基于plc的流量計(jì)量的應(yīng)用

1 引言

　　目前，plc(可編程邏輯控制器)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)。它具有高可靠性、抗干擾能力強(qiáng)、功能強(qiáng)大、靈活、易學(xué)易用、體積小、重量輕、價(jià)格便宜的特點(diǎn)，在流量計(jì)量方面也有著廣泛的用途，在用于流量累積時(shí)又有其編程的獨(dú)特之處。下面進(jìn)行詳細(xì)的分析和論述，包括在西門子s7-200 cpu上編程的例子。

　　2 使用plc顯示流量和計(jì)算累積量

　　流量計(jì)輸出的信號(hào)一般是脈沖信號(hào)或4-20ma電流信號(hào)，這兩種信號(hào)輸出的都是瞬時(shí)流量(也有用繼電器輸出累積量信號(hào)，原理一樣，不再贅述)，我們的目的是在plc中計(jì)算和顯示瞬時(shí)流量值和計(jì)算累積量值，當(dāng)輸入信號(hào)是脈沖信號(hào)時(shí)，在計(jì)算瞬時(shí)流量的時(shí)候，必須按照嚴(yán)格的時(shí)間間隔計(jì)算才能保證瞬時(shí)流量的準(zhǔn)確性。因此，計(jì)算瞬時(shí)流量的時(shí)候必須用定時(shí)中斷來(lái)進(jìn)行，而且，在plc系統(tǒng)中只能運(yùn)行這一個(gè)中斷程序，不允許再產(chǎn)生其它中斷(即使是低優(yōu)先級(jí)的中斷也不允許運(yùn)行)，以防止干擾定時(shí)中斷的時(shí)間間隔的準(zhǔn)確性，計(jì)算瞬時(shí)流量就是將這個(gè)時(shí)間段的累計(jì)脈沖個(gè)數(shù)換算成累計(jì)流量，再除以時(shí)間就是瞬時(shí)流量。對(duì)于4-20ma輸入只需按照其對(duì)應(yīng)的量程進(jìn)行換算就可以直接得到瞬時(shí)流量，而累積流量就是將每個(gè)時(shí)間段內(nèi)的累積流量累加起來(lái)，在實(shí)際使用plc編程的過(guò)程中必須注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

　　(1) 輸入脈沖頻率范圍是否超出plc的接收范圍;

　　(2) plc高速計(jì)數(shù)器在達(dá)到最大計(jì)數(shù)值時(shí)如何保證計(jì)算正確;

　　(3) 如何保證定時(shí)中斷不受干擾;

　　(4) 如何避免計(jì)算累積量的誤差;

　　(5) 累積量的最大累積位數(shù);

　　(6) 如何復(fù)位累積量。

　　下面就最關(guān)鍵的2、4、6問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的敘述，以西門子s7-200 cpu224為例，s7-200的cpu224具有6個(gè)單相最大30khz的高速計(jì)數(shù)器，但plc內(nèi)部沒(méi)有提供相應(yīng)的算法來(lái)計(jì)算頻率，需要使用者自行編程計(jì)算，這就需要在plc高速計(jì)數(shù)器在達(dá)到最大計(jì)數(shù)值時(shí)要保證計(jì)算的正確性。實(shí)際編程時(shí)，對(duì)高速計(jì)數(shù)器初始化以后就使之連續(xù)計(jì)數(shù)，不再對(duì)其進(jìn)行任何干預(yù)，其高速計(jì)數(shù)器的初始化程序如圖1所示(此段程序應(yīng)放到plc第一個(gè)掃描周期執(zhí)行的程序中執(zhí)行)。

　　圖1 高速計(jì)數(shù)器的初始化程序