PLC程序实现矩形波，三角波，正弦波

这套程序本来是在Smart200上玩出来的，后来在PLC1200/PLC1500的环境下重写了PLC程序。换句话说，这要遵守程序里的算法公式，不管什么PLC都能做出这几种波形

1. 采样时间

  • 想要生成连续的波形图，本质就是在采样时间点上采集当前输出值，当采样点足够多的时候，在时间线上就形成了随时间变化的波形图了
    • 程序中基于定时器自己做了一个上半周期50ms，下半周期50ms，占空比50%的脉冲发生器（本身是个方波）
    • 程序输出两个bool量，一个50ms_up，一个50ms_down。
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      //create the 100ms pulse
      IF NOT #Pls_50ms_up AND NOT #Pls_50ms_down THEN
          #Pls_50ms_up := TRUE;
          #Pls_50ms_down := FALSE;
          RESET_TIMER(#Ton_time1);
          RESET_TIMER(#Ton_time2);
      END_IF;

      #Ton_time1(IN:=#Pls_50ms_up,
                PT:=t#50MS);

      IF #Ton_time1.Q THEN
          #Pls_50ms_up := FALSE;
          #Pls_50ms_down := TRUE;
          RESET_TIMER(#Ton_time1);
      END_IF;

      #Ton_time2(IN:=#Pls_50ms_down,
                 PT:=T#50MS);

      IF #Ton_time2.Q THEN
          #Pls_50ms_up := TRUE;
          #Pls_50ms_down := FALSE;
          RESET_TIMER(#Ton_time2);
      END_IF;
      #Out_50ms_up := #Pls_50ms_up;
      #Out_50ms_Down := #Pls_50ms_down;

2. 计算需要的一些前期参数

  • 单周期内采样次数：外部设定的周期/循环时间（如果放入中断执行，那就是中断时间）；#period_max := #In_sign_period / #OBcycle;
  • 1/2周期采样次数：#period_half := #period_max / 2;
  • 1/4周期采样次数：#period_quater := #period_half / 2;
  • 自己设定的循环时间（固定值或者中断执行时间）Constant Int OBCycle = 100
  • 圆周率Constant Real PAI = 3.1415926
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    OBcycle	Int	100
    PAI	Real	3.14159

    #period_max := #In_sign_period / #OBcycle;
    #period_half := #period_max / 2;
    #period_quater := #period_half / 2;

3. 矩形波

  • In_Amplitude为生成波形需要的振幅
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    IF #"50ms_up" AND NOT #pluse_bool[0] THEN
        
        //生成矩形波
        IF #rectangle_int < #period_max THEN
            #rectangle_int := #rectangle_int + 1;
        ELSE
            #rectangle_int := 0;
        END_IF;
        IF #rectangle_int < #period_half THEN
            #rectangle_wave := #In_Amplitude * 1;
        ELSE
            #rectangle_wave := #In_Amplitude * (-1);
        END_IF;

    END_IF;
    #pluse_bool[0] := #"50ms_up";

4. 三角波

  • 计算公式，VAL_TRI:=AMP*CURRNET_INT/QUATER
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    IF #"50ms_up" AND NOT #pluse_bool[0] THEN
        
        //生成三角波
        //VAL_TRI:=AMP*CURRNET_INT/QUATER
        IF #triangular_int <= (-#period_quater) THEN
            #triangular_bool := FALSE;
         ELSIF #triangular_int >= #period_quater THEN
             #triangular_bool := TRUE;
         END_IF;
         IF #triangular_bool THEN
             #triangular_int := #triangular_int - 1;
         ELSE
             #triangular_int := #triangular_int + 1;
         END_IF;
         #triangular_wave := (#In_Amplitude * #triangular_int) / #period_quater;

    END_IF;
    #pluse_bool[0] := #"50ms_up";

5. 正弦波

  • 计算公式：VAL_SINUS:=AMP*SIN(2*3.1415926*NSIN/MAX)
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    IF #"50ms_up" AND NOT #pluse_bool[0] THEN
        
         //生成正弦波
         //VAL_SINUS:=AMP*SIN(2*3.1415926*NSIN/MAX)
         IF #sine_int <= #period_max THEN
             #sine_int := #sine_int + 1;
         ELSE
             #sine_int := 0;
         END_IF;
         #sine_wave :=#In_Amplitude *SIN_REAL((2 * #sine_int * #PAI) / #period_max);

    END_IF;
    #pluse_bool[0] := #"50ms_up";

6. 整体代码如下

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#period_max := #In_sign_period / #OBcycle;
#period_half := #period_max / 2;
#period_quater := #period_half / 2;#Pulser_100ms_Instance(Out_50ms_up=>#"50ms_up",
                       Out_50ms_Down=>#"50ms_down");

//实现的波形为矩形波，三角波，正弦波
//必要条件：最大整幅值，输出信号的周期
//思路：把每个周期划分为多个点，比如100个点，使用循环计数值，计算各个点的函数值

//求出周期循环计数器值


IF #"50ms_up" AND NOT #pluse_bool[0] THEN
    
    //生成矩形波
    IF #rectangle_int < #period_max THEN
        #rectangle_int := #rectangle_int + 1;
    ELSE
        #rectangle_int := 0;
    END_IF;
    IF #rectangle_int < #period_half THEN
        #rectangle_wave := #In_Amplitude * 1;
    ELSE
        #rectangle_wave := #In_Amplitude * (-1);
    END_IF;
    
    //生成三角波
    //VAL_TRI:=AMP*CURRNET_INT/QUATER
    IF #triangular_int <= (-#period_quater) THEN
        #triangular_bool := FALSE;
     ELSIF #triangular_int >= #period_quater THEN
         #triangular_bool := TRUE;
     END_IF;
     IF #triangular_bool THEN
         #triangular_int := #triangular_int - 1;
     ELSE
         #triangular_int := #triangular_int + 1;
     END_IF;
     #triangular_wave := (#In_Amplitude * #triangular_int) / #period_quater;
     
     //生成正弦波
     //VAL_SINUS:=AMP*SIN(2*3.1415926*NSIN/MAX)
     IF #sine_int <= #period_max THEN
         #sine_int := #sine_int + 1;
     ELSE
         #sine_int := 0;
     END_IF;
     #sine_wave :=#In_Amplitude *SIN_REAL((2 * #sine_int * #PAI) / #period_max);
    
END_IF;
#pluse_bool[0] := #"50ms_up";

//output
#Out_rectangle_wave := #rectangle_wave;
#Out_triangular_wave := #triangular_wave;
#Out_sine_wave := #sine_wave;
PLC related > 1200/1500PLC
#PLC part #industrial control
PLC程序实现矩形波，三角波，正弦波
http://example.com/2024/07/21/PLC程序实现矩形波，三角波，正弦波/
作者
xiao cuncun
发布于
2024年7月21日
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