目前,plc实现脉冲信号的测量主要是用plc的高速计数单元来实现。但是,带有高速计数功能的plc价格较高,一般都要上千元,主要用于转速较高,或对测量精度要求较高的场合。如果转速较低,或对测量的精度要求不高时,高性能的高速计数单元就有些浪费了。本文所设计的转速测量方法主要用于转矩流变仪测控系统,对于转矩流变仪来说,电机转速最高为1500r/min,采用分辨率为200的编码器,输入plc的光电脉冲的最高频率为5khz。而带有高速计数功能的plc计数脉冲的频率一般都可达20khz以上,大部分都能达到50khz,甚至更高。用于转矩流变仪中测量转速,虽然精度高,但却有很大的浪费。而一般的国产plc模块市场价格都在1000以内。转矩流变仪转速测量环节采用了普通plc模块 (在本设计中选用了德维森科技 (深圳) 有限公司生产的v80-m16dr-ac),通过plc的开关量输入单元来测量脉冲信号的频率,既满足了测量的精度要求,又大大降低了成本,同时保留了plc的高度可靠性。
所设计的转速测量的plc梯形图程序如附图所示。
附图 转速测量梯形图程序
为了使用普通plc模块实现高速脉冲的计数,采用了专用的软高速计数指令,既保证了测量的精度,又简化了程序。为了提高计时精度采用了精度为1ms的定时器,并用同一信号控制定时器和软高速计数器的起停。
4 结束语
作者在转矩流变仪的研发中,成功实现了利用plc开关量输入单元测量电机转速的方法,当电机在最高转速(1500r/min)下运行时,转速测量精度为 0.02%。在50r/min时,精度为0.6%。实验证明,这种测量方法具有较高的精度和稳定性。
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