第15讲_高速脉冲输出指令.

SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州职业技术学院电子电气工程系第15讲高速脉冲输出指令一、脉冲输出（PLS）指令二、用于脉冲输出（Q0.0或Q0.1）的特殊存储器三、高速脉冲对输出的影响四、PTO的使用五、PWM的使用SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州职业技术学院电子电气工程系S7-200PLC有两条高速脉冲输出指令：PTO（输出一个频率可调，占空比为50%的脉冲）和PWM（输出占空比可调的脉冲）。一、脉冲输出（PLS）指令SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州职业技术学院电子电气工程系二、用于脉冲输出（Q0.0或Q0.1）的特殊存储器1．控制字节和参数的特殊存储器SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州职业技术学院电子电气工程系SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州职业技术学院电子电气工程系SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州职业技术学院电子电气工程系例：设置控制字节。用Q0.0作为高速脉冲输出，对应的控制字节为SMB67，如果希望定义的输出脉冲操作为PTO操作，允许脉冲输出，多段PTO脉冲串输出，时基为ms，设定周期值和脉冲数，则应向SMB67写入2#10101101，即16#AD。SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州职业技术学院电子电气工程系2．状态字节的特殊存储器SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州职业技术学院电子电气工程系三、对输出的影响（1）可在起用PTO或PWM操作之前，将用于Q0.0和Q0.1的输出映像寄存器设为0。（2）PTO/PWM输出必须至少有10%的额定负载，才能完成从关闭至打开以及从打开至关闭的顺利转换，即提供陡直的上升沿和下降沿。SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州职业技术学院电子电气工程系四、PTO的使用PTO是可以指定脉冲数和周期的占空比为50%的高速脉冲串的输出。状态字节中的最高位（空闲位）用来指示脉冲串输出是否完成。可在脉冲串完成时启动中断程序，若使用多段操作，则在包络表完成时启动中断程序。1．周期和脉冲数周期范围从50～65535μs或从2～65535ms，为16位无符号数，时基有µs和ms两种，通过控制字节的第三位选择。注意注意：（1）如果周期小于两个时间单位，则周期的默认值为两个时间单位。（2）周期设定奇数微秒或毫秒（例如75ms），会引起波形失真。SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州职业技术学院电子电气工程系脉冲计数范围从1～4294967295，为32位无符号数，如设定脉冲计数为0，则系统默认脉冲计数值为1。2．PTO的种类及特点PTO功能允许多个脉冲串排队，从而形成管线。管线分为两种：单段管线和多段管线。单段管线是指管线中每次只能存储一个脉冲串的控制参数，初始PTO段一旦启动，必须按照对第二个波形的要求立即刷新SM，并再次执行PLS指令，第一个脉冲串完成，第二个波形输出立即开始，重复这一步骤可以实现多个脉冲串的输出。SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州职业技术学院电子电气工程系多段管线是指在变量存储区V建立一个包络表。包络表存放每个脉冲串的参数，执行PLS指令时，S7-200PLC自动按包络表中的顺序及参数进行脉冲串输出。SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州职业技术学院电子电气工程系例：有一启动按钮接于I0.0，停止按钮接于I0.1。要求当按下启动按钮时，Q0.0输出PTO高速脉冲，脉冲的周期为30ms，个数为10000个。若输出脉冲过程中按下停止按钮，则脉冲输出立即停止。编写单段管线PTO脉冲输出程序。程序如下图所示。SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州职业技术学院电子电气工程系SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州职业技术学院电子电气工程系例：步进电动机的控制要求如图所示。从A点到B点为加速过程，从B到C为恒速运行，从C到D为减速过程。SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州职业技术学院电子电气工程系在本例中，PTO管线可以分为3段，需建立3段脉冲的包络表。起始和终止脉冲频率为2kHz，最大脉冲频率为10kHz，所以起始和终止周期为500µs，最大频率的周期为100µs。AB段：加速运行，应在200个脉冲时达到最大脉冲频率；BC段：恒速运行，运行的脉冲个数为4000-200-200=3600个；CD段：减速运行，应在200个脉冲时完成。某一段每个脉冲周期增量值用下式确定：周期增量值=（该段结束时的周期时间-该段初始的周期时间）/该段的脉冲数用该式可计算出AB段的周期增量值为-2µs，BC段的周期增量值Δ为0，CD段的周期增量值为2µs。SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州职业技术学院电子电气工程系假设包络表位于从VB200开始的V存储区中，包络表如下表所示。SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州职业技术学院电子电气工程系主程序中断程序SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州职业技术学院电子电气工程系子程序SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州职业技术学院电子电气工程系五、PWM的使用1．周期和脉宽周期和脉宽时基为：微秒或毫秒，均为16位无符号数。周期的范围从50～65535ms，或从2～65535ms。若周期小于2个时基，则系统默认为两个时基。脉宽范围从0～65535ms或从0～65535ms。若脉宽大于或等于周期，占空比为100%，是输出连续接通。若脉宽为0，占空比为0%，则输出断开。SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州职业技术学院电子电气工程系2．更新方式有两种改变PWM波形的方法：同步更新和异步更新。同步更新：不需改变时基时，可以用同步更新。执行同步更新时，波形的变化发生在周期的边缘，形成平滑转换。异步更新：需要改变PWM的时基时，则应使用异步更新。异步更新使高速脉冲输出功能被瞬时禁用，与PWM波形不同步。这样可能造成控制设备震动。常见的PWM操作是脉冲宽度不同，但周期保持不变，即不要求时基改变。因此先选择适合于所有周期的时基，尽量使用同步更新。SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州职业技术学院电子电气工程系3．PWM的使用使用高速脉冲串输出时，要按以下步骤进行：（1）确定脉冲发生器。它包括两个方面工作，即根据控制要求，一是选用高速脉冲串输出端；二是选择工作模式为PWM。（2）设置控制字节。按控制要求设置SMB67或SMB77。（3）写入周期值和脉冲宽度值。按控制要求将脉冲周期值写入到SMW68或SMW78，将脉宽值写入到SMW70或SMW80。（4）执行PLS指令。经以上设置并执行指令后，即可用PLS指令启动PWM，并由Q0.0或Q0.1输出。