第15講_高速脈沖輸出指令

1、SIEMENSSIEMENSSIEMENS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(chǔ)器）的特殊存儲(chǔ)器三、高速脈沖對(duì)輸出的影響三、高速脈沖對(duì)輸出的影響四、四、PTO的使用的使用五、五、PWM的使用的使用SIEMENSSIEMENSSIEMENS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(gè)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（PLS）指令）指令SI

2、EMENSSIEMENSSIEMENS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(chǔ)器）的特殊存儲(chǔ)器1控制字節(jié)和參數(shù)的特殊存儲(chǔ)器控制字節(jié)和參數(shù)的特殊存儲(chǔ)器SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系SIEMENSSIEMENSSIEMENS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(duì)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，允許脈沖輸出，多段PTO脈沖串輸出，時(shí)基為ms，設(shè)定周期值和

3、脈沖數(shù)，則應(yīng)向SMB67寫入2#10101101，即16#AD。SIEMENSSIEMENSSIEMENS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(chǔ)器狀態(tài)字節(jié)的特殊存儲(chǔ)器SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系三、對(duì)輸出的影響三、對(duì)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。SIEMENSSIEMENSSIEMENS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

4、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。可在脈沖串完成時(shí)啟動(dòng)中斷程序，若使用多段操作，則在包絡(luò)表完成時(shí)啟動(dòng)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(hào)數(shù)，時(shí)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(gè)時(shí)間單位，則周期的默認(rèn)值為兩個(gè)時(shí)間單位。（2）周期設(shè)定奇數(shù)微秒或毫秒（例如75ms），會(huì)引起波形失真。SIEMENSSIEMENSSIEMENS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

5、無符號(hào)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(gè)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(chǔ)一個(gè)脈沖串的控制參數(shù)，初始PTO段一旦啟動(dòng)，必須按照對(duì)第二個(gè)波形的要求立即刷新SM，并再次執(zhí)行PLS指令，第一個(gè)脈沖串完成，第二個(gè)波形輸出立即開始，重復(fù)這一步驟可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)脈沖串的輸出。SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 多段管線是指在變量存儲(chǔ)區(qū)V建立一個(gè)包絡(luò)表。包絡(luò)表存放每個(gè)脈沖串的參數(shù)，執(zhí)行PLS指令時(shí)，S7-200 PLC自動(dòng)按包絡(luò)表中的順序及參數(shù)進(jìn)行脈

6、沖串輸出。 SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系 例：有一啟動(dòng)按鈕接于I0.0，停止按鈕接于I0.1。要求當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，Q0.0輸出PTO高速脈沖，脈沖的周期為30ms，個(gè)數(shù)為10 000個(gè)。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。SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系例：步進(jìn)電動(dòng)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。SIEMENSSIEMEN

7、SSIEMENS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(gè)脈沖時(shí)達(dá)到最大脈沖頻率；BC段：恒速運(yùn)行，運(yùn)行的脈沖個(gè)數(shù)為4000-200-200=3600個(gè)；CD段：減速運(yùn)行，應(yīng)在200個(gè)脈沖時(shí)完成。 某一段每個(gè)脈沖周期增量值用下式確定： 周期增量值=（該段結(jié)束時(shí)的周期時(shí)間-該段初始的周期時(shí)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。 SI

8、EMENSSIEMENSSIEMENS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(chǔ)區(qū)中，包絡(luò)表如下表所示。 SIEMENSSIEMENSSIEMENS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 SIEMENSSIEMENSSIEMENS柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系子程序 SIEMENSSIEMENSSIEMENS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 1周期和脈寬周期和脈寬 周期和脈寬時(shí)基為：微秒或毫秒，均為16位無符號(hào)數(shù)。 周期的范圍從5065 535ms，或從265 535ms。若周期小于2個(gè)時(shí)基，則系統(tǒng)默認(rèn)為兩個(gè)時(shí)基。 脈寬范圍從065 5

9、35ms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。SIEMENSSIEMENSSIEMENS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(shí)基時(shí)，可以用同步更新。執(zhí)行同步更新時(shí)，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(shí)基時(shí)，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(shí)禁用，與PWM波形不同步。這樣可能造成控制設(shè)備震動(dòng)。 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(shí)基改變。因此先選擇適合于所有周期的時(shí)基，盡量使用同步更新。SIEMENSSIEMENSSIEMENS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(shí)，要按以下步驟進(jìn)行： （1）確定脈沖發(fā)生器。它包括兩個(gè)方面工作，即根據(jù)控制要求，一是選用高速脈沖串輸出端；二是選擇工作模