第15講_高速脈沖輸出指令

1、SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 第第15講講 高速脈沖輸出指令高速脈沖輸出指令 一、脈沖輸出（一、脈沖輸出（PLS）指令）指令 二、用于脈沖輸出（二、用于脈沖輸出（Q0.0或或Q0.1）的特殊存儲器）的特殊存儲器 三、高速脈沖對輸出的影響三、高速脈沖對輸出的影響 四、四、PTO的使用的使用 五、五、PWM的使用的使用 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 S7-200 PLC有兩條高速脈沖輸出指令：PTO（輸出一個頻率可調(diào)， 占空比為50%的脈沖）和PWM（輸出占空比可調(diào)的脈沖）。 一、脈沖輸出（一、脈沖輸出

2、（PLS）指令）指令 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 二、用于脈沖輸出（二、用于脈沖輸出（Q0.0或或Q0.1）的特殊存儲器）的特殊存儲器 1控制字節(jié)和參數(shù)的特殊存儲器控制字節(jié)和參數(shù)的特殊存儲器 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 例： 設(shè)置控制字節(jié)。用Q0.0作為高速脈沖輸出，對應(yīng)的控制字節(jié)為 SMB67，如果希望定義的輸出脈沖操作為PTO操作，允許脈

3、沖輸出， 多段PTO脈沖串輸出，時基為ms，設(shè)定周期值和脈沖數(shù)，則應(yīng)向 SMB67寫入2#10101101，即16#AD。 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 2狀態(tài)字節(jié)的特殊存儲器狀態(tài)字節(jié)的特殊存儲器 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 三、對輸出的影響三、對輸出的影響 （1）可在起用PTO或PWM操作之前，將用于Q0.0和Q0.1的輸 出映像寄存器設(shè)為0。 （2）PTO/PWM輸出必須至少有10%的額定負(fù)載，才能完成從 關(guān)閉至打開以及從打開至關(guān)閉的順利轉(zhuǎn)換，即提供陡直的上升沿和下 降沿。 SIEMENSSI

4、EMENS SIEMENS 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 四、四、PTO的使用的使用 PTO是可以指定脈沖數(shù)和周期的占空比為50%的高速脈沖串的輸出。 狀態(tài)字節(jié)中的最高位（空閑位）用來指示脈沖串輸出是否完成?？稍诿} 沖串完成時啟動中斷程序，若使用多段操作，則在包絡(luò)表完成時啟動中 斷程序。 1周期和脈沖數(shù)周期和脈沖數(shù) 周期范圍從5065 535s或從265 535ms，為16位無符號數(shù)，時 基有s和ms兩種，通過控制字節(jié)的第三位選擇。 注意 注意： （1）如果周期小于兩個時間單位，則周期的默認(rèn)值為兩個時間單位。 （2）周期設(shè)定奇數(shù)微秒或毫秒（例如75ms），會引起波形失真。 SIEMENSSI

5、EMENS SIEMENS 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 脈沖計(jì)數(shù)范圍從14 294 967 295，為32位無符號數(shù)，如設(shè)定脈沖 計(jì)數(shù)為0，則系統(tǒng)默認(rèn)脈沖計(jì)數(shù)值為1。 2PTO的種類及特點(diǎn)的種類及特點(diǎn) PTO功能允許多個脈沖串排隊(duì)，從而形成管線。管線分為兩種：單 段管線和多段管線。 單段管線是指管線中每次只能存儲一個脈沖串的控制參數(shù)，初始 PTO段一旦啟動，必須按照對第二個波形的要求立即刷新SM，并再次 執(zhí)行PLS指令，第一個脈沖串完成，第二個波形輸出立即開始，重復(fù) 這一步驟可以實(shí)現(xiàn)多個脈沖串的輸出。 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 多段管線是

6、指在變量存儲區(qū)V建立一個包絡(luò)表。包絡(luò)表存放每個 脈沖串的參數(shù)，執(zhí)行PLS指令時，S7-200 PLC自動按包絡(luò)表中的順序 及參數(shù)進(jìn)行脈沖串輸出。 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 例：有一啟動按鈕接于I0.0，停止按鈕接于I0.1。要求當(dāng)按下啟 動按鈕時，Q0.0輸出PTO高速脈沖，脈沖的周期為30ms，個數(shù)為10 000個。若輸出脈沖過程中按下停止按鈕，則脈沖輸出立即停止。 編寫單段管線PTO脈沖輸出程序。程序如下圖所示。 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳

7、州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 例：步進(jìn)電動機(jī)的控制要求如圖所示。從A點(diǎn)到B點(diǎn)為加速過程，從B 到C為恒速運(yùn)行，從C到D為減速過程。 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 在本例中，PTO管線可以分為3段，需建立3段脈沖的包絡(luò)表。 起始和終止脈沖頻率為2 kHz，最大脈沖頻率為10 kHz，所以起始和終 止周期為500s，最大頻率的周期為100s。 AB段：加速運(yùn)行，應(yīng)在200個脈沖時達(dá)到最大脈沖頻率； BC段：恒速運(yùn)行，運(yùn)行的脈沖個數(shù)為4000-200-200=3600個； CD段：減速運(yùn)行，應(yīng)在200個脈沖時完成。 某一段每個脈沖周期增量值用下式確定：

8、 周期增量值=（該段結(jié)束時的周期時間-該段初始的周期時間）/ 該段的脈沖數(shù) 用該式可計(jì)算出AB段的周期增量值為-2s，BC段的周期增量值 為0，CD段的周期增量值為2s。 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 假設(shè)包絡(luò)表位于從VB200開始的V存儲區(qū)中，包絡(luò)表如下表所示。 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 主程序 中斷程序 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 子程序 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 五、五、PWM的使用的使用

9、 1周期和脈寬周期和脈寬 周期和脈寬時基為：微秒或毫秒，均為16位無符號數(shù)。 周期的范圍從5065 535ms，或從265 535ms。若周期小于2 個時基，則系統(tǒng)默認(rèn)為兩個時基。 脈寬范圍從065 535ms或從065 535ms。若脈寬大于或等于 周期，占空比為100%，是輸出連續(xù)接通。若脈寬為0，占空比為0%， 則輸出斷開。 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 2更新方式更新方式 有兩種改變PWM波形的方法：同步更新和異步更新。 同步更新：不需改變時基時，可以用同步更新。執(zhí)行同步更新時 ，波形的變化發(fā)生在周期的邊緣，形成平滑轉(zhuǎn)換。 異步更新：需要改變PWM的時基時，則應(yīng)使用異步更新。異步 更新使高速脈沖輸出功能被瞬時禁用，與PWM波形不同步。這樣可能 造成控制設(shè)備震動。 常見的PWM操作是脈沖寬度不同，但周期保持不變，即不要求 時基改變。因此先選擇適合于所有周期的時基，盡量使用同步更新。 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 3PWM的使用的使用 使用高速脈沖串輸出時，要按以下步驟進(jìn)行： （1）確定脈沖發(fā)生器。它包括兩個方面工作，即根據(jù)控制要 求，一是選用高速脈沖串輸出端；二是選擇工