限制条件之PLC系统检测脉冲信号

    引言 

　　现代化的工厂中，PLC系统作为工业控制的基础设备已经非常普及。在很多工厂应用中，需要对现场采集过来的脉冲信号进行计数。如果使用专用脉冲计数模块，可以采集到高速脉冲信号。但是脉冲模块价格昂贵，在一些采集低速脉冲信号的场合其实可以使用 普通的开关量输入模块代替脉冲计数模块。这样可以降低系统成套费用和系统的复杂程度，也提高了系统的可维护性。如果使用普通开关量输入模块代替脉冲计数模块，就存在一个问题:普通开关量输入模块采集脉冲信号的速度的极限是多少?存在哪些制约条件?以下将以AB公司的ControlLogix 1756系列 PLC系统为基础，就这个问题谈一些分析。

　　一 模块响应速度的制约

　　开关量输入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，如图1所示，开关量输入模块检测脉冲信号的过程可以分解为三个过程。

　　图1 开关量模块检测脉冲信号过程

　　从图1可以看出，开关量输入模块能检测到的脉冲信号至少必须满足以下条件:

　　(1) 脉冲宽度 t1>T1;

　　(2) 脉冲周期 t0>T1+T3;

　　(3) 脉冲间隔 t2>T3。

　　以AB公司1756-IB16D开关量输入模块为例，其ON时间 = 1,2,or3ms;其OFF时 间=4,5,13,or22ms。其不同的ON/OFF时间可以由系统进行配置。在配置最快的ON/OFF时间的条件下，可以计算出，1756- IB16D开关量输入模块最快可以检测出脉冲宽度为1ms，脉冲周期为5ms的脉冲。如果脉冲宽度增加几个毫秒，脉冲周期就相应增加几个毫秒。结论如下: 最理想的情况下，1756-IB16D开关量输入模块可以分辨速度低于200个/秒、脉冲宽度大于1ms的脉冲信号。

　　二 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。如果现场开关量输入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。

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