开关量/模拟量/脉冲量，学习PLC必须掌握的知识

开关量、模拟量、脉冲量是学习PLC（可编程逻辑控制器）时必须掌握的核心知识。以下是关于这三者的详细介绍：

一、开关量

1. 定义：开关量也称逻辑量，它仅有两个可能的取值，即0或1，ON或OFF。

2. 应用：开关量控制是PLC最基本的应用，通过感知开关量的当前输入状态及其历史输入顺序，PLC能够产生相应的开关量输出，从而确保系统能够依照预定的流程进行工作。这种控制方式有时也被称作顺序控制，并可以进一步细分为手动、半自动和自动三种模式。

3. 控制原理：开关量控制主要采用的原理有分散控制、集中控制和混合控制。

二、模拟量

1. 定义：模拟量是指一些连续变化的物理量，如电压、电流、压力、速度、温度、流量等。

2. 处理过程：

● 在PLC处理中，模拟量需先经传感器转换为电信号（如4~20mA、1~5V、0~10V等标准电信号）。

● 这些电信号再经过模拟量输入模块（A/D）转换为数字信号，以供PLC进一步处理。

● PLC处理完数字信号后，会依据预设算法计算输出模拟量信号，再经模拟量输出模块（D/A）将数字信号转回电信号，从而驱动执行器动作。

3. 分辨率与计算：

● 模拟量的分辨率，即其能够识别的最小变化量，通常以位数来衡量，如12位或16位。位数越高，精度越高。

● 例如，面对0~10V的模拟量输入信号，在12位分辨率下，其对应的数字量范围为0~4095。若测得电压为5V，则对应的数字量为2047（计算方法为4095乘以5V除以10V）。

4. 控制方法：模拟量控制包括反馈控制、前馈控制、比例控制、模糊控制等，其核心在于PLC内部数字量的精准计算与控制。

三、脉冲量

1. 定义：脉冲量是一种特殊的数字量，其取值在0（低电平）和1（高电平）之间不断交替变化。这种交替变化的频率，即每秒钟脉冲变化的次数，被称为脉冲频率。

2. 应用：在PLC控制中，脉冲量主要用于位置控制、运动控制以及轨迹控制等场景。

3. 计算方法：

● 以步进电机为例，若步进电机驱动器的分辨率为每圈10000脉冲，且需要电机旋转90度，那么所需的脉冲数计算为：10000脉冲/（360度/90度）=2500脉冲。

● 对于步进电机的距离控制，需考虑步进电机转一圈的脉冲数和滚轮直径，以计算滚轮周长。然后，通过将设定距离除以滚轮周长，再乘以一圈的总脉冲数，即可得出实现特定距离所需的脉冲数。

四、总结

开关量、模拟量、脉冲量在PLC控制中各有其独特地位。根据不同的控制需求，选择适当的量并进行精确计算，是确保PLC系统稳定运行和精确控制的关键。因此，在学习PLC时，必须深入理解并掌握这三者的概念、处理过程及计算方法。