PLC課件可編程控制器課件第六章 特殊功能指令

1、第第6章章 特殊功能指令特殊功能指令6.1 立即類指令立即類指令立即讀立即讀 立即輸出立即輸出 立即讀立即讀指令用于輸入I接點(diǎn)，立即讀指令讀取實(shí)際輸入點(diǎn)的狀態(tài)時(shí)，并不更新該輸入點(diǎn)對應(yīng)的輸入映像寄存器的值。如：當(dāng)實(shí)際輸入點(diǎn)（位）是1時(shí)，其對應(yīng)的立即觸點(diǎn)立即接通；當(dāng)實(shí)際輸入點(diǎn)（位）是0時(shí)，其對應(yīng)的立即觸點(diǎn)立即斷開。立即輸出立即輸出指令用于輸出Q線圈，執(zhí)行指令時(shí)，立即將新值寫入實(shí)際輸出點(diǎn)和對應(yīng)的輸出映像寄存器。 立即類指令與非立即類指令不同，非立即指令僅將新值讀或?qū)懭胼斎?輸出映像寄存器。 表6-1 立即類指令的格式及說明6.2 中斷指令中斷指令 6.2.1 中斷源中斷源1. 中斷源的類型中斷源的類

2、型 中斷源即發(fā)出中斷請求的事件，又叫中斷事件。為了便于識別，系統(tǒng)給每個(gè)中斷源都分配一個(gè)編號，稱為中斷事件號。S7-200系列可編程控制器最多有34個(gè)中斷源，分為三大類：通信中斷、輸入/輸出中斷和時(shí)基中斷。（1）通信中斷）通信中斷 l在自由口通信模式下，用戶可通過編程來設(shè)置波特率、奇偶校驗(yàn)和通信協(xié)議等參數(shù)。用戶通過編程控制通訊端口的事件為通信中斷。 （2）I/O中斷中斷 l I/O中斷包括外部輸入上升下降沿中斷、高速計(jì)數(shù)器中斷和高速脈沖輸出中斷。S7-200用輸入（I0.0、I0.1、I0.2或I0.3）上升下降沿產(chǎn)生中斷。這些輸入點(diǎn)用于捕獲在發(fā)生時(shí)必須立即處理的事件。高速計(jì)數(shù)器中斷指對高速計(jì)數(shù)

3、器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的事件實(shí)時(shí)響應(yīng)，包括當(dāng)前值等于預(yù)設(shè)值時(shí)產(chǎn)生的中斷，計(jì)數(shù)方向的改變時(shí)產(chǎn)生的中斷或計(jì)數(shù)器外部復(fù)位產(chǎn)生的中斷。脈沖輸出中斷是指預(yù)定數(shù)目脈沖輸出完成而產(chǎn)生的中斷。 （3）時(shí)基中斷）時(shí)基中斷 l定時(shí)中斷用于支持一個(gè)周期性的活動。周期時(shí)間從1毫秒至255毫秒，時(shí)基是1毫秒。使用定時(shí)中斷0，必須在SMB34中寫入周期時(shí)間；使用定時(shí)中斷1，必須在SMB35中寫入周期時(shí)間。l定時(shí)中斷可以用來對模擬量輸入進(jìn)行采樣或定期執(zhí)行PID回路。定時(shí)器T32/T96中斷指允許對定時(shí)間間隔產(chǎn)生中斷。這類中斷只能用時(shí)基為1ms的定時(shí)器T32/T96構(gòu)成。當(dāng)中斷被啟用后，當(dāng)前值等于預(yù)置值時(shí)，在S7-200執(zhí)行的正常1毫

4、秒定時(shí)器更新的過程中，執(zhí)行連接的中斷程序。 2. 中斷優(yōu)先級和排對等候中斷優(yōu)先級和排對等候 l優(yōu)先級是指多個(gè)中斷事件同時(shí)發(fā)出中斷請求時(shí)，CPU對中斷事件響應(yīng)的優(yōu)先次序。S7-200規(guī)定的中斷優(yōu)先由高到低依次是：通信中斷、I/O中斷和定時(shí)中斷。每類中斷中不同的中斷事件又有不同的優(yōu)先權(quán)，如表6-2所示。l一個(gè)程序中總共可有128個(gè)中斷。S7-200在中斷各自的優(yōu)先級組內(nèi)按照先來先服務(wù)的原則為中斷提供服務(wù)。在任何時(shí)刻，只能執(zhí)行一個(gè)中斷程序。一旦一個(gè)中斷程序開始執(zhí)行，則一直執(zhí)行至完成。不能被另一個(gè)中斷程序打斷，即使是更高優(yōu)先級的中斷程序。中斷程序執(zhí)行中，新的中斷請求按優(yōu)先級排隊(duì)等候。中斷隊(duì)列能保存的中

5、斷個(gè)數(shù)有限，若超出，則會產(chǎn)生溢出。中斷隊(duì)列的最多中斷個(gè)數(shù)和溢出標(biāo)志位如表6-3所示。6.2.2 中斷指令中斷指令 中斷指令有4條，包括開、關(guān)中斷指令，中斷連接、分離指令。指令格式如表6-4所示連接文件夾表60.doc。1. 開、關(guān)中斷指令開、關(guān)中斷指令 l開中斷（ENI）指令全局性允許所有中斷事件。關(guān)中斷（DISI）指令全局性禁止所有中斷事件，中斷事件的每次出現(xiàn)均被排隊(duì)等候，直至使用全局開中斷指令重新啟用中斷。lPLC轉(zhuǎn)換到RUN（運(yùn)行）模式時(shí)，中斷開始時(shí)被禁用，可以通過執(zhí)行開中斷指令，允許所有中斷事件。執(zhí)行關(guān)中斷指令會禁止處理中斷，但是現(xiàn)用中斷事件將繼續(xù)排隊(duì)等候。 2. 中斷連接、分離指令中

6、斷連接、分離指令 l中斷連接指令（ATCH）指令將中斷事件（EVNT）與中斷程序號碼（INT）相連接，并啟用中斷事件。l分離中斷（DTCH）指令取消某中斷事件（EVNT）與所有中斷程序之間的連接，并禁用該中斷事件。l注意：一個(gè)中斷事件只能連接一個(gè)中斷程序，但多個(gè)中斷事件可以調(diào)用一個(gè)中斷程序。6.2.3 中斷程序中斷程序 1. 中斷程序的概念中斷程序的概念 l中斷程序是為處理中斷事件而事先編好的程序。中斷程序不是由程序調(diào)用，而是在中斷事件發(fā)生時(shí)由操作系統(tǒng)調(diào)用。在中斷程序中不能改寫其他程序使用的存儲器，最好使用局部變量。中斷程序應(yīng)實(shí)現(xiàn)特定的任務(wù)，應(yīng)“越短越好”，中斷程序由中斷程序號開始，以無條件返

7、回指令（CRETI）結(jié)束。在中斷程序中禁止使用DISI、ENI、HDEF、LSCR和END指令。2. 建立中斷程序的方法建立中斷程序的方法 l方法一：從“編輯”菜單選擇插入（Insert） 中斷（Interrupt）。l方法二：從指令樹，用鼠標(biāo)右鍵單擊“程序塊”圖標(biāo)并從彈出菜單選擇插入（Insert） 中斷（Interrupt）。l方法三：從“程序編輯器”窗口，從彈出菜單用鼠標(biāo)右鍵單擊插入（Insert） 中斷（Interrupt）。l程序編輯器從先前的POU顯示更改為新中斷程序，在程序編輯器的底部會出現(xiàn)一個(gè)新標(biāo)記，代表新的中斷程序。6.2.4 程序舉例程序舉例 l【例6-1】編寫由I0.1的

8、上升沿產(chǎn)生的中斷事件的初始化程序。連接文件夾練習(xí)題6-1.docl 【例6-2】編程完成采樣工作，要求每10ms采樣一次。連接文件夾練習(xí)題6-2.docl【例6-3】利用定時(shí)中斷功能編制一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)如下功能：當(dāng)I0.0由OFFON，Q0.0亮1s，滅1s，如此循環(huán)反復(fù)直至I0.0由ONOFF，Q0.0變?yōu)镺FF。連接文件夾練習(xí)題6-3.doc6.2.5 中斷程序編程實(shí)訓(xùn)中斷程序編程實(shí)訓(xùn) 1. 實(shí)訓(xùn)目的實(shí)訓(xùn)目的 l（1）熟悉中斷指令的使用方法。l（2）掌握定時(shí)中斷設(shè)計(jì)程序的方法。 2. 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 l（1）利用T32定時(shí)中斷編寫程序，要求產(chǎn)生占空比為50%，周期為4s的的方波信號。l（2

9、）用定時(shí)中斷實(shí)現(xiàn)噴泉的模擬控制，控制要求。 3. 參考程序參考程序 l產(chǎn)生占空比為50%，周期為4s的的方波信號，主程序和中斷程序如 連接文件夾參考程序1.doc 4. 輸入并調(diào)試程序輸入并調(diào)試程序 l用狀態(tài)圖監(jiān)視程序的運(yùn)行，并記錄觀察到的現(xiàn)象。 6.3 高速計(jì)數(shù)器與高速脈沖輸出高速計(jì)數(shù)器與高速脈沖輸出 l前面講的計(jì)數(shù)器指令的計(jì)數(shù)速度受掃描周期的影響，對比CPU掃描頻率高的脈沖輸入，就不能滿足控制要求了。為此，SIMATIC S7-200系列PLC設(shè)計(jì)了高速計(jì)數(shù)功能（HSC），其計(jì)數(shù)自動進(jìn)行不受掃描周期的影響，最高計(jì)數(shù)頻率取決于CPU的類型，CPU22x系列最高計(jì)數(shù)頻率為30KHz，用于捕捉比

10、CPU掃描速更快的事件,并產(chǎn)生中斷，執(zhí)行中斷程序，完成預(yù)定的操作。高速計(jì)數(shù)器最多可設(shè)置12種不同的操作模式。用高速計(jì)數(shù)器可實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動的精確控制。SIMATIC S7-200 CPU22x系列PLC還設(shè)有高速脈沖輸出，輸出頻率可達(dá)20KHz，用于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），高速脈沖輸出的功能可用于對電動機(jī)進(jìn)行速度控制及位置控制和控制變頻器使電機(jī)調(diào)速。 6.3.1 占用輸入占用輸入/輸出端子輸出端子 1. 高速計(jì)數(shù)器占用輸入端子高速計(jì)數(shù)器占用輸入端子 lCPU224有六個(gè)高速計(jì)數(shù)器，其占用的輸入端子如表6-5所示。 連接文件夾表6-5.doc

11、l各高速計(jì)數(shù)器不同的輸入端有專用的功能，如：時(shí)鐘脈沖端、方向控制端、復(fù)位端、起動端。l注意：同一個(gè)輸入端不能用于兩種不同的功能。但是高速計(jì)數(shù)器當(dāng)前模式未使用的輸入端均可用于其他用途，如作為中斷輸入端或作為數(shù)字量輸入端。例如，如果在模式2中使用高速計(jì)數(shù)器HSC0，模式2使用I0.0和I0.2，則I0.1可用于邊緣中斷或用于HSC3。 2. 高速脈沖輸出占用的輸出端子高速脈沖輸出占用的輸出端子 lS7-200有PTO、PWM兩臺高速脈沖發(fā)生器。 PTO脈沖串功能可輸出指定個(gè)數(shù)、指定周期的方波脈沖（占空比50%）；PWM功能可輸出脈寬變化的脈沖信號，用戶可以指定脈沖的周期和脈沖的寬度。若一臺發(fā)生器指

12、定給數(shù)字輸出點(diǎn)Q0.0，另一臺發(fā)生器則指定給數(shù)字輸出點(diǎn)Q0.1。當(dāng)PTO、PWM發(fā)生器控制輸出時(shí)，將禁止輸出點(diǎn)Q0.0、Q0.1的正常使用；當(dāng)不使用PTO、PWM高速脈沖發(fā)生器時(shí)，輸出點(diǎn)Q0.0、Q0.1恢復(fù)正常的使用，即由輸出映像寄存器決定其輸出狀態(tài)。6.3.2 高速計(jì)數(shù)器的工作模式高速計(jì)數(shù)器的工作模式 1. 高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方式高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方式 l（1）單路脈沖輸入的內(nèi)部方向控制加/減計(jì)數(shù)。即只有一個(gè)脈沖輸入端，通過高速計(jì)數(shù)器的控制字節(jié)的第3位來控制作加計(jì)數(shù)或者減計(jì)數(shù)。該位=1，加計(jì)數(shù)；該位=0，減計(jì)數(shù)。如圖6-6所示內(nèi)部方向控制的單路加/減計(jì)數(shù) 。l（2）單路脈沖輸入的外部方向控制加

13、/減計(jì)數(shù)。即有一個(gè)脈沖輸入端，有一個(gè)方向控制端，方向輸入信號等于1時(shí)，加計(jì)數(shù)；方向輸入信號等于0時(shí)，減計(jì)數(shù)。如圖6-7所示外部方向控制的單路加/減計(jì)數(shù)。連接文件夾高速計(jì)數(shù)器的技術(shù).doc2. 高速計(jì)數(shù)器的工作模式高速計(jì)數(shù)器的工作模式 l高速計(jì)數(shù)器有12種工作模式，模式0模式2采用單路脈沖輸入的內(nèi)部方向控制加/減計(jì)數(shù)；模式3模式5采用單路脈沖輸入的外部方向控制加/減計(jì)數(shù)；模式6模式8采用兩路脈沖輸入的加/減計(jì)數(shù)；模式9模式11采用兩路脈沖輸入的雙相正交計(jì)數(shù)。lS7-200 CPU224有 HSC0-HSC5六個(gè)高速計(jì)數(shù)器，每個(gè)高速計(jì)數(shù)器有多種不同的工作模式。連接文件夾表61.docHSC0選用某

14、個(gè)高速計(jì)數(shù)器在某種工作方式下工作后，高速計(jì)數(shù)器所使用的輸入不是任意選擇的，必須按系統(tǒng)指定的輸入點(diǎn)輸入信號。如HSC1。6.3.3 高速計(jì)數(shù)器的控制字和狀態(tài)字高速計(jì)數(shù)器的控制字和狀態(tài)字 1. 控制字節(jié)控制字節(jié) l定義了計(jì)數(shù)器和工作模式之后，還要設(shè)置高速計(jì)數(shù)器的有關(guān)控制字節(jié)。每個(gè)高速計(jì)數(shù)器均有一個(gè)控制字節(jié)，它決定了計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)允許或禁用，方向控制（僅限模式0、1和2）或?qū)λ衅渌Ｊ降某跏蓟?jì)數(shù)方向，裝入當(dāng)前值和預(yù)置值?？刂谱止?jié)每個(gè)控制位的說明如表6-7所示。2. 狀態(tài)字節(jié)狀態(tài)字節(jié) l每個(gè)高速計(jì)數(shù)器都有一個(gè)狀態(tài)字節(jié)，狀態(tài)位表示當(dāng)前計(jì)數(shù)方向以及當(dāng)前值是否大于或等于預(yù)置值。每個(gè)高速計(jì)數(shù)器狀態(tài)字節(jié)的狀態(tài)

15、位如表6-8連接文件夾10.doc。6.3.4 高速計(jì)數(shù)器指令及舉例高速計(jì)數(shù)器指令及舉例 1. 高速計(jì)數(shù)器指令高速計(jì)數(shù)器指令 l高速計(jì)數(shù)器指令有兩條：高速計(jì)數(shù)器定義指令HDEF如表6-9連接文件夾表63.doc（1）高速計(jì)數(shù)器定義指令HDEF。指令指定高速計(jì)數(shù)器（HSCx）的工作模式。工作模式的選擇即選擇了高速計(jì)數(shù)器的輸入脈沖、計(jì)數(shù)方向、復(fù)位和起動功能。每個(gè)高速計(jì)數(shù)器只能用一條“高速計(jì)數(shù)器定義”指令。l（2）高速計(jì)數(shù)器指令HSC。根據(jù)高速計(jì)數(shù)器控制位的狀態(tài)和按照HDEF指令指定的工作模式，控制高速計(jì)數(shù)器。參數(shù)N指定高速計(jì)數(shù)器的號碼。 2. 高速計(jì)數(shù)器指令的使用高速計(jì)數(shù)器指令的使用 l1）每個(gè)高

16、速計(jì)數(shù)器都有一個(gè)32位當(dāng)前值和一個(gè)32位預(yù)置值，當(dāng)前值和預(yù)設(shè)值均為帶符號的整數(shù)值。要設(shè)置高速計(jì)數(shù)器的新當(dāng)前值和新預(yù)置值，必須設(shè)置控制字節(jié)（表6-7）連接文件夾表64.doc，令其第五位和第六位為1，允許更新預(yù)置值和當(dāng)前值，新當(dāng)前值和新預(yù)置值寫入特殊內(nèi)部標(biāo)志位存儲區(qū)。然后執(zhí)行HSC指令，將新數(shù)值傳輸?shù)礁咚儆?jì)數(shù)器。當(dāng)前值和預(yù)置值占用的特殊內(nèi)部標(biāo)志位存儲區(qū)如表6-10所示。除控制字節(jié)以及新預(yù)設(shè)值和當(dāng)前值保持字節(jié)外，還可以使用數(shù)據(jù)類型HC。 l（2）執(zhí)行HDEF指令之前，必須將高速計(jì)數(shù)器控制字節(jié)的位設(shè)置成需要的狀態(tài)，否則將采用默認(rèn)設(shè)置。默認(rèn)設(shè)置為：復(fù)位和起動輸入高電平有效，正交計(jì)數(shù)速率選擇4模式。執(zhí)行

17、HDEF指令后，就不能再改變計(jì)數(shù)器的設(shè)置，除非CPU進(jìn)入停止模式。l（3）執(zhí)行HSC指令時(shí)，CPU檢查控制字節(jié)和有關(guān)的當(dāng)前值和預(yù)置值。 3. 高速計(jì)數(shù)器指令的初始化高速計(jì)數(shù)器指令的初始化 l高速計(jì)數(shù)器指令的初始化的步驟如下： 連接文件夾表格65.doc2. 用于脈沖輸出（用于脈沖輸出（Q0.0或或Q0.1）的特的特殊存儲器殊存儲器 （）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 l每個(gè)PTO/PWM發(fā)生器都有連接文件夾66.doc（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l除了控制信息外，還有用于PTO功能的狀態(tài)位，如表6-12所示。程序運(yùn)行時(shí)，根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)使某些位自動置位

18、?？梢酝ㄟ^程序來讀取相關(guān)位的狀態(tài)，用此狀態(tài)作為判斷條件，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作。 3. 對輸出的影響lPTO/PWM生成器和輸出映像寄存器共用Q0.0和Q0.1。在Q0.0或Q0.1使用PTO或PWM功能時(shí)，PTO/PWM發(fā)生器控制輸出，并禁止輸出點(diǎn)的正常使用，輸出波形不受輸出映像寄存器狀態(tài)、輸出強(qiáng)制、執(zhí)行立即輸出指令的影響；在Q0.0或Q0.1位置沒有使用PTO或PWM功能時(shí)，輸出映像寄存器控制輸出，所以輸出映像寄存器決定輸出波形的初始和結(jié)束狀態(tài)，即決定脈沖輸出波形從高電平或低電平開始和結(jié)束，使輸出波形有短暫的不連續(xù)，為了減小這種不連續(xù)有害影響，應(yīng)注意：l（1）可在起用PTO或PWM操作之前，將用于

19、Q0.0和Q0.1的輸出映像寄存器設(shè)為0。l（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。 4. PTO的使用lPTO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)起動中斷程序，若使用多段操作，則在包絡(luò)表完成時(shí)起動中斷程序。（1）周期和脈沖數(shù)）周期和脈沖數(shù)l周期范圍從50微秒至65,535微秒或從2毫秒至65,535毫秒，為16位無符號數(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：l如果周期 2個(gè)時(shí)間單位，則周期的默認(rèn)值

20、為2個(gè)時(shí)間單位。l周期設(shè)定奇數(shù)微秒或毫秒（例如75毫秒），會引起波形失真。l脈沖計(jì)數(shù)范圍從1至4,294,967,295，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。（2）PTO的種類及特點(diǎn)的種類及特點(diǎn)lPTO功能可輸出多個(gè)脈沖串，現(xiàn)用脈沖串輸出完成時(shí)，新的脈沖串輸出立即開始。這樣就保證了輸出脈沖串的連續(xù)性。PTO功能允許多個(gè)脈沖串排隊(duì)，從而形成流水線。流水線分為兩種：單段流水線和多段流水線。l連接文件夾67.doc（3）多段流水線）多段流水線PTO初始化和操作步初始化和操作步驟驟l用一個(gè)子程序?qū)崿F(xiàn)PTO初始化，首次掃描（SM0.1）時(shí)從主程序調(diào)用初始化子程序，執(zhí)行初始化操

21、作。以后的掃描不再調(diào)用該子程序，這樣減少掃描時(shí)間，程序結(jié)構(gòu)更好。l初始化操作步驟如下：連接文件夾68.doc5. PWM的使用lPWM是脈寬可調(diào)的高速脈沖，通過控制脈寬和脈沖的周期，實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)。 （1）周期和脈寬）周期和脈寬l周期和脈寬時(shí)基為：微秒或毫秒，均為16位無符號數(shù)。l周期的范圍從50微秒至65,535微秒，或從2毫秒至65,535毫秒。若周期 = 周期，占空比=100%，輸出連續(xù)接通。若脈寬= 0 ，占空比為0%，則輸出斷開。 （2）更新方式）更新方式l有兩種改變PWM波形的方法：同步更新和異步更新。l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

22、邊緣，形成平滑轉(zhuǎn)換。l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。l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。（3）PWM初始化和操作步驟初始化和操作步驟6.3.6 高速輸入、高速輸出指令編程實(shí)高速輸入、高速輸出指令編程實(shí)訓(xùn)訓(xùn)l1用首次掃描位（SM0.1）使輸出位復(fù)位為0，并調(diào)用初始化子程序。這樣可減少掃描時(shí)間，程序結(jié)構(gòu)更合理。l2在初始化子程序中設(shè)置控制字節(jié)。如將16#D3（時(shí)基微秒）或16#DB（時(shí)基毫秒）寫入SMB67 或S

23、MB77，控制功能為：允許PTO/PWM功能、選擇PWM操作、設(shè)置更新脈沖寬度和周期數(shù)值、以及選擇時(shí)基（微秒或毫秒）。l3在SMW68或SMW78中寫入一個(gè)字長的周期值。l4在SMW70或SMW80中寫入一個(gè)字長的脈寬值。l5執(zhí)行PLS指令，使S7-200為PWM發(fā)生器編程，并由Q0.0或Q0.1輸出。l6可為下一輸出脈沖預(yù)設(shè)控制字。在SMB67或SMB77中寫入16#D2（微秒）或16#DA（毫秒）控制字節(jié)中將禁止改變周期值，允許改變脈寬。以后只要裝入一個(gè)新的脈寬值，不用改變控制字節(jié)，直接執(zhí)行PLS指令就可改變脈寬值。l7退出子程序連接文件夾69.doc。1. 實(shí)訓(xùn)目的l（1）掌握高速處理類

24、指令的組成、相關(guān)特殊存儲器的設(shè)置、指令的輸入及指令執(zhí)行后的結(jié)果，進(jìn)一步熟悉指令的作用和使用方法。l（2）通過實(shí)訓(xùn)的編程、調(diào)試練習(xí)觀察程序執(zhí)行的過程，分析指令的工作原理，熟悉指令的具體應(yīng)用，掌握編程技巧和能力。 2. 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容l用脈沖輸出指令PLS和高速輸出端子Q0.0給高速計(jì)數(shù)器HSC提供高速計(jì)數(shù)脈沖信號，因?yàn)橐褂酶咚倜}沖輸出功能，必須選用直流電源型的CPU模塊。輸入側(cè)的公共端與輸出側(cè)的公共端相連，高速輸出端Q0.0接到高速輸入端I0.0，24V電源正端與輸出側(cè)的1L+端子相連。有脈沖輸出時(shí)Q0.0與I0.0對應(yīng)的LED亮。在子程序0中，把中斷程序0與中斷事件12（CV=PV時(shí)產(chǎn)生中斷）連接

25、起來。l外部接線圖如圖6-17連接文件夾70.doc。3. 讀懂程序并輸入程序l給程序加注釋，給網(wǎng)絡(luò)加注釋，在注釋中說明程序的功能和指令的功能。4. 編譯運(yùn)行和調(diào)試程序l 觀察Q0.1和Q0.2對應(yīng)的LED的狀態(tài)，并記錄。用狀態(tài)表監(jiān)視HSC0的當(dāng)前值變化情況。l根據(jù)觀察結(jié)果畫出HSC0，Q0.0，Q0.1之間對應(yīng)的波形圖。6.4 PID控制控制6.4.1 PID指令指令 1. PID算法算法 l在工業(yè)生產(chǎn)過程控制中，模擬信號PID（由比例、積分、微分構(gòu)成的閉合回路）調(diào)節(jié)是常見的一種控制方法。運(yùn)行PID控制指令，S7-200將根據(jù)參數(shù)表中的輸入測量值、控制設(shè)定值及PID參數(shù)，進(jìn)行PID運(yùn)算，求得

26、輸出控制值。參數(shù)表中有9個(gè)參數(shù)，全部為32位的實(shí)數(shù)，共占用36個(gè)字節(jié)。PID控制回路的參數(shù)表如表6-15所示。l連接文件夾71.doc2. PID控制回路選項(xiàng)控制回路選項(xiàng) l在很多控制系統(tǒng)中，有時(shí)只采用一種或兩種控制回路。例如，可能只要求比例控制回路或比例和積分控制回路。通過設(shè)置常量參數(shù)值選擇所需的控制回路。l（1）如果不需要積分回路（即在PID計(jì)算中無“I”），則應(yīng)將積分時(shí)間Ti設(shè)為無限大。由于積分項(xiàng)Mx的初始值，雖然沒有積分運(yùn)算，積分項(xiàng)的數(shù)值也可能不為零。l（2）如果不需要微分運(yùn)算（即在PID計(jì)算中無“D”），則應(yīng)將微分時(shí)間Td設(shè)定為0.0。l（3）如果不需要比例運(yùn)算（即在PID計(jì)算中無“

27、P”），但需要I或ID控制，則應(yīng)將增益值Kc指定為0.0。因?yàn)镵c是計(jì)算積分和微分項(xiàng)公式中的系數(shù)，將循環(huán)增益設(shè)為0.0會導(dǎo)致在積分和微分項(xiàng)計(jì)算中使用的循環(huán)增益值為1.0。 連接文件夾71.doc3. 回路輸入量的轉(zhuǎn)換和標(biāo)準(zhǔn)化回路輸入量的轉(zhuǎn)換和標(biāo)準(zhǔn)化 l每個(gè)回路的給定值和過程變量都是實(shí)際數(shù)值，其大小、范圍和工程單位可能不同。在PLC進(jìn)行PID控制之前，必須將其轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)化浮點(diǎn)表示法。步驟如下：連接文件夾73.doc 4. PID回路輸出轉(zhuǎn)換為成比例的整數(shù)回路輸出轉(zhuǎn)換為成比例的整數(shù) l程序執(zhí)行后，PID回路輸出0.0和1.0之間的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)數(shù)數(shù)值，必須被轉(zhuǎn)換成16位成比例整數(shù)數(shù)值，才能驅(qū)動模擬輸出。

28、lPID回路輸出成比例實(shí)數(shù)數(shù)值=（PID回路輸出標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)數(shù)值-偏移量）*取值范圍。l程序如下：lMOVRVD108, AC0/將PID回路輸出送入AC0。l-R0.5, AC0 /雙極數(shù)值減偏移量0.5lR64000.0, AC0 /AC0的值*取值范圍，變?yōu)槌杀壤龑?shí)數(shù)數(shù)值lROUNDAC0，AC0 /將實(shí)數(shù)四舍五入取整，變?yōu)?2位整數(shù)lDTI AC0, AC0 /32位整數(shù)轉(zhuǎn)換成16位整數(shù)lMOVWAC0, AQW0/16位整數(shù)寫入AQW05. PID指令指令 lPID指令：使能有效時(shí)，根據(jù)回路參數(shù)表 (TBL)中的輸入測量值、控制設(shè)定值及PID參數(shù)進(jìn)行PID計(jì)算。格式如表6-16所示。l說

29、明：連接文件夾74.doc2. PID控制回路選項(xiàng)控制回路選項(xiàng) l（2）如果不需要微分運(yùn)算（即在PID計(jì)算中無“D”），則應(yīng)將微分時(shí)間Td設(shè)定為0.0。l（3）如果不需要比例運(yùn)算（即在PID計(jì)算中無“P”），但需要I或ID控制，則應(yīng)將增益值Kc指定為0.0。因?yàn)镵c是計(jì)算積分和微分項(xiàng)公式中的系數(shù)，將循環(huán)增益設(shè)為0.0會導(dǎo)致在積分和微分項(xiàng)計(jì)算中使用的循環(huán)增益值為1.0。 l（1）如果不需要積分回路（即在PID計(jì)算中無“I”），則應(yīng)將積分時(shí)間Ti設(shè)為無限大。由于積分項(xiàng)Mx的初始值，雖然沒有積分運(yùn)算，積分項(xiàng)的數(shù)值也可能不為零。l在很多控制系統(tǒng)中，有時(shí)只采用一種或兩種控制回路。例如，可能只要求比例控制回路或比例和積分控制回路。通過設(shè)置常量參數(shù)值選擇所需的控制回路。3. 回路輸入量的轉(zhuǎn)換和標(biāo)準(zhǔn)化回路輸入量的轉(zhuǎn)換和標(biāo)準(zhǔn)化 l每個(gè)回路的給定值和過程變量都是實(shí)際數(shù)值，其大小、范圍和工程單位可能不同。在PLC連接文件夾75.doc2. PID回路參數(shù)表回路參數(shù)表l如表6-17連接文件夾78.doc4. PID回路