三菱FX PLC学习之斜坡信号指令

上篇文章我们学习了3个脉冲输出指令PLSY、PLSR、PLSV，它们各有各的优缺点，例如PLSY指令只能脉冲输出，不带加减速，也不能变速，而PLSR指令虽然带加减速但不可自由变速，PLSV指令虽然可以自由变速，但又不带加减速。

另外，PLSY指令又可用于脉冲的持续输入，例如PLSY K1000 K0 Y1，此时若驱动条件接通，脉冲就一直输出，不计个数，直到驱动条件断开。

由于3个脉冲输出指令的功能各异，它们的应用也有一定的限制。那么，有没有什么方法可以扩展3个脉冲输出指令的应用呢?显然，是有的，那就是借助斜坡信号指令PAMP。

一、斜坡信号指令RAMP

斜坡信号指令RAMP的编程手册截图如下图23-1所示，有4个操作数，仅适用于16位，无脉冲执行型。

图23-1

RAMP指令的梯形图形式亦如图23-1所示，其4个操作数的含义如下：

S1表示斜坡初始值存储地址;

S2表示斜坡结束值存储地址;

D表示斜坡输出当前值存储地址，占用两个点;

n表示完成斜坡信号输出的扫描周期数，其中n=1～32767。

指令的执行功能为：当驱动条件成立时，在指定的n个扫描周期数内，D由S1指定的初始值变化到S2指定的目标值。

上面说到，D占有两个点，其中D存储的是斜坡信号当前值，而D+1存储的是指令已执行的扫描周期T的次数。显然，在指令执行的过程中，D的值从(S1)变到(S2)，如下图23-2所示。

图23-2

从图23-2可以看到，源址S1存储的数值可以大于S2所存储的值，也可以小于S2所存储的值，即在RAMP指令的执行过程中，D的值可能是变大，也可能是减小，而且指令的执行时间为n×T。

显然，指令的执行时间受PLC的扫描周期T的影响，而扫描周期T往往是不固定的。在这种情况下，如果想指定斜坡信号的上升(或下降)时间，例如10s、30s等，就没办法实现。基于此，我们就不得不掌握几个特殊软元件了，如下图23-3所示为几个特殊辅助继电器和数据寄存器列表。

图23-3

结合图23-3中的M8039、D8039，显然可以实现RAMP指令的执行时间的指定，例如上文所说的10s，我们可以通过D8039指定恒定扫描周期时间为100ms，然后将M8039置ON，此时有扫描次数n=10s×1000÷100ms=100。

大家仔细观察可以还发现，M8026是RAMP模式标志位，这是咋回事呢?什么是保持模式?什么是重复模式?大家别急，且看下文讲解。

二、RAMP的指令执行模式

RAMP指令有两种工作模式，分别是重复执行模式和保持模式。

1、重复执行模式

当M8026=OFF时，RAMP指令的执行为重复模式，在此工作模式下，若指令的驱动条件一直接通，D的值将重复从(S1)变到(S2)的过程。也就是说，每当(D)=(S2)，D的值马上又会变为(S1)，如下图23-4所示。

图23-4

重复模式的执行，是基于M8026=ON且驱动条件成立的情况下的，若在驱动条件断开，D的值将保持在当前值不变，直到下一次驱动条件的在此接通，D的值又会重新从S1开始变化。而每一次的斜坡结束(即D的值等于S2的值)，M8029结束标志位都会导通一个周期。

2、保持模式

当M8026=ON时，RAMP指令的执行为重复模式，在此工作模式下，当驱动条件接通，D的值将在第一次达到(S2)后保持不变。也就是说，一旦(D)=(S2)，D的值将会一直为(S2)，如下图23-5所示。

图23-5

从图23-5可以看到，在驱动条件接通期间，D的值达到斜坡结束值后一直保持不变，即使驱动条件断开，D的值依然能够保持，直到驱动条件的再次接通，D的值才会恢复带初始值(S1)，再一次执行斜坡指令。

与重复模式不同的还有一点，那就是结束标志位的驱动。根据图23-5所示，当(D)=(S2)期间，若驱动条件不断开，M8029也保持接通，直到驱动条件断开，此时即使(D)=(S2)，M8029也会断开。

看到这里，相信大家对斜坡信号指令也有了比较清晰的了解，然后回到文章开头，PAMP指令和脉冲输出指令又有这什么不可告人的秘密呢?接下来就让我给大家揭晓吧!

三、RAMP指令与脉冲输出指令

RAMP指令在实际应用中，常常与其他指令配合使用，而PLSY、PLSV就是比较典型的例子。

1、RAMP指令与PLSY指令的配合使用

在上一篇文章中，我们了解到PLSY指令用于指定输出口Y0或Y1输出指定频率和脉冲数的占空比为50%的高速脉冲串，其脉冲频率在指令执行期间保持不变，和PLSR指令相比较，可以发现PLSY指令的不足在于它不带加减速。

其实这个加减速，可以由RAMP指令来弥补，如下图23-6所示为RAMP指令和PLSY指令相结合控制电机软启动的梯形图示例。

图23-6

图23-6

图23-6

2、RAMP指令与PLSV指令的配合使用

PLSV指令有一个很大的优点，就是它在脉冲输出的过程中，可以自由改变脉冲的频率的方向，但它有没有加减速时间，不能用于定位控制。

和PLSY指令一样，PLSV的加减速可以用RAMP指令来实现。如下图23-7所示为RAMP指令与PLSV指令相结合的梯形图示例。

图23-7

在编这段程序的时候，我才发现，PLSV指令在PLC 2N中竟然是不能用的!是我大E了，没有闪。然后我不得不把型号改为3U才把这段程序打出来~

斜坡信号指令RAMP本身不是脉冲输出指令，但它结合脉冲输出指令却可以实现各种电机控制。当然，除了结合脉冲输出指令的应用，RAMP指令还可以用于其他方面，在这里我就不一一举例了。

至此，这次的学习分享已进入尾声，下次再会。

注：本文章内容都是基于三菱FX PLC 2N所写

选自《三菱FX系列PLC功能指令详解》第十一章第100课时

技成培训网原创，作者：杨思慧，未经授权不得转载，违者必究~

西门子SCL编程实例——斜坡发生器（基于定时器）

工业项目中有时候需要使用斜坡发生器。斜坡发生器能控制输出值经过一个平滑的上升或下降的变化过程然后再达到目标值，从而避免输出值由当前值直接跃变到目标值。某些工业过程的控制工艺不允许被控值的直接跃变。比如：工艺要求电机电流有一个平滑的增加过程，而不是直接跃变到一个比较大的目标电流；或者希望某管路的压力有一个平滑的增加过程，而不是直接加压到目标压力。这些情况下，都需要使用斜坡发生器。

西门子PLC实现斜坡发生器的一种方案是使用循环中断组织块，通过周期性的执行使被控制值平滑变化。该方案的优点是控制精度高，缺点是要配合组织块、数据块等，不利于程序的模块化设计。

另一个方案是使用定时器来实现斜坡发生器，它的优点是可以把斜坡功能集成到一个函数块中，可反复调用，有利于程序的模块化设计。缺点是其执行受PLC扫描周期的影响，因此精度并不高。这里的精度可以简单理解为斜坡时间。比如，本来希望受控值的变化过程时长为5秒，使用该方案的最终用时会大于5秒。因此，该方案适用于对精度要求不高的场合。

今天这篇文章，我想给大家介绍第二种方案的斜坡发生器，即我写的一个基于定时器的斜坡发生器函数块-FB5008_RampGenerator。

函数块FB5008_RampGenerator可设置初始值、目标值及斜坡时间。斜坡时间的单位为秒，其内部使用延时接通定时器指令，时基为100ms。斜坡时间乘以10即为定时器的启动次数。通过计算初始值与目标值的差值，除以计时器的启动次数，即可算出每次定时器计时达到时应当增加的数值单位。

函数块FB5008_RampGenerator的输入/输出参数如下：

静态变量及临时变量参数如下：

代码如下：

接下来在OB1中调用该函数块即可，例如：

这个函数块我已经测试过了，感兴趣可以自行测试一下。

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