲宽度t0大于PLC扫描周期t，PLC系统能检测出正确的脉冲数量。因此对于本系统来讲，能可靠检测的脉冲信号脉冲宽度应大于70ms，第一个脉冲信号结束至第二个脉冲信号发出的最小时间间隔应大于70ms。

        要使用普通的开关量采集模块代替专业脉冲计数模块的主要限制条件就是脉冲输入信号在PLC系统中的系统扫描时间。对于大部分公司的PLC系统来讲，脉冲宽度大于70ms，第一个脉冲信号结束至第二个脉冲信号发出的最小时间间隔大于70ms的脉冲信号是可以可靠接收的。现如今大部分的品牌PLC系统其基本工作方式都是一致的，对于不满足上述条件的脉冲信号，那就必须要考虑专用的脉冲计数模块了。