由plc輸出定位脈沖的方法
【專利說明】由PLC輸出定位脈沖的方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求依照35U.S.C.119和35U.S.C.365的對韓國專利申請第10-2014-0003327號(申請日2014年I月10日)的優(yōu)先權(quán)，其全部通過引用結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開涉及由可編程邏輯控制器(a programmable logic control Ier，PLC)輸出定位脈沖的方法，更具體地涉及當(dāng)定位脈沖的期望周期不是系統(tǒng)時(shí)鐘周期的整數(shù)倍時(shí)，可以一定的間隔補(bǔ)償定位脈沖的周期從而最小化定位脈沖的期望周期與實(shí)際輸出周期之間的差的由PLC輸出定位脈沖的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]通常，可編程邏輯控制器(a programmable logic controller，PLC)提供輸出高速脈沖序列的定位功能并操作電動(dòng)機(jī)把物體移動(dòng)到準(zhǔn)確的位置。
[0005]S卩，PLC的定位功能是將高速脈沖序列輸出到PLC的晶體管輸出觸點(diǎn)并操作電動(dòng)機(jī)把物體移動(dòng)到準(zhǔn)確的位置。
[0006]在這種情況下，當(dāng)使用通用微處理器單元(a microprocessor unit，MPU)時(shí)，在使用定時(shí)器輸出脈沖的定時(shí)器脈沖單元(a timer pulse unit，TPU)中實(shí)現(xiàn)定位功能。
[0007]TPU通過利用被提供給MPU的時(shí)鐘來計(jì)數(shù)并以預(yù)定的時(shí)間間隔輸出脈沖。
[0008]所以，脈沖的輸出周期變成時(shí)鐘周期的整數(shù)倍并且當(dāng)脈沖的輸出周期不是時(shí)鐘周期的整數(shù)倍時(shí)，脈沖輸出周期與時(shí)鐘周期之間的差被期望位置值的增加累加并且因此到達(dá)期望位置的時(shí)間逐漸增加或減少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的實(shí)施例提供了由可編程邏輯控制器(PLC)輸出定位脈沖的方法，當(dāng)定位脈沖的期望周期不是系統(tǒng)時(shí)鐘周期的整數(shù)倍時(shí)，該方法可以一定的間隔補(bǔ)償定位脈沖的周期從而最小化定位脈沖的期望周期與實(shí)際輸出周期之間的差。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，由可編程邏輯控制器(PLC)輸出定位脈沖的方法包括:設(shè)置待輸出脈沖的期望周期；根據(jù)該期望周期并基于系統(tǒng)時(shí)鐘數(shù)和期望頻率來確定所需時(shí)鐘數(shù)；基于所需時(shí)鐘數(shù)和期望頻率確定所需時(shí)鐘總數(shù)；基于系統(tǒng)時(shí)鐘數(shù)和所需時(shí)鐘總數(shù)確定時(shí)鐘差；確定一定周期中對應(yīng)于第一輸出脈沖的第一設(shè)置時(shí)鐘數(shù)；確定對應(yīng)于除了第一輸出脈沖之外的脈沖的第二設(shè)置時(shí)鐘數(shù)；和基于第一設(shè)置時(shí)鐘數(shù)和第二設(shè)置時(shí)鐘數(shù)輸出脈沖。
[0011]所需時(shí)鐘數(shù)可以通過用系統(tǒng)時(shí)鐘數(shù)除以期望頻率來確定。
[0012]當(dāng)所需時(shí)鐘數(shù)不是整數(shù)時(shí)，將所需時(shí)鐘數(shù)變成整數(shù)。
[0013]將所需時(shí)鐘數(shù)變成整數(shù)可以通過對所需時(shí)鐘數(shù)的十分位進(jìn)行四舍五入來執(zhí)行。
[0014]時(shí)鐘差可以通過從系統(tǒng)時(shí)鐘數(shù)中減去所需時(shí)鐘總數(shù)來確定。
[0015]第一設(shè)置時(shí)鐘數(shù)可以通過從通過轉(zhuǎn)換所需時(shí)鐘數(shù)獲得的值補(bǔ)償時(shí)鐘差而確定，并且第二設(shè)置時(shí)鐘數(shù)可以被確定為通過轉(zhuǎn)換所需時(shí)鐘數(shù)獲得的值。
[0016]該方法還可以包括在存儲單元存儲系統(tǒng)時(shí)鐘數(shù)、期望時(shí)鐘數(shù)和所需時(shí)鐘數(shù)。
[0017]該方法還可以包括設(shè)定第一設(shè)置時(shí)鐘數(shù)和第二設(shè)置時(shí)鐘數(shù)為計(jì)數(shù)器通用寄存器(TGR)值。
[0018]一個(gè)或更多實(shí)施例的細(xì)節(jié)在后文的附圖和說明書里。其他細(xì)節(jié)會(huì)從說明書、附圖和權(quán)利要求中清楚地得到。
【附圖說明】
[0019]圖1是表示通用可編程邏輯控制器(PLC)定位系統(tǒng)的框圖。
[0020]圖2是顯示通過利用圖1的PLC定位系統(tǒng)的脈沖輸出的例子的波形圖。
[0021]圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的由PLC輸出定位脈沖的方法的流程圖。
[0022]圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用來實(shí)現(xiàn)由PLC輸出定位脈沖的方法的裝置的示意圖。
[0023]圖5是對比根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的由PLC輸出定位脈沖的方法的經(jīng)補(bǔ)償并輸出的波形，與未補(bǔ)償?shù)拿}沖輸出的波形的波形圖。
[0024]圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在每個(gè)步驟里計(jì)算用來輸出脈沖的值的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面參考附圖詳細(xì)說明代表性實(shí)施例以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以容易的實(shí)施本發(fā)明。在這個(gè)過程中，被顯示在附圖里的線條的粗細(xì)或部件的大小可以被放大以清楚和方便地說明。另外，由于在此使用的術(shù)語考慮本發(fā)明的功能后被定義，它們可能依據(jù)操作員意圖或?qū)嵺`而不同。所以，這些術(shù)語的定義需要基于貫穿本發(fā)明的細(xì)節(jié)而做出。
[0026]圖1是表示通用可編程邏輯控制器(PLC)定位系統(tǒng)的框圖。
[0027]參見圖1，PLC定位系統(tǒng)10包括微處理器單元(a microprocessor unit，MPU) 11和高速脈沖輸出電路12并且MPU 11按照由使用者設(shè)定的輸出方法產(chǎn)生高速脈沖序列。
[0028]在這個(gè)案例中，輸出方法可以被設(shè)定為脈沖/方向方法或順時(shí)針/逆時(shí)針(clockwise/counter clockwise，Cff/CCff)輸出方法。如果是脈沖/方向方法，接線端TPUA運(yùn)行為脈沖序列輸出端口并且另一接線端TPU B運(yùn)行為方向輸出端口，如果是CW/CCW輸出方法，接線端TPU A運(yùn)行為順時(shí)針脈沖序列輸出端口并且另一接線端TPU B運(yùn)行為逆時(shí)針脈沖序列輸出端口。
[0029]高速脈沖輸出電路12是包括高速光耦和晶體管的輸出信號傳遞電路，其將從MPU11傳來的高速脈沖序列轉(zhuǎn)換成合適于外部電機(jī)驅(qū)動(dòng)器20的信號電平并將它傳遞到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器20。
[0030]圖2是顯示通過利用圖1的PLC定位系統(tǒng)的脈沖輸出的例子的波形圖。
[0031]參見圖2，由于在MPU使用50赫茲的時(shí)鐘的示例里時(shí)鐘周期是20毫秒，可以設(shè)定的輸出脈沖周期是20毫秒的倍數(shù)，如20毫秒，40毫秒，60毫秒等。
[0032]因此，輸出頻率是5赫茲的脈沖可以通過產(chǎn)生間隔200毫秒的脈沖來實(shí)現(xiàn)，并且在這示例中，由于可以通過計(jì)數(shù)10個(gè)時(shí)鐘來產(chǎn)生200毫秒，當(dāng)計(jì)數(shù)器通用寄存器(timergeneral register，TGR)的值設(shè)定到10就可以在每200毫秒產(chǎn)生脈沖。
[0033]而且，輸出頻率是3.75赫茲的脈沖可以通過產(chǎn)生280毫秒間隔的脈沖來實(shí)現(xiàn)，并且這時(shí)，由于可以通過計(jì)數(shù)14個(gè)時(shí)鐘來產(chǎn)生280毫秒，當(dāng)TGR值設(shè)定到14時(shí)就可每280毫秒產(chǎn)生一個(gè)脈沖。
[0034]這樣，由于通過MPU輸出的脈沖的周期是MPU時(shí)鐘的倍數(shù)，就存在限制，很難產(chǎn)生具有不是時(shí)鐘周期的倍數(shù)的時(shí)鐘的脈沖。
[0035]也就是，在時(shí)鐘為50赫茲的系統(tǒng)里，在一秒里可以產(chǎn)生5個(gè)脈沖(5赫茲)但是很難在一秒里產(chǎn)生3個(gè)脈沖(3赫茲)。
[0036]應(yīng)該每333.33毫秒產(chǎn)生一個(gè)脈沖以在I秒里產(chǎn)生3個(gè)脈沖，但是當(dāng)使用20毫秒(50赫茲)的系統(tǒng)CPU時(shí)鐘時(shí)，脈沖周期只能被設(shè)定到時(shí)鐘周期的整數(shù)倍，如320毫秒或340暈秒。
[0037]所以，當(dāng)脈沖周期是320毫秒時(shí)，每秒輸出3.125個(gè)脈沖，并且當(dāng)脈沖周期是340毫秒時(shí)，每秒輸出2.941個(gè)脈沖，所以很難產(chǎn)生3赫茲頻率的脈沖。
[0038]因此，本發(fā)明提供了通過PLC輸出定位脈沖的方法，即使當(dāng)期望的脈沖周期不是時(shí)鐘脈沖周期的倍數(shù)時(shí)，也可以一定的間隔補(bǔ)償定位脈沖的周期，以最小化期望的定位脈沖的周期與實(shí)際輸出周期之間的差。
[0039]圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的由PLC輸出定位脈沖的方法的流程圖。圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用來實(shí)現(xiàn)由PLC輸出定位脈沖的方法的裝置的示意圖。圖5是對比根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的由PLC輸出定位脈沖的方法的經(jīng)補(bǔ)償并輸出的波形，與未補(bǔ)償?shù)臎_輸出的波形的波形圖。圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在每個(gè)步驟里計(jì)算用來輸出脈沖的值的圖。
[0040]下面，參照附圖3至6說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的通過PLC輸出定位脈沖的方法。
[0041]參見圖4，用來實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的通過PLC輸出定位脈沖的方法的裝置(以后，稱為“定位脈沖輸出裝置”)100可以包括所需時(shí)鐘數(shù)計(jì)算單元110，設(shè)置時(shí)鐘數(shù)計(jì)算單元120，差計(jì)算單元130，TGR值設(shè)置單元140，脈沖輸出單元150，和存儲單元160，但是本發(fā)明不限于此，并且每個(gè)組件根據(jù)功能被分類。所以，本發(fā)明可以被實(shí)現(xiàn)以通過控制單元完整的處理下面說明的全部功能。
[0042]首先，在步驟S10，根據(jù)待通過MPU輸出的脈沖的期望頻率來設(shè)定輸出脈沖的期望周期。
[0043]當(dāng)待通過MPU輸出的脈沖的期望頻率是3赫茲時(shí)，期望周期是333.33毫秒，并且因此將33