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(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 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(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

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(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 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(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

3、沖輸出， 多段PTO脈沖串輸出，時(shí)基為ms，設(shè)定周期值和脈沖數(shù)，則應(yīng)向 SMB67寫(xiě)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(chǔ)器狀態(tài)字節(jié)的特殊存儲(chǔ)器 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 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(kāi)以及從打開(kāi)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(lái)指示脈沖串輸出是否完成?？稍诿} 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(wú)符號(hào)數(shù)，時(shí) 基有s和ms兩種，通過(guò)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。 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(wú)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(lèi)及特點(diǎn)的種類(lèi)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：?jiǎn)?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(kāi)始，重復(fù) 這一步驟可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)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(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(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(guò)程中按下停止按鈕，則脈沖輸出立即停止。 編寫(xiě)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(dòng)機(jī)的控制要求如圖所示。從A點(diǎn)到B點(diǎn)為加速過(guò)程，從B 到C為恒速運(yùn)行，從C到D為減速過(guò)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(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：

8、 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。 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(kāi)始的V存儲(chǔ)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(shí)基為：微秒或毫秒，均為16位無(wú)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 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(kāi)。 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(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(jiàn)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。 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(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