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系列小型可編程控制器為例，進(jìn)行誤差分析。

為增強(qiáng)plc的抗干擾能九提高其可靠性，plc的輸入端一般都串聯(lián)一個(gè)r―c濾波器，由此引起的響應(yīng)滯后時(shí)間為11=10ms左右；當(dāng)輸出模塊米用繼電器輸出方式時(shí)，由于繼電器輸出模塊的每個(gè)輸出端采用的是繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)，繼電器線圈從通電到其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合以及線圈重新斷電到其觸點(diǎn)斷開(kāi)都需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的延遲，常開(kāi)觸點(diǎn)由“onoff需延時(shí)約12ms由”offon則需延時(shí)約10ms，故輸出模塊的響應(yīng)時(shí)間近似為t2二10ms程序執(zhí)行掃描時(shí)間是等于自診斷、通信、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時(shí)間的總和，當(dāng)開(kāi)關(guān)量i/o為40點(diǎn)時(shí)，設(shè)用戶程序?yàn)?00步，其中含有20條特殊功能指令，根據(jù)i/o的掃描速度為0 03m8點(diǎn)、用戶程序的掃描速度為0.74w步、自診斷等執(zhí)行時(shí)間為0 96ms則程序執(zhí)行掃描時(shí)間t3=3.48ms.因而在最不利的情況下，輸出響應(yīng)滯后輸入響應(yīng)的最長(zhǎng)時(shí)間可估算為t= 2（t1+t2+t3）=47ms2l在此情況下，當(dāng)液壓缸的移動(dòng)速度為4000mm/min時(shí)，定位隨機(jī)誤差達(dá)ax=4x103x0.047/60=3.2mm，且程序越長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)速度越快，定位隨機(jī)誤差也越大。如果再考慮液壓缸和電磁閥的機(jī)械滯后，則實(shí)際定位誤差更大，這對(duì)有定位精度要求的自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是不允許的。

從上述分析可知，影響液壓缸定位精度的主要因素是可編程序控制器作為一種新型的自動(dòng)控制裝置，將傳統(tǒng)的繼電器技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體，專門為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)，具有高可靠性、較強(qiáng)的工作環(huán)境適應(yīng)性和極為方便的使用性能，已廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化控制。液壓傳動(dòng)以易獲得很大的推力或力矩、運(yùn)動(dòng)傳遞平穩(wěn)均勻、準(zhǔn)確可靠等特點(diǎn)，極其廣泛地用于機(jī)床的控制中，特別是與plc技術(shù)相結(jié)合的機(jī)床電液控制系統(tǒng)，大大提高了機(jī)床的靈活性和自動(dòng)化程度，為大規(guī)模發(fā)展自動(dòng)化生產(chǎn)線提供了廣泛的應(yīng)用前景。

1介紹了用plc進(jìn)行液壓缸運(yùn)動(dòng)控制的方法，指出了由于plc存在較大的i/o響應(yīng)滯后的缺陷，造成定位時(shí)有較大的隨機(jī)誤差，因而導(dǎo)致在控制較高運(yùn)動(dòng)速度的液壓缸時(shí)，其定位精度不高，并提出了以犧牲一定的生產(chǎn)效率來(lái)提高位置精度的措施。本文通過(guò)分析影響定位精度的原因，從充分利用plc自身所具有良好性能的角度來(lái)研究提高定位精度的措施。

1定位誤差分析當(dāng)plc用于電液位置控制系統(tǒng)時(shí)，因plc是以掃描方式進(jìn)行工作的，故定位控制元件發(fā)出的信號(hào)到輸出執(zhí)行之間有一定響應(yīng)滯后時(shí)間，即i/o響應(yīng)滯后時(shí)間，正因?yàn)檫@個(gè)響應(yīng)時(shí)間，造成了控制液壓缸運(yùn)動(dòng)定位時(shí)有較大的隨機(jī)誤差。由plc的工作原理可知，影響i/o響應(yīng)滯后時(shí)間t的主要因素有3個(gè)，即輸入濾波器響應(yīng)時(shí)間ti、輸出繼電器響應(yīng)時(shí)間t2、程序執(zhí)行掃描時(shí)間t3，下面以三菱公司fx2控制器應(yīng)用等u中斷程序結(jié)構(gòu)（下轉(zhuǎn)第54頁(yè)）i/o響應(yīng)滯后時(shí)間，要提高定位精度，減小定位隨機(jī)誤差，必須從減少輸入濾波器響應(yīng)時(shí)間、輸出繼電器響應(yīng)時(shí)間和程序執(zhí)行掃描時(shí)間這3方面入手。

縮短輸入濾波器響應(yīng)時(shí)間為提高plc的i/o響應(yīng)速度，現(xiàn)在的plc中大都提供了若干個(gè)專門用于高速輸入的開(kāi)關(guān)量輸入端，如fx2系列plc就有x0~x7共8個(gè)這樣的高速輸入端。這些輸入端采用了時(shí)間常數(shù)很小的r-c數(shù)字式濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)可以用刷新數(shù)字濾波時(shí)間常數(shù)指令reff加以修改，使它們的濾波時(shí)間常數(shù)最小可設(shè)為50s大大減小了輸入濾波時(shí)間常數(shù)對(duì)i/o響應(yīng)速度提高的阻礙。

縮短輸出響應(yīng)時(shí)間為能適應(yīng)各種外部負(fù)載形式，一般都采用繼電器輸出方式，這種輸出模塊的響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，不利于i/o響應(yīng)速度的提高，若能根據(jù)外部負(fù)載形式的具體情況來(lái)選擇不同的輸出模塊，就可以縮短輸出響應(yīng)的時(shí)間。對(duì)于plc控制的機(jī)床電液控制系統(tǒng)，常因直流電磁閥具有工作平穩(wěn)、可靠、安全等優(yōu)點(diǎn)而被選用，這類負(fù)載形式可考慮采用晶體管輸出方式。若采用晶體管作為輸出的電子開(kāi)關(guān)，其響應(yīng)時(shí)間比較短，不論晶體管是offon還是onoff，其響應(yīng)時(shí)間均不超過(guò)2ms是采用繼電器輸出方式的響應(yīng)時(shí)間縮短程序執(zhí)行掃描時(shí)間因輸入信號(hào)產(chǎn)生的時(shí)刻是不確定的，而plc僅在輸入采樣階段才讀入輸入信號(hào)，這種掃描處理方式既影響了i/o的響應(yīng)速度又造成了響應(yīng)滯后時(shí)間的不確定，導(dǎo)致了定位誤差的隨機(jī)性，解決這個(gè)問(wèn)題的最好辦法是采用中斷技術(shù)。

每個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求信號(hào)連接到相應(yīng)的高速輸入端x0~x5且當(dāng)這些高速輸入端作為中斷請(qǐng)求信號(hào)的輸入11端時(shí)，plc的cpu自動(dòng)地將它們的濾波時(shí)間常數(shù)設(shè)為50s（與上述措施2.設(shè)采用x0（x0優(yōu)先權(quán)最高）作為中斷請(qǐng)求信號(hào)的輸入端，y0為輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則可采用所示中斷程序結(jié)構(gòu)。

采用上述程序結(jié)構(gòu)后，輸入信號(hào)響應(yīng)時(shí)間不受掃描時(shí)間的影響，程序執(zhí)行滯后時(shí)間僅為執(zhí)行中斷服務(wù)程序的時(shí)間，即由中斷響應(yīng)時(shí)間（200）加上執(zhí)行中斷服務(wù)程序的時(shí)綜上所述，采取以上措施以后，i/o響應(yīng)滯后時(shí)間縮短3plc控制系統(tǒng)實(shí)例在一臺(tái)cb7620型卡盤多刀半自動(dòng)車床上，將原來(lái)插銷預(yù)選程序的繼電器控制系統(tǒng)改用動(dòng)刀架進(jìn)給的定位精度是靠死擋鐵、行程開(kāi)關(guān)、時(shí)間繼電器的配合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。實(shí)際使用過(guò)程中，單靠行程開(kāi)關(guān)控制時(shí)，其定位精度不高且誤差波動(dòng)較大，而采用死擋鐵限位又會(huì)引起較大的沖擊和振動(dòng)，產(chǎn)生干擾。當(dāng)改用光電開(kāi)關(guān)作為位置檢測(cè)反饋信號(hào)的控制后，工作穩(wěn)定性和定位精度大為改善。該系統(tǒng)液壓原理如所示（因篇幅關(guān)系，圖中僅列出進(jìn)給控制部分），電磁鐵動(dòng)作順序見(jiàn)表1，為plc外部i/o端子分配圖，為采取上述措施后設(shè)計(jì)的控制程序梯形圖，其中x0、x2為光電開(kāi)關(guān)的脈沖輸入通道。

2釬焊金剛石砂輪的的程序中，i/o響應(yīng)滯后時(shí)間/減小到了2.35ms，以刀架最高運(yùn)動(dòng)速度4000mm/min計(jì)算，定位誤定位誤差小了4結(jié)束語(yǔ)本文僅從plc軟件措施等方面提出了提高定位精度的方法，在實(shí)際控制過(guò)程中，因電磁閥的機(jī)械滯后、液壓缸運(yùn)動(dòng)慣性等原因也會(huì)引起定位誤差，這可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試來(lái)解決；若要進(jìn)一步提高定位精度，還可以選用plc的定位控制單元模塊等方法，但需要增加一定的經(jīng)濟(jì)成本。

用plc控制單元組成的液壓系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，采取一定措施后可克服因plc工作方式所引起較大的定位誤差，達(dá)到理想的定位精度，從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的調(diào)試情況來(lái)看，定位精度可控制在0.2mm左右，基本能滿足使用要求。