V80系列PLC在自动读卡系统的应用

1． 引言

随着国家“金卡工程”的不断发展，各种IC卡应用方案与系统不断涌现，涉及到各个领域各个行业与部门，如各地的IC卡预付费表、零售服务业的订货与送货等，而这些系统在各行业的推广与实施，又进一步推动了IC卡的应用。

随着自动化水平的不断提高，越来越多的IC卡检测读取系统中需要灵活可靠的微小型控制系统。M40DR是V80系列小型PLC中的CPU单元，它具有24路输入回路、16路继电器输出回路。具有功能丰富、可靠性高、自我知识产权、自主品牌及本地化服务等特点，目前已被广泛应用于各种控制领域，实现逻辑、步进、数字、模拟量等的自动控制。V80系列PLC提供了功能强大的运动控制功能块，可实现灵活的过程控制。本文以自动读卡机系统为例，介绍V80 系列PLC的脉冲输出功能。

2． 脉冲输出功能设置及模式

V80有两路独立的高速脉冲输出接口，每路脉冲输出有两种输出模式可选择，即：PWM模式和PTO模式。

2.1 PWM模式

PWM模式是指输出任意占宽比的无限个数的脉冲序列。通过调用PWM设置功能块（PWMSET）可以选择脉冲输出工作在PWM模式。

在设置好相关参数后，调用脉冲输出运行功能块（PLSRUN）就能把新设置好的PWM波形输出去。图1是设置脉冲输出回路1为PWM输出模式的一个例子。


图1. 脉冲输出1通道工作在PWM模式

2.2 PTO模式

PTO模式是指输出等占宽比的有限个数的脉冲序列。根据不同的情况又有3种不同的参数设置方式，见表格1。

表1. PTO模式设置方式特点比较



用户可以根据实际需要选择某种设置模式来设置PTO。

在设置好相关参数后，调用脉冲输出运行功能块（PLSRUN）就能把新设置好的PTO波形输出去。下面将结合一个自动读卡机控制系统的案例来具体阐述脉冲输出PTO的使用。

3． 自动读卡机控制系统的梯形图设计及编程范例

3.1自动读卡机系统简述


图2. 自动读卡机系统构成

自动读卡机系统由上位PC机、V80-M40DR、两个步进电机及机械系统组成（参见图2）。上位PC机与PLC之间进行通讯，完成对PLC的编程，以及命令控制和过程监控，PLC用于控制2个步进电机的动作。具体的工艺流程是：PC机发“推卡”命令，PLC做出相应的控制，并且由脉冲输出接口1 驱动电机1把卡推放到工作台，然后等待PC机进行数据读写处理；接着PC机根据读写情况，发“好卡” 或“坏卡”命令，PLC由脉冲输出接口2驱动电机2 把卡推放到目标位置。要使电机以一个比较“平稳运动”的方式运作，电机应该从一个比较低的速度平稳加速到目标速度，再以目标速度匀速运行一定时间后，然后平稳减速到停止，V80系列PLC的PTO包络输出方式能很好满足平稳运动的性能要求。

本系统中还需配合电机的运动做一些与顺序相关的其它I/O的控制，本系统将采用V80的CAM功能块来完成此项任务。

3.2自动读卡机系统编程范例

1） 初始化程序
利用首次扫描标志调用一个子程序，在子程序中初始化脉冲输出参数。参见图3、图4。


图3. 首次扫描标志调用子程序1


图4.子程序1中初始化电机参数

2） 电机的控制

参加图5、图6。选定一个用户变量单元来（40020）保存每次上位机发来的命令字，并与上一次保存的命令字（40030）做比较，当命令字有变化，则表明有新命令，否则就没有新命令。有新命令时，重启一个定时器（41103）由0开始计数。即开始一个新的控制过程。


图5.PLC判断是否接收到新命令


图6.收到新命令后重启定时器

图6中，CAM功能块的作用是：把定时器（41103）的当前值与一系列用户设定目标值相比较（用户设定目标值的首地址是41200），比较的情况反映在从00065单元开始的目标单元中。

利用CAM的输出可以控制电机的重新开始运行或相应的I/O。在已经运行了PLSRUN功能块后，只要重新设置一下PTO设置功能块，就可使脉冲序列再次输出。参加图7。


图7电机和IO的控制

4． 结束语

该系统通过本身具有的高速脉冲输出功能有效地解决了运动控制配置复杂、开发成本高等问题，在客户中获得良好的评价。

V80系列PLC以其脉冲输出功能的灵活性及其实用性，使其在以简单运动控制为特征的机械加工领域开拓了广阔的市场空间。