開關(guān)量/模擬量/脈沖量，學(xué)習(xí)PLC必須掌握的知識

開關(guān)量、模擬量、脈沖量是學(xué)習(xí)PLC（可編程邏輯控制器）時必須掌握的核心知識。以下是關(guān)于這三者的詳細(xì)介紹：

一、開關(guān)量

1. 定義：開關(guān)量也稱邏輯量，它僅有兩個可能的取值，即0或1，ON或OFF。

2. 應(yīng)用：開關(guān)量控制是PLC最基本的應(yīng)用，通過感知開關(guān)量的當(dāng)前輸入狀態(tài)及其歷史輸入順序，PLC能夠產(chǎn)生相應(yīng)的開關(guān)量輸出，從而確保系統(tǒng)能夠依照預(yù)定的流程進(jìn)行工作。這種控制方式有時也被稱作順序控制，并可以進(jìn)一步細(xì)分為手動、半自動和自動三種模式。

3. 控制原理：開關(guān)量控制主要采用的原理有分散控制、集中控制和混合控制。

二、模擬量

1. 定義：模擬量是指一些連續(xù)變化的物理量，如電壓、電流、壓力、速度、溫度、流量等。

2. 處理過程：

● 在PLC處理中，模擬量需先經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換為電信號（如4~20mA、1~5V、0~10V等標(biāo)準(zhǔn)電信號）。

● 這些電信號再經(jīng)過模擬量輸入模塊（A/D）轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以供PLC進(jìn)一步處理。

● PLC處理完數(shù)字信號后，會依據(jù)預(yù)設(shè)算法計算輸出模擬量信號，再經(jīng)模擬量輸出模塊（D/A）將數(shù)字信號轉(zhuǎn)回電信號，從而驅(qū)動執(zhí)行器動作。

3. 分辨率與計算：

● 模擬量的分辨率，即其能夠識別的最小變化量，通常以位數(shù)來衡量，如12位或16位。位數(shù)越高，精度越高。

● 例如，面對0~10V的模擬量輸入信號，在12位分辨率下，其對應(yīng)的數(shù)字量范圍為0~4095。若測得電壓為5V，則對應(yīng)的數(shù)字量為2047（計算方法為4095乘以5V除以10V）。

4. 控制方法：模擬量控制包括反饋控制、前饋控制、比例控制、模糊控制等，其核心在于PLC內(nèi)部數(shù)字量的精準(zhǔn)計算與控制。

三、脈沖量

1. 定義：脈沖量是一種特殊的數(shù)字量，其取值在0（低電平）和1（高電平）之間不斷交替變化。這種交替變化的頻率，即每秒鐘脈沖變化的次數(shù)，被稱為脈沖頻率。

2. 應(yīng)用：在PLC控制中，脈沖量主要用于位置控制、運(yùn)動控制以及軌跡控制等場景。

3. 計算方法：

● 以步進(jìn)電機(jī)為例，若步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的分辨率為每圈10000脈沖，且需要電機(jī)旋轉(zhuǎn)90度，那么所需的脈沖數(shù)計算為：10000脈沖/（360度/90度）=2500脈沖。

● 對于步進(jìn)電機(jī)的距離控制，需考慮步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)和滾輪直徑，以計算滾輪周長。然后，通過將設(shè)定距離除以滾輪周長，再乘以一圈的總脈沖數(shù)，即可得出實(shí)現(xiàn)特定距離所需的脈沖數(shù)。

四、總結(jié)

開關(guān)量、模擬量、脈沖量在PLC控制中各有其獨(dú)特地位。根據(jù)不同的控制需求，選擇適當(dāng)?shù)牧坎⑦M(jìn)行精確計算，是確保PLC系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和精確控制的關(guān)鍵。因此，在學(xué)習(xí)PLC時，必須深入理解并掌握這三者的概念、處理過程及計算方法。