[实用新型]一种用于精确测速的PLC智能从站

说明书

本实用新型公开了一种用于精确测速的PLC智能从站，它包括电源模块、微控制器模块、速度传感器信号输入模块、通信协议控制模块；电源模块的输出端分别与微控制器模块、速度传感器信号输入模块、通信协议控制模块的电源输入端相连；速度传感器信号输入模块的信号输出端与微控制器模块的速度信号输入端相连，微控制器模块的信号输出端与通信协议控制模块的信号输入端相连，通信协议控制模块的信号输出端与微控制器模块的信号输入端相连。本实用新型能够精确测量瞬时速度，提升自动化制造设备运动精度和动态响应性，适用于自动化制造设备技术领域。

技术领域

本实用新型属于自动化制造设备技术领域，用于提升自动化制造设备运动精度和动态响应性，具体地说是一种用于精确测速的PLC智能从站。

背景技术

自动化制造设备中机电一体化技术应用非常广泛，闭环控制是机电一体化技术中重要技术，能够使自动化制造设备运动精度和动态响应性能得到较大提升，其基本工作原理是在产品的运动终端安装高精度电子检测元器件比如光电编码器、磁栅传感器等，通过对位移、角度等运动参量进行测量，把测量结果反馈给控制器，计算出与理论结果的偏差后，再动态调整最终运动部分的输出值，运动部分和控制器之间就形成了一个闭环控制系统，这种闭环控制系统具有高速的运算和运动控制能力，能最大程度减小运动终端的输出误差。

对自动化制造设备进行闭环控制需要测量多种运动参量，其中速度参量较为常见，速度的测量精度对控制系统效果影响较大。当前，工业机械控制器多采用PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器），这种控制器以其高可靠性、模块化结构以及编程简单等优势，在工业控制中得到了广泛的应用，但是在工业机械控制应用中，利用PLC进行速度参量精确测定还存在很多不足，具体表现在以下几方面：

一是PLC自身的CPU运行速度无法满足高精度瞬时速度测量需求，PLC更加强调可靠性，但是测定速度所用到的定时器分辨率普遍不高，不同品牌的PLC定时器的分辨率略有不同，但基本都以毫秒为单位，比如某锻压机械厂，使用CPU315-2DP型PLC通过凸轮连接器连接磁栅传感器进行测速，测速方法为设定凸轮时间，启用硬件中断功能，采用5毫秒固定时间来采集一段距离，CPU315-2DP再通过距离除以时间得到速度。在锻锤整个运动持续时间尚不到1秒的情况下，采用5毫秒的测量周期，采样点数较少，瞬时速度信号测量精度不足，导致最后计算得到的速度精度不高；

二是专门的高精度测速设备无法与PLC进行高速实时通信，尽管专门的高精度测速设备可以保障测速精度，但这些设备通常没有与PLC通信的专用接口，无法使用PLC专用通信协议进行高速实时通信，而且这些设备往往功能复杂、体积较大，无法集成到机械控制系统壳体内，设备组装不方便，在PLC控制系统中的常用到主从站结构来进行高速实时通信，这种通信方式采用标准接口，速度快，可靠性高，从站通常只具备单一的功能，能够进行输入和输出信息采集和发送，也可以是智能从站，即从站支持可编程（带CPU和内存，可以编程实现一定的功能），正是这种可编程功能使得从站可以附加一些其他可扩展的功能，从而有别于单一功能的从站，故称之为“智能从站”，采用智能从站，可以构成一个数字化、智能双向、多点的通信系统现场总线网络，实现最优控制，目前PLC从站以单一功能居多，可以连接多种测速传感器的进行测速的智能型从站还没有。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于精确测速的PLC智能从站，它能够精确测量瞬时速度。

本实用新型为实现上述目的，所采用的技术方案如下：

一种用于精确测速的PLC智能从站，它包括电源模块、微控制器模块、速度传感器信号输入模块、通信协议控制模块；

所述电源模块的输出端分别与微控制器模块、速度传感器信号输入模块、通信协议控制模块的电源输入端相连；