摘要：本文介紹了V80系列PLC在自動(dòng)讀卡機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用情況，重點(diǎn)闡述了V80的脈沖輸出的控制方式、性能及其應(yīng)用，并提供了編程范例。
關(guān)鍵詞：PLC 脈沖輸出 讀卡系統(tǒng)
1． 引言
隨著國(guó)家“金卡工程”的不斷發(fā)展，各種IC卡應(yīng)用方案與系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，涉及到各個(gè)領(lǐng)域各個(gè)行業(yè)與部門(mén)，如各地的IC卡預(yù)付費(fèi)表、零售服務(wù)業(yè)的訂貨與送貨等，而這些系統(tǒng)在各行業(yè)的推廣與實(shí)施，又進(jìn)一步推動(dòng)了IC卡的應(yīng)用。
隨著自動(dòng)化水平的不斷提高，越來(lái)越多的IC卡檢測(cè)讀取系統(tǒng)中需要靈活可靠的微小型控制系統(tǒng)。M40DR是V80系列小型PLC中的CPU單元，它具有24路輸入回路、16路繼電器輸出回路。具有功能豐富、可靠性高、自我知識(shí)產(chǎn)權(quán)、自主品牌及本地化服務(wù)等特點(diǎn)，目前已被廣泛應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)邏輯、步進(jìn)、數(shù)字、模擬量等的自動(dòng)控制。V80系列PLC提供了功能強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)控制功能塊，可實(shí)現(xiàn)靈活的過(guò)程控制。本文以自動(dòng)讀卡機(jī)系統(tǒng)為例，介紹V80 系列PLC的脈沖輸出功能。
2． 脈沖輸出功能設(shè)置及模式
V80有兩路獨(dú)立的高速脈沖輸出接口，每路脈沖輸出有兩種輸出模式可選擇，即：PWM模式和PTO模式。
2.1 PWM模式
PWM模式是指輸出任意占寬比的無(wú)限個(gè)數(shù)的脈沖序列。通過(guò)調(diào)用PWM設(shè)置功能塊（PWMSET）可以選擇脈沖輸出工作在PWM模式。
在設(shè)置好相關(guān)參數(shù)后，調(diào)用脈沖輸出運(yùn)行功能塊（PLSRUN）就能把新設(shè)置好的PWM波形輸出去。圖1是設(shè)置脈沖輸出回路1為PWM輸出模式的一個(gè)例子。
圖1. 脈沖輸出1通道工作在PWM模式
2.2 PTO模式
PTO模式是指輸出等占寬比的有限個(gè)數(shù)的脈沖序列。根據(jù)不同的情況又有3種不同的參數(shù)設(shè)置方式，見(jiàn)表格1。
用戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際需要選擇某種設(shè)置模式來(lái)設(shè)置PTO。
在設(shè)置好相關(guān)參數(shù)后，調(diào)用脈沖輸出運(yùn)行功能塊（PLSRUN）就能把新設(shè)置好的PTO波形輸出去。下面將結(jié)合一個(gè)自動(dòng)讀卡機(jī)控制系統(tǒng)的案例來(lái)具體闡述脈沖輸出PTO的使用。
3． 自動(dòng)讀卡機(jī)控制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計(jì)及編程范例
3.1自動(dòng)讀卡機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)述
圖2. 自動(dòng)讀卡機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成
自動(dòng)讀卡機(jī)系統(tǒng)由上位PC機(jī)、V80-M40DR、兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)及機(jī)械系統(tǒng)組成（參見(jiàn)圖2）。上位PC機(jī)與PLC之間進(jìn)行通訊，完成對(duì)PLC的編程，以及命令控制和過(guò)程監(jiān)控，PLC用于控制2個(gè)步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)作。具體的工藝流程是：PC機(jī)發(fā)“推卡”命令，PLC做出相應(yīng)的控制，并且由脈沖輸出接口1 驅(qū)動(dòng)電機(jī)1把卡推放到工作臺(tái)，然后等待PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)處理；接著PC機(jī)根據(jù)讀寫(xiě)情況，發(fā)“好卡” 或“壞卡”命令，PLC由脈沖輸出接口2驅(qū)動(dòng)電機(jī)2 把卡推放到目標(biāo)位置。要使電機(jī)以一個(gè)比較“平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)”的方式運(yùn)作，電機(jī)應(yīng)該從一個(gè)比較低的速度平穩(wěn)加速到目標(biāo)速度，再以目標(biāo)速度勻速運(yùn)行一定時(shí)間后，然后平穩(wěn)減速到停止，V80系列PLC的PTO包絡(luò)輸出方式能很好滿(mǎn)足平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)的性能要求。
本系統(tǒng)中還需配合電機(jī)的運(yùn)動(dòng)做一些與順序相關(guān)的其它I/O的控制，本系統(tǒng)將采用V80的CAM功能塊來(lái)完成此項(xiàng)任務(wù)。
3.2自動(dòng)讀卡機(jī)系統(tǒng)編程范例
1） 初始化程序
利用首次掃描標(biāo)志調(diào)用一個(gè)子程序，在子程序中初始化脈沖輸出參數(shù)。參見(jiàn)圖3、圖4。
圖3. 首次掃描標(biāo)志調(diào)用子程序1
圖4.子程序1中初始化電機(jī)參數(shù)
2） 電機(jī)的控制
參加圖5、圖6。選定一個(gè)用戶(hù)變量單元來(lái)（40020）保存每次上位機(jī)發(fā)來(lái)的命令字，并與上一次保存的命令字（40030）做比較，當(dāng)命令字有變化，則表明有新命令，否則就沒(méi)有新命令。有新命令時(shí)，重啟一個(gè)定時(shí)器（41103）由0開(kāi)始計(jì)數(shù)。即開(kāi)始一個(gè)新的控制過(guò)程。
圖5.PLC判斷是否接收到新命令
圖6.收到新命令后重啟定時(shí)器
圖6中，CAM功能塊的作用是：把定時(shí)器（41103）的當(dāng)前值與一系列用戶(hù)設(shè)定目標(biāo)值相比較（用戶(hù)設(shè)定目標(biāo)值的首地址是41200），比較的情況反映在從00065單元開(kāi)始的目標(biāo)單元中。
利用CAM的輸出可以控制電機(jī)的重新開(kāi)始運(yùn)行或相應(yīng)的I/O。在已經(jīng)運(yùn)行了PLSRUN功能塊后，只要重新設(shè)置一下PTO設(shè)置功能塊，就可使脈沖序列再次輸出。參加圖7。
圖7電機(jī)和IO的控制
4． 結(jié)束語(yǔ)
該系統(tǒng)通過(guò)本身具有的高速脈沖輸出功能有效地解決了運(yùn)動(dòng)控制配置復(fù)雜、開(kāi)發(fā)成本高等問(wèn)題，在客戶(hù)中獲得良好的評(píng)價(jià)。
V80系列PLC以其脈沖輸出功能的靈活性及其實(shí)用性，使其在以簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)控制為特征的機(jī)械加工領(lǐng)域開(kāi)拓了廣闊的市場(chǎng)空間。