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CODESYS 实战:单开关量传感器实现旋转速度计算

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  • TA的每日心情
    开心
    2017-11-20 22:07
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2024-9-6 09:10:08 | 显示全部楼层 |阅读模式

    引言

    在工业自动化领域,实时监测机器的速度对于确保生产效率和安全性至关重要。本文将介绍如何使用 CODESYS 编写一个旋转速度计算器功能块,通过传感器信号计算设备的运行速度。
    1
    程序设计思路
    本程序的核心是根据传感器的触发时间差来计算速度。通过检测传感器信号的上升沿,记录时间,并利用两次传感器触发的时间差计算速度。
    2
    程序代码
    [AppleScript] 纯文本查看 复制代码
    FUNCTION_BLOCK PM_RotationSpeedCalculator
    VAR_INPUT
        Sensor : BOOL;       // 感应传感器信号
        RunLength : REAL := 10;   // 运行长度(单位:米)
    END_VAR
    VAR_OUTPUT
        Speed : REAL;        // 速度(单位:米/秒)
    END_VAR
    VAR
        LastTime : TIME;     // 上一次检测到传感器的时间
        CurrentTime : TIME;  // 当前检测到传感器的时间
        TimeElapsed : REAL;  // 两次检测的时间差(单位:秒)
        SensorTriggered : BOOL; // 传感器触发状态
    END_VAR
    
    (*
    版本记录:
    版本          日期          作者
     V1         2024-1-13     工控老王
    *)
    
    IF Sensor AND NOT SensorTriggered THEN
        CurrentTime := TIME(); // 记录当前时间
        IF LastTime <> T#0s THEN
            TimeElapsed := TIME_TO_REAL(CurrentTime - LastTime) / 1000.0; // 计算时间差并转换为秒
            IF TimeElapsed > 0 THEN
                Speed := RunLength / TimeElapsed; // 计算速度
            END_IF
        END_IF
        LastTime := CurrentTime; // 更新上一次时间
        SensorTriggered := TRUE;
    ELSIF NOT Sensor THEN
        SensorTriggered := FALSE;
    END_IF

    3
    代码解释
    变量定义:
    • Sensor:检测传感器信号的布尔输入。
    • RunLength:设备的运行长度,单位为米。
    • Speed:输出速度,单位为米/秒。
    • LastTime和CurrentTime:分别记录上一次和当前的传感器触发时间。
    • TimeElapsed:计算两次传感器触发时间的差值。
    • SensorTriggered:防止连续多次检测干扰计时。
    核心逻辑:
    • 检测传感器信号的上升沿,记录当前时间。
    • 计算与上一次触发时间的差值,得到时间间隔。
    • 使用时间间隔和运行长度计算速度。

    程序运行展示

    640?wx_fmt=png&from=appmsg.jpg
    设置设备的运行长度为10米,传感器设置为10秒的脉冲,计算出结果为0.998m/s。因为存在 PLC 扫描周期的影响,计算结果并不是1m/s。但对于在低速应用场景这个速度误差影响不大。
    4
    应用场景
    该功能块适用于需要粗略监测速度的场合,精确检测请使用编码器。如传送带、旋转机械等。通过对传感器信号的检测,可以实施监控设备的运行状态,通过速度的变化,也可以感知到负载的变化。当异常时可以输出报警,确保设备的稳定性和安全性。
    5
    开源版本说明
    该程序遵循开源原则,任何人都可以使用、修改和分发此代码。在使用前应进行充分的测试,修改代码时,请秉持分享精神,将您的改进和成果进行分享,以便更多人受益。

    总结

    通过 CODESYS 编写的旋转速度计算器功能块,能够粗略地通过传感器信号计算设备的运行速度。该方法简单高效,实现成本低,适用于多种工业自动化场景。

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