PLC模擬量的控制特點(diǎn)

 用plc來(lái)控制模擬量主要有三個(gè)特點(diǎn)：一是有誤差，二是斷續(xù)的，三是有時(shí)延。艾特貿(mào)易網(wǎng)簡(jiǎn)單介紹這三個(gè)特點(diǎn)，并對(duì)物理量在時(shí)間上、取值上的特點(diǎn)加以說(shuō)明。

 

        1．誤差

        模擬量在時(shí)間上、取值上是連續(xù)的。

 

        對(duì)模擬量按一定時(shí)間間隔取值，稱為采樣。采樣后得到的值即為離散量。顯然，離散量在時(shí)間上是離散的，即只在采樣的瞬間代表當(dāng)時(shí)的模擬量值，其他時(shí)刻的模擬量的值不代表。但取值上是連續(xù)的。

 

        用數(shù)值來(lái)逼近離散量，即求與實(shí)際的離散量最接近的數(shù)字量，稱為量化。量化后的離散量稱為數(shù)字量。數(shù)字量在時(shí)間與取值上都是離散的。

 

        PLC只能處理數(shù)字量，而要用它控制模擬量，必須先要對(duì)這些模擬量進(jìn)行采樣與量化。

 

        正是要量化，所以量化后的值總是與模擬量的原值存在誤差，但這個(gè)誤差是可控的。辦法靠選用合適的輸入、輸出模塊的位數(shù)。如用8位輸入模塊，其量化的值只能是0到255(16進(jìn)制FF)之間的整數(shù)。故其分辨率為256分之一。如果選的位數(shù)多，分辨率高精度也高。單位數(shù)多，模塊也貴。高過(guò)16位時(shí)還要用雙字指令處理，但這也將增加資源開銷和處理時(shí)間。

 

        誤差可得到控制是一個(gè)最重要的優(yōu)點(diǎn)，只是這里也有一個(gè)合理的“度”，應(yīng)在保證精度的要求下，力求減小位數(shù)。

 

        2．?dāng)嗬m(xù)

        正是要采樣，所以是斷續(xù)的。只是在PLC I/O刷新時(shí)，輸入模塊才把實(shí)際值讀入PLC；輸出模塊或輸出點(diǎn)才把控制信號(hào)輸給系統(tǒng)，并控制系統(tǒng)。只有在這時(shí)，才相當(dāng)于它的采樣開關(guān)合上，系統(tǒng)是閉合的。但這個(gè)閉合時(shí)間是很短暫的。而較長(zhǎng)的時(shí)間是用在PLC運(yùn)行程序、對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。而這期間系統(tǒng)閉環(huán)是斷開的。可見，PLC模擬量控制系統(tǒng)是典型的采樣控制系統(tǒng)。

 

        為了保證采樣信號(hào)能較少失真地恢復(fù)為原來(lái)的連續(xù)信號(hào)，根據(jù)采樣定理，采樣頻率一般應(yīng)大于或等于系統(tǒng)頻率的兩倍。最大頻率是系統(tǒng)幅頻特性上幅值為零時(shí)的頻率。

 

        3．時(shí)延

        實(shí)際系統(tǒng)本身的慣性及動(dòng)作傳遞也有個(gè)過(guò)程，有一定時(shí)延。用PLC進(jìn)行控制，采樣、信息處理及控制輸出也有個(gè)過(guò)程，更有時(shí)延。在實(shí)施一個(gè)新一輪的控制作用后，不能指望立即就會(huì)有所反應(yīng)。所以，不能因?yàn)橐粫r(shí)不能得到所期望的反應(yīng)，就一味地改變控制作用。那樣，很可能使系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定。再如，用PID控制，其運(yùn)算間隔不應(yīng)太短，如無(wú)特殊措施，其間隔起碼要大于程序的掃描周期等。

 

        以上三個(gè)特點(diǎn)，在確定控制算法、設(shè)計(jì)控制程序及選定控制參數(shù)時(shí)，必須要考慮。