脉冲在PLC中的产生原理与应用

李建波

摘要：本文研究了在PLC中用基本逻辑产生脉冲信号的原理和方法，它在设计梯形图有特殊的用途，可以用于各种型号的PLC。给梯形图的编写带来便利。

关键词：PLC梯形图脉冲信号

一、概述

可编程控制器（PLC）的出现给自动控制带来了一场革命。它是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用自动控制装置，是电子技术、计算机技术与继电逻辑自动控制系统相结合的产物。它不仅充分发挥了计算机的优点，采用存储程序控制方式，其控制功能是通过存放在存储器内的程序来实现的，若要对控制功能做必要的修改，只需要改变软件指令即可，实现了硬件控制的软件化，以满足各种不同的工业生产过程自动控制的需要，同时又照顾一般电气操作人员的技术水平和习惯，多采用梯形图编程方式，结合可编程控制器的工作特点，脉冲在梯形图的设计中有独特的用途。

二、PLC工作原理

可编程控制器属于工业控制计算机，它的工作原理是建立在计算机工作原理基础上的，通过执行反映控制要求的用户程序来实现。当执行用户程序时，需要各种现场信息，如果这些现场信息已送到PLC的输入端口，PLC将采集所有输入信号并放到输入映象寄存器中，执行用户程序时所需要输入状态均在输入映象寄存器中取用。同样，PLC对外部的输出控制也是先把CPU执行用户程序后的输出结果存放在输出映象寄存器中，等程序完后，将所有输出结果一次性输出到输出端口，使输出设备部件动作。

PLC的工作过程是一个不断循环扫描的过程。CPU从第一条指令开始，按顺序逐条执行用户程序直到程序结束，然后返回第一条指令开始新的一轮扫描。当PLC处于正常运行时，PLC会不断循环扫描工作下去，其工作过程分为：输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。

三、脉冲的产生方法

脉冲在PLC中定义为持续时间为一个扫描周期的信号。根据用途不同,可分为开机脉冲、上升沿脉冲和下降沿脉冲等，产生的方法有二种。

一是用PLC的专用指令来产生，在不同品牌的PLC中有不同的指令，例如三菱PLC中的“P”指令；

二是通用的方式为用基本的“与或非”逻辑来产生。为了增加通用性，在这里使用通用方式来产生脉冲信号。

1.开机脉冲信号的产生。在PLC运行时，在第一个扫描周期产生的脉冲信号。它的梯形图和时序图如图1所示。

它的工作过程为：在PLC由STOP转为RUN时，对梯形图的执行由上到下，先左后右的循环扫描。在第一个扫描周期，M5线圈先得电，M1线圈后得电，在第二个及以后扫描周期，M1的常闭触点断开，M5线失电，M1线圈继续得电。

2.上升沿脉冲信号的产生。在信号由状态“0”变为“1”时，产生的持续时间为一个扫描周期的脉冲信号。梯形图和时序图如图2所示。

3.下降沿脉冲信号的产生。在信号由“1”变为“0”时，产生的持续时间为一个扫描周期的脉冲信号。梯形图和时序图如图3所示。

四、结束语

可编程控制器的应用已经非常广泛，在使用过程中怎样快速、高效的编出实用的梯形图是使用者最关心的问题。本文所介绍的脉冲产生原理与应用对编程者有一定的帮助。

参考文献

[1]廖常初可编程序控制器应用技术.重庆：重庆大学出版社，1995。

[2]张梦欣可编程序控制器及其应用.中国劳动社会保障出版社，2007。

[3]王兆义可编程序控制器教程.北京：机械工业出版社，1993。