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三明西門子PLC代理商
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SIEMENSPLC伺服控制
摘要：伴隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，對(duì)其 中的位置控制精確度也逐步的提高，如何能方便，準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)位置控制，是一個(gè) 重大的問題，本文講述了如何采用 PLC 可編程控制器來實(shí)現(xiàn)精確控制。
分別列 舉了三項(xiàng)方法，以及他們之間的相互比較。
引言 隨著自動(dòng)化水平的不斷提高，越來越多的工業(yè)控制場(chǎng)合需要精確的位置控 制。
因此，如何更方便、更準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)位置控制是工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)重要問 題。
位置控制的精確性主要取決于伺服驅(qū)動(dòng)器和運(yùn)動(dòng)控制器的精度。
的運(yùn)動(dòng) 控制模塊可以對(duì)伺服系統(tǒng)進(jìn)行非常復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制。
但在有些需要位置控制的場(chǎng) 合，其對(duì)位置精度的要求比較高，但運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜程度不是很高，這就沒有必要選 擇那些昂貴的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。
S7-200 系列 PLC 是一種體積小、編程簡(jiǎn)單、控制方便的可編程控制器，它 了多種位置控制方式可供用戶選擇，因此，如何利用該系列 PLC 實(shí)現(xiàn)對(duì)伺 服電機(jī)運(yùn)動(dòng)位置較為精準(zhǔn)的控制是本文的研究重點(diǎn)。
1、基本控制系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)分為液壓伺服系統(tǒng)、電氣－液壓伺服系統(tǒng)以及電氣伺服系統(tǒng)。
本文 主要討論了電氣伺服系統(tǒng)中的交流伺服系統(tǒng)，其基本組成為交流伺服電機(jī)、編碼 器和伺服驅(qū)動(dòng)器。
交流伺服系統(tǒng)的工作原理是伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送運(yùn)動(dòng)命令，驅(qū)動(dòng)伺 服電機(jī)運(yùn)動(dòng)， 并接收來自編碼器的反饋信號(hào)，然后重新計(jì)算伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位 置，從而達(dá)到精確控制伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)。
本伺服系統(tǒng)中選用 Exlar 公司生產(chǎn)的 GSX50-0601 型伺服直線電動(dòng)缸。
該電 動(dòng)缸由普通伺服電機(jī)和一個(gè)行星滾珠絲杠組成， 用來實(shí)現(xiàn)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€ 運(yùn)動(dòng)。
此外， 選用 Xenus 公司生產(chǎn)的 XenusTM 型伺服驅(qū)動(dòng)器。
它可以利用 RS． 232 串口通信方式和外部脈沖方式實(shí)現(xiàn)位置控制。
一般來說， 一個(gè)伺服系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)需要配置一個(gè)上位機(jī)，所以本系統(tǒng)采用西門子 S7-200PLC 作為上位機(jī)控制器。
通過高速脈沖輸出、EM253 位置控制模塊、自 由口通信三種方式控制伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)。
2、高速脈沖輸出模式 西門子 CPU224XP 配置兩個(gè)內(nèi)置脈沖發(fā)生器，它有脈沖串輸出(PTO)和脈沖 寬度調(diào)制輸出兩種脈沖發(fā)生模式可供選擇。
這兩個(gè)脈沖發(fā)生器的脈沖輸出頻 率為 100kHz。
在脈沖串輸出方式中，PLC 可生成一個(gè) 50％占空比脈沖串，用于 步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的速度和位置的控制。
2.1 硬件構(gòu)成
圖 1 為高速脈沖輸出方式的位置控制原理圖。
控制過程中，將伺服驅(qū)動(dòng)器工 作定義在脈沖+方向模式下，Q0.0 發(fā)送脈沖信號(hào)，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和目標(biāo)位置； Qo，發(fā)送方向信號(hào)，控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向。
伺服電動(dòng)缸上帶有左限位開關(guān) LIM 一、右限位開關(guān) LIM+ 以及參考點(diǎn)位置開關(guān) REF 。
三個(gè)限位信號(hào)分別連接到 CPU224XP 的 I0.0～I(xiàn)0.2 三個(gè)端子上， 可通過軟件編程， 實(shí)現(xiàn)限位和找尋參考點(diǎn)。
圖 1 位置控制原理圖 2.2 程序設(shè)計(jì) 高速脈沖串輸出(PTO)可以通過 Step7Micro/WIN 的位置控制向?qū)нM(jìn)行組態(tài)， 也可通過軟件編程實(shí)現(xiàn)控制。
PTO 輸出方式?jīng)]有專門的位置控制指令，只有一 條脈沖串輸出指令，而且在脈沖發(fā)送過程中不能停止，也不能修改參數(shù)。
為解決 以上問題，可以設(shè)置脈沖計(jì)數(shù)值等于 10(或更小)，并能使脈沖發(fā)送指令 PLS 處 于激活狀態(tài)。
這樣，就可以在任一脈沖串發(fā)送完之后修改脈沖周期。
圖 2 為高速脈沖輸出方式位置控制流程圖。
控制思路為：通過 PTO 模式輸 出，可以控制脈沖的周期和個(gè)數(shù)；通過啟用高速計(jì)數(shù)器 HSC，對(duì)輸出脈沖進(jìn)行 實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)和定位控制，以控制伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)過程。
圖 2 位置控制流程圖 3、EM253 位置控制模塊 EM253 位置控制模塊是西門子 S7-200 的特殊功能位置控制模塊，它能夠產(chǎn) 生脈沖串用于步進(jìn)電機(jī)與伺服電機(jī)的速度和位置的開環(huán)控制。
3.1 硬件構(gòu)成 如圖 3 所示為 EM253 位置控制原理圖， 定義伺服驅(qū)動(dòng)器工作在脈沖+方向模 式下。
P0 口發(fā)送脈沖，P1 口發(fā)送方向，DIS 端硬件使能放大器，并同時(shí)清除放 大器錯(cuò)誤。
LIM-、LIM+、REF 分別為電機(jī)左限位、右限位以及參考點(diǎn)。
圖 3EM253 位置控制原理圖 3.2 程序設(shè)計(jì) EM253 位置控制模塊可以通過 Step7-Micro/WIN 進(jìn)行向?qū)渲茫?配置完成后 系統(tǒng)將自動(dòng)生成子程序，編程簡(jiǎn)單、可輕松實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)、軌跡運(yùn)行模式。
由 于 EM253 屬于開環(huán)控制，不能很好地反饋電機(jī)實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況。
因此，利用伺服 驅(qū)動(dòng)器本身的差分輸出信號(hào)，通過伺服驅(qū)動(dòng)器軟件設(shè)置，反饋給 PLC，實(shí)現(xiàn)閉環(huán) 位置控制。
但由于直線伺服電動(dòng)缸與 PLE 可允許發(fā)送接收信號(hào)存在一定差別， 因此，需要對(duì)輸入到 PLC 的信號(hào)進(jìn)行電平的轉(zhuǎn)化以及降低伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送的反 饋脈沖頻率。
PLC 對(duì)輸入脈沖進(jìn)行累加， 從而得到電機(jī)的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)位置與運(yùn)轉(zhuǎn)速 度，其脈沖計(jì)數(shù)程序如下。
①計(jì)數(shù)器初始化程序 LDSMO.1//*掃描時(shí) MOVB16#FC,SMB47//SMB47=16#F4,SMB47 為高速計(jì)數(shù)器 1 的控制字節(jié) HDEF1，9//將 HSC1 配置為正交模式 MOVD0,SMD48//設(shè)置 HSCI 的新初始值為 0 MOVD20000，SMD52//設(shè)置 HSCI 的新預(yù)設(shè)值為 20000 HSCI//激活高速計(jì)數(shù)器 I ②脈沖計(jì)數(shù)程序 LDSMO.0 MOVDHC1，VD600//將高速計(jì)數(shù)器 1 所記數(shù)值存儲(chǔ)在 VD600 中
DTRVD600,VD610//VD601〕中的整數(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)數(shù)，存人 VD610 /RSOOO,VD610//VD610 除以 5000 存入 VD610,5001〕為電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周編碼 器發(fā)送脈沖數(shù) *R2.54,VD610//VD610 乘以 2.54 存人 VD610,2.54 為電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周移動(dòng)的距 離 4、RS-232 串口通信方式 4.1 硬件構(gòu)成 西門子 CPU22
伺服系統(tǒng)和 PLC 分別作為系統(tǒng)的主從站。
PLC 控制器通過該 通信功能可實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行運(yùn)行控制、參數(shù)讀取、伺服驅(qū)動(dòng)器當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)的讀取等操作。
當(dāng) S7-200 系列 PLC 工作在自由口通信模式下時(shí)，一般通過 CPU 模塊的集 成接口進(jìn)行通信。
CPU 集成接口采用了 PPI 硬件規(guī)范，其接口為 RS-485 串口， 因此，當(dāng) S7-200 系列 PLC 的 CPU 與帶有 RS-232 標(biāo)準(zhǔn)接口的計(jì)算機(jī)或伺服驅(qū)動(dòng) 器連接時(shí)，需要配套選用 S7-200PLC 的 PC/PPI 轉(zhuǎn)換電纜或一個(gè) RS-232/RS-485 轉(zhuǎn)換器。
4.2PLC 與伺服系統(tǒng)通信 4.2.1 報(bào)文構(gòu)成 S-200PLC 在無協(xié)議通信方式工作時(shí)，不需要任何通信協(xié)議，通信參數(shù)需要 根據(jù)與其進(jìn)行通信的伺服驅(qū)動(dòng)器的通信格式進(jìn)行設(shè)定。
本伺服系統(tǒng)選用的 Xe-nus 伺服驅(qū)動(dòng)器可通過 RS-232 與 PLC 利用 ASCII 碼進(jìn)行通信，其 ASCII 碼消息命 令格式如下： <命令代碼><命令具體參數(shù)> 其中：<命令代碼>為一個(gè)單字母代碼；<命令具體參數(shù)>表示電機(jī)所要執(zhí)行 的任務(wù)；為一個(gè)回車返回字符，表示命令結(jié)束。
如：sr0x2A21表示設(shè) 置伺服控制器工作在可編程控制模式。
4.2.2 程序設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)時(shí)， 將伺服驅(qū)動(dòng)器工作定義在可編程位置模式。
該模式支持實(shí)時(shí)更 改伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度、位置，通過 RS-232 接收來自 PLC 的 ASCII 碼命令，執(zhí) 行運(yùn)動(dòng)。
部分程序如下：
①初始化程序 LDSMO.1//*掃描 MOVB9,SMB30//設(shè)置自由端口 0 通信方式 SMB30＝9、8 位數(shù)據(jù)位、9600、 PPI MOVB188,SMB87//設(shè)置自由端口。
接收信息控制 5MB87=188 MOVB13， SMB89//設(shè)置自由端口 0 結(jié)束字符 SMB89=13， 即結(jié)束字符= MOVW0,SMW90//設(shè)置自由端口 0 空閑超時(shí) SMB90=0，信息接收始終處于 有效 MOVW200,SMW92//設(shè)置自由端口 0 信息超時(shí) SMB92=200ms MOVB255,SMB94//設(shè)置自由端口 0 接收字符數(shù) SMB94=255 ATCHINT_0，9//發(fā)送完成觸發(fā)中斷 0 ENI//允許中斷 ②發(fā)送信息程序 LDNVD3501.1//VD3501.1 為接收延遲，自由端口 0 沒有處于接收延遲時(shí) ASM4.5//自由端口 0 處于空閑狀態(tài)，SM4.5=1 AB＝VB18,7//命令字節(jié) VB18=7，即要求設(shè)置運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位置 SCPY"sr0xca'，VB3100//"sr0xca'，復(fù)制到 VB3100,"sr0xca'為設(shè)置運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位 置命令 SCATB3600,VB3100//VB360()內(nèi)的目標(biāo)位置值連接到設(shè)置目標(biāo)位置命令 后 SCATVB3190,VB3100//VB3190 內(nèi)的結(jié)束字節(jié)連接到 VB3100 后; XMTVB3100,0//通過自由端口 0 發(fā)送命令至伺服驅(qū)動(dòng)器 ③發(fā)送完成中斷程序(接收信息) LDSM0.0//SM0.0 總是為 1 SSM87.7,1//置 SM87.7=1,SM87.7 為允許接收信息位
PLC常見的輸入元件有按鈕、行程開關(guān)、挨近開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、撥碼器、各種傳感器等，輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、電磁閥等。正確地銜接輸入和輸出電路，是確保PLC安全可靠作業(yè)的條件。
1、與主令電器元件銜接
如下圖所示是與按鈕、行程開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)等主令電器類輸入設(shè)備的接線示意圖。圖中的PLC為直流匯點(diǎn)式輸入，即一切輸入點(diǎn)共用一個(gè)公共端COM，一起COM端內(nèi)帶有DC24V電源。
2、與旋轉(zhuǎn)編碼器銜接
旋轉(zhuǎn)編碼器是一種光電式旋轉(zhuǎn)丈量設(shè)備，它將被測(cè)的角位移直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)（高速脈沖信號(hào)）。因些可將旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出脈沖信號(hào)直接輸入給PLC，運(yùn)用PLC的高速計(jì)數(shù)器對(duì)其脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，以取得丈量結(jié)果。不同類型的旋轉(zhuǎn)編碼器，其輸出脈沖的相數(shù)也不同，有的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出A、B、Z三相脈沖，有的只要A、B相兩相，簡(jiǎn)略的只要A相。
輸出兩相脈沖的旋轉(zhuǎn)編碼器與FX系列PLC示例，編碼器有4條引線，其間2條是脈沖輸出線，1條是COM端線，1條是電源線。編碼器的電源能夠是外接電源，也可直接運(yùn)用PLC的DC24V電源。電源“-”端要與編碼器的COM端銜接，“+ ”與編碼器的電源端銜接。編碼器的COM端與PLC輸入COM端銜接，A、B兩相脈沖輸出線直接與PLC的輸入端銜接，銜接時(shí)要注意PLC輸入的呼應(yīng)時(shí)刻。有的旋轉(zhuǎn)編碼器還有一條屏蔽線，運(yùn)用時(shí)要將屏蔽線接地。
3、與傳感器銜接
傳感器的品種許多，其輸出辦法也各不相同。當(dāng)選用挨近開關(guān)、光電開關(guān)等兩線式傳感器時(shí)，因?yàn)閭鞲衅鞯穆╇娏鬏^大，可能呈現(xiàn)過錯(cuò)的輸入信號(hào)而導(dǎo)致PLC的誤動(dòng)作，此刻可在PLC輸入端并聯(lián)旁路電阻Ｒ。當(dāng)漏電流不足lmA時(shí)能夠不考慮其影響。
4、與多位撥碼開關(guān)銜接
假如PLC控制系統(tǒng)中的某些數(shù)據(jù)需求常常修正，可運(yùn)用多位撥碼開關(guān)與PLC銜接，在PLC外部進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)定。例如一位撥碼開關(guān)能輸入一位十進(jìn)制數(shù)的0～9，或一位十六進(jìn)制數(shù)的0～F。撥碼開關(guān)拼裝在一起，把各位撥碼開關(guān)的COM端連在一起，接在PLC輸入側(cè)的COM端子上。每位撥碼開關(guān)的4條數(shù)據(jù)線按一定次序接在PLC的4個(gè)輸入點(diǎn)上。由圖可見，運(yùn)用撥碼開關(guān)要占用許多PLC 輸入點(diǎn)，所以不是十分必要的場(chǎng)合，一般不要選用這種辦法。
PLC與輸出元件的銜接
PLC開關(guān)量輸出的有：
繼電器輸出：輸出交直流都能夠，電壓規(guī)模寬，電流大，動(dòng)作頻率低，一般1Hz左右。
晶體管輸出：只能輸出直流，一般是30V以下，電流小，動(dòng)作頻率高，可達(dá)200KHz或更高。
晶閘管輸出：只能輸出溝通，一般是60-450V，電流大，動(dòng)作頻率高，價(jià)格貴。
模擬量輸出的有：
電壓輸出，一般是-10V到+10V電壓輸出。
電流輸出，一般是0-20mA、4-20mA電流輸出。
PLC與輸出設(shè)備銜接時(shí)，不同組（不同公共端）的輸出點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)輸出設(shè)備（負(fù)載）的電壓類型、等級(jí)能夠不同，但同組（相同公共端）的輸出點(diǎn)，其電壓類型和等級(jí)應(yīng)該相同。要根據(jù)輸出設(shè)備電壓的類型和等級(jí)來決議是否分組銜接。如下圖所示以FX2N為例說明PLC與輸出設(shè)備的銜接辦法。圖中接法是輸出設(shè)備具有相同電源的狀況，所以各組的公共端連在一起，否則要分組銜接。
1、與理性負(fù)載元件銜接
PLC的輸出端常常銜接的是理性輸出設(shè)備（理性負(fù)載），為了按捺理性電路斷開時(shí)發(fā)生的電壓使PLC內(nèi)部輸出元件形成損壞。因而當(dāng)PLC與理性輸出設(shè)備銜接時(shí)，假如是直流理性負(fù)載，應(yīng)在其兩頭并聯(lián)續(xù)流二極管；假如是溝通理性負(fù)載，應(yīng)在其兩頭并聯(lián)阻容吸收電路。
2、與七段LED顯示器銜接
PLC可直接用開關(guān)量輸出與七段LED顯示器的銜接，但假如PLC控制的是多位LED七段顯示器，所需的輸出點(diǎn)是許多的。
西門子s7-200系列PLC變量存儲(chǔ)區(qū)的結(jié)構(gòu)及在分組輪流控制中的應(yīng)用
熟練運(yùn)用一款PLC進(jìn)行編程設(shè)計(jì)和調(diào)試，把握其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的結(jié)構(gòu)對(duì)錯(cuò)是很有必要的。盡管主流的PLC產(chǎn)品基本相似，學(xué)習(xí)和實(shí)踐能夠觸類旁通，但在基礎(chǔ)而又關(guān)鍵的存儲(chǔ)區(qū)特色上，仍各有差異。當(dāng)你了解透PLC的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)，就能夠揮灑自如處理一些數(shù)據(jù)處理問題。
二、西門子s7-200系列PLC存儲(chǔ)器
西門子s7-200系列PLC的存儲(chǔ)器，包括輸入輸出映像寄存器I、Q、AI、AQ，內(nèi)部標(biāo)志寄存器M、內(nèi)部特別標(biāo)志寄存器SM、變量存儲(chǔ)器V、局部變量存儲(chǔ)器L、順序操控繼電器存儲(chǔ)器S、累加器AC、定時(shí)器存儲(chǔ)器T、計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)器C以及高速計(jì)數(shù)存儲(chǔ)器HC。
2.1 數(shù)據(jù)編址方式
存儲(chǔ)器由許多存儲(chǔ)單元構(gòu)成，每個(gè)單元都有僅有的地址，能夠依據(jù)存儲(chǔ)器地址來存取數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器地址格局分為四種：位、字節(jié)、字、雙字。
以變量存儲(chǔ)器V存儲(chǔ)器為例，位為數(shù)字量布爾型，值為0或1，或許True或False兩種狀況，形如V11.0、V128.7。
字節(jié)包括8個(gè)位，字包括2個(gè)字節(jié)，而雙字包括2個(gè)字。西門子PLC字和雙字關(guān)于其字節(jié)和字的結(jié)構(gòu)上有著自己的特色——低字節(jié)（低字）在高位上，即摩托羅拉編址方式。例如VW100，高字節(jié)是VB100，低字節(jié)是VB101；VD100，高字是VW100，低字是VW102。
PLC分光器的運(yùn)行原理
PLC控制系統(tǒng)
與同軸電纜傳輸系統(tǒng)一樣，光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也需求將光信號(hào)進(jìn)行耦合、分支、分配，這就需求光分路器來完成。光分路器又稱分光器，是光纖鏈路中重要的無源器件之一，是具有多個(gè)輸入端和多個(gè)輸出端的光纖匯接器件，常用M×N來表示一個(gè)分路器有M個(gè)輸入端和N個(gè)輸出端。在光纖CATV系統(tǒng)中使用的光分路器一般都是1×2、1×3以及由它們組成的1×N光分路器。
1.光分路器的分光原理
光分路器按原理可以分為熔融拉錐型平和面波導(dǎo)型兩種，熔融拉錐型產(chǎn)品是將兩根或多根光纖進(jìn)行旁邊面熔接而成；平面波導(dǎo)型是微光學(xué)元件型產(chǎn)品，采用光刻技術(shù)，在介質(zhì)或半導(dǎo)體基板上構(gòu)成光波導(dǎo)，完成分支分配功用。這兩種型式的分光原理相似，它們通過改動(dòng)光纖間的消逝場(chǎng)彼此耦合(耦合度，耦合長(zhǎng)度)以及改動(dòng)光纖纖半徑來完成不同巨細(xì)分支量，反之也可以將多路光信號(hào)合為一路信號(hào)叫做合成器。熔錐型光纖耦合器因制造辦法簡(jiǎn)略、價(jià)格便宜、簡(jiǎn)略與外部光纖銜接成為一整體，而且可以耐孚機(jī)械振動(dòng)和溫度改變等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在成為商場(chǎng)的干流制造技術(shù)。
熔融拉錐法就是將兩根(或兩根以上)除掉涂覆層的光纖以必定的辦法靠擾，在高溫加熱下熔融，一同向兩邊拉伸，畢竟在加熱區(qū)構(gòu)成雙錐體形式的特別波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，通過控制光纖改變的角度和拉伸的長(zhǎng)度，可得到不同的分光比例。終把拉錐區(qū)用固化膠固化在石英基片上刺進(jìn)不銹銅管內(nèi)，這就是光分路器。這種出產(chǎn)工藝因固化膠的熱膨脹系數(shù)與石英基片、不銹鋼管的不*，在環(huán)境溫度改變時(shí)熱脹冷縮的程度就不*，此種情況簡(jiǎn)略導(dǎo)致光分路器損壞，特別把光分路放在野外的情況更甚，這也是光分路簡(jiǎn)略損壞得主要原因。關(guān)于更多路數(shù)的分路器出產(chǎn)可以用多個(gè)二分路器組成。
2.光分路器的常用技術(shù)目標(biāo)
(1)刺進(jìn)損耗。
光分路器的刺進(jìn)損耗是指每一路輸出相關(guān)于輸入光丟失的dB數(shù)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：Ai=-10lgPouti/Pin，其間Ai是指第i個(gè)輸出口的刺進(jìn)損耗；Pouti是第i個(gè)輸出端口的光功率；Pin是輸入端的光功率值。
(2)附加損耗。
附加損耗定義為一切輸出端口的光功率總和相關(guān)于輸入光功率丟失的DB數(shù)。值得一提的是，關(guān)于光纖耦合器，附加損耗是表現(xiàn)器件制造工藝質(zhì)量的目標(biāo)，反映的是器件制造進(jìn)程的固有損耗，這個(gè)損耗越小越好，是制造質(zhì)量好壞的查核目標(biāo)。而刺進(jìn)損耗則僅表示各個(gè)輸出端口的輸出功率情況，不只需固有損耗的要素，更考慮了分光比的影響。因而不同的光纖耦合器之間，刺進(jìn)損耗的差異并不能反映器件制造質(zhì)量的好壞。
(3)分光比。
分光比定義為光分路器各輸出端口的輸出功率比值，在系統(tǒng)使用中，分光比的確是根據(jù)實(shí)踐系統(tǒng)光節(jié)點(diǎn)所需的光功率的多少，斷定合適的分光比(平均分配的在外)，光分路器的分光比與傳輸光的波長(zhǎng)有關(guān)，例如一個(gè)光分路在傳輸1.31微米的光時(shí)兩個(gè)輸出端的分光比為50：50；在傳輸1.5μm的光時(shí)，則變?yōu)?0：30(之所以呈現(xiàn)這種情況，是因?yàn)楣夥致菲鞫加斜囟ǖ膸?，即分光比底子不變時(shí)所傳輸光信號(hào)的頻帶寬度)。所以在訂做光分路器時(shí)必定要注明波長(zhǎng)。