S7-200_PLC的功能指令及運算指令ppt課件

1、.,S7-200PLC 的復雜功能指令,.,7-12 高速脈沖輸出指令,1. 高速脈沖輸出的幾個概念 1) 高速脈沖輸出的形式 高速脈沖串輸出 PTO : ( Pulse Train Output ) 輸出指定數量，占空比為50% 的方波脈沖串。,., 寬度可調脈沖輸出 PWM : ( Pulse Width Modulation ) 輸出數量不限，占空比可調的脈沖串信號。,2) 高速脈沖輸出端子 每臺CPU可以提供 2 個高速脈沖發(fā)生器 PTO/PWM 發(fā)生器0 的輸出端子是 Q0.0 PTO/PWM 發(fā)生器1 的輸出端子是 Q0.1,.,3) 高速脈沖輸出優(yōu)先權,有PTO/PWM 輸出時，

2、CPU 把輸出端子Q0.0、Q0.1 控制權交給 PTO/PWM 發(fā)生器，禁止普通邏輯輸出。,輸出映像寄存器 Q 的狀態(tài)會影響PTO/PWM波形的起始電平, 高速脈沖輸出前要先把Q0.0、 Q0.1的狀態(tài)清零。,.,4）高速脈沖輸出適用機型 輸出高頻脈沖信號時，應選用晶體管輸出型 PLC。,2. 高速脈沖輸出指令及特殊寄存器 1）高速脈沖輸出指令( Pulse ),指令功能：EN 有一個上升沿時，激活PLS，控制PLC從 Q0.0 或 Q0.1 輸出高速脈沖。,.,PLS指令可以輸出: 高速脈沖串 PTO 寬度可調的脈沖信號 PWM,數據類型： 操作數Q0.X：X必須是常數 0 或 1。 EN

3、:只接通一個掃描周期的短信號。,.,2）特殊寄存器 每個 PTO/PWM 都有一組配套參數： 1個 8位的狀態(tài)字節(jié)（SMB66、SMB76） 1個 8位的控制字節(jié)（SMB67、SMB77） 1個 16位的周期值（SMW68、SMW78） 1個 16位的脈寬值（SMW70、SMW80） 1個 32位的脈沖數量（SMD72、SMD82） 對于多段 PTO，還有 1個 8位的段字節(jié)（SMW166、SMW176） 1個 16位包絡表起始地址（SMW168、SMW178）,.,這些參數存放在系統指定的特殊標志寄存器中,表7-17 相關寄存器功能表,.,., 狀態(tài)字節(jié) PTO 方式下運行時，系統根據運行狀

4、態(tài)使相應位置位。 表7-18 狀態(tài)字節(jié)表,.,控制字節(jié)中各控制位的功能, 控制字節(jié) 通過設置字節(jié)中各控制位，來定義高速脈沖輸出的特性.,.,3高速脈沖串輸出PTO 特點:高速脈沖串輸出(PTO)方式下，只能改變脈沖的周期值和脈沖數。,1）周期和脈沖數 周期：單位：s或ms。周期值為16位無符號整數。變化范圍：5065535 s或 265535 ms。,.,脈沖數：是一個32位的無符號整數，取值范圍,2）高速脈沖串輸出中斷 PTO 方式下，當輸出完指定數量的脈沖后，產生高速脈沖串輸出中斷。 PTO/PWM 0 的中斷事件號是19 PTO/PWM 1 的中斷事件號是20

5、高速脈沖串輸出完成時，CPU自動將PTO空閑位SM66.7（或SM76.7）置1。,.,3） PTO的種類 PTO方式下，要輸出多段脈沖串時，允許脈沖串排隊。PTO輸出多段脈沖的方式有兩種： 單段PTO：定義一個脈沖串，輸出一個脈沖串 (特性參數通過特殊寄存器分別定義) 。 多段PTO：集中定義多個脈沖串，按順序輸出多個脈沖串(特性參數通過包絡表集中定義) 。,.,單段PTO 實現的方法 用指定的特殊標志寄存器定義脈沖串特性參數（每次定義一個脈沖串）。一個脈沖串輸出完成后，產生中斷。在中斷服務程序中再為下一個脈沖串更新參數，輸出下一個脈沖串。,優(yōu)點： 各脈沖段可以采用不同的時間基準。缺點：單段

6、PTO輸出多段高速脈沖串時，編程復雜，且參數設置不當會造成脈沖串之間的不平滑轉換。,., 多段PTO 操作 多段PTO：集中定義多個脈沖串，并把各段脈沖串的特性參數按照規(guī)定的格式寫入變量存儲區(qū)用戶指定的緩沖區(qū)中-稱為包絡表(見書表5-19)。,.,包絡表說明： 包絡表由包絡段數和各段構成。 第一個字節(jié)為需要輸出的脈沖串總段數， 范圍：1255 ； 定義一段脈沖串的特性參數需要8個字節(jié) 2個字節(jié)存放脈沖串的起始周期值 2個字節(jié)定義脈沖串的周期增量 4個字節(jié)存放該段脈沖串的脈沖數,., 包絡表中的周期單位可以為 ms 或 s， 但表中所有周期單位必須一致。 周期增量的計算公式：, 多段PTO操作時

7、，需把包絡表的起始地址 裝入標志寄存器 SMW168（或SMW178）中。 PTO指令執(zhí)行時，當前輸出段的段號由系 統填入 SMB166 或 SMB176 中。,.,多段PTO的優(yōu)點： 編程簡單，且在同一段脈沖串中其周期可以均勻改變。, 多段 PTO 編程方法及步驟： A. 初始化操作(以PTO/PWM 0為例)： a. 將 PTO 的輸出點 Q0.0 復位; b. 調用初始化子程序SBR-0，完成下列任務：,., 將包絡表的起始地址寫入 SMW168； 填寫包絡表中各段脈沖串的特性參數；, 設置控制字節(jié)SMB67 ,按照控制要求按位填寫：如使SMB67=16#A0。,多段PTO下全為0,PW

8、M更新方式,., 建立中斷連接：用ATCH指令建立脈沖輸出完成中斷事件與中斷程序的聯系。當PLS指令輸出完指定數量的脈沖串時，產生中斷。 用ENI全局開放中斷； B. 有啟動信號時，執(zhí)行高速脈沖輸出指令PLS，按順序輸出多段脈沖串。 C. 有停止信號時，停止高速脈沖串輸出。,., 停止 PTO 輸出的方法 PLS指令一經激發(fā)，就能完成指定脈沖串的輸出，故要停止PTO輸出，必須先在控制字節(jié)中禁止PTO輸出，且執(zhí)行PLS指令。,SMB67,停止按鈕,.,【例】 多段PTO應用實例,已知步進電機的起動頻率為2 kHz（A點），經過400個脈沖加速后頻率上升到10 kHz（B點和C點），恒速轉動的脈沖

9、數為4000個，減速過程脈沖數為200個，頻率降為2 kHz（D點），其頻率特性如圖所示。,.,解： 確定脈沖發(fā)生器及工作模式,要求PLC輸出三段串脈沖。故采用多段PTO輸出方式。選擇輸出端為 Q0.0。 填寫控制字節(jié)SMB67：使SMB67=16#A0, 填寫包絡表。, 將包絡表首地址裝入SMW168中。,.,參數換算：,起始頻率：2 kHz ，起始周期值：500s， 運行頻率為10 kHz，運行周期值：100s。 輸出3段脈沖串，時基取s，定義三段脈沖串特性參數的包絡表為：,.,.,中斷連接：高速脈沖輸出完成時，產生中斷事件19，用ATCH指令將與中斷事件與中斷服務程序INT0連接起來，并

10、全局開中斷（ENI）。 執(zhí)行PLS指令。,本控制程序的結構： 主程序 初始化子程序 中斷服務程序,.,輸出完成指示,起動按鈕,.,停止按鈕,.,.,.,.,.,采用多段PTO，脈沖串連續(xù)輸出期間，按啟動按鈕I0.0不起作用，不會出現脈沖串重復排隊輸出的現象，脈沖串能夠按照規(guī)定的順序輸出完后，停止輸出。,.,4寬度可調的脈沖輸出PWM 特點: PWM方式下，用戶可以改變脈沖的周期值 和 脈寬值 ，脈沖數不受限制。 1） 周期值和脈寬值 周期值：是一個16位無符號數據，單位：s或ms；變化范圍：5065535s或265535 ms。,.,脈沖寬度：是一個16位無符號整數，單位：s或ms；變化范圍是

11、065535 s或ms。即占空比在0100之間變化。 2）PWM 更新方式 同步更新：在改變脈沖周期值和脈寬值時，不改變時間基準。特點：同步更新時，波形的變化發(fā)生在周期的邊緣，輸出波形進行平滑轉換。,., 異步更新：在改變脈沖周期值和脈寬值時，改變時間基準。特點：采用異步更新會使高速脈沖輸出功能被瞬時禁止，這時輸出端交由輸出映像寄存器Q控制，可能使 PWM 的波形不連續(xù)，引起被控制設備的振動。 結論：改變 PWM 波形的特性時應盡量采用同步更新。,.,3）PWM的編程方法及步驟 A.確定脈沖發(fā)生器： 選擇高速脈沖輸出端（發(fā)生器）； 選擇工作模式為PWM。 B. PWM的初始化 a. 將PWM的輸出點（Q0.0或Q0.1）復位; b. 調用初始化子程序SBR-0，它所完成的任務：,.,向SMW68寫入第一個脈沖串的周期值； 向SMW70寫入第一個脈沖串的脈寬值 ； 執(zhí)行PLS指令，輸出指定寬度的脈沖信號。,按位填寫控制字節(jié)(如SMB67)：SMB67=16#DB,.,修改