第15讲_高速脉冲输出指令

1、SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州职业技术学院电子电气工程系 第第15讲讲 高速脉冲输出指令高速脉冲输出指令 一、脉冲输出（一、脉冲输出（PLS）指令）指令 二、用于脉冲输出（二、用于脉冲输出（Q0.0或或Q0.1）的特殊存储器）的特殊存储器 三、高速脉冲对输出的影响三、高速脉冲对输出的影响 四、四、PTO的使用的使用 五、五、PWM的使用的使用 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州职业技术学院电子电气工程系 S7-200 PLC有两条高速脉冲输出指令：PTO（输出一个频率可调， 占空比为50%的脉冲）和PWM（输出占空比可调的脉冲）。 一、脉冲输出（一、脉冲输出

2、（PLS）指令）指令 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州职业技术学院电子电气工程系 二、用于脉冲输出（二、用于脉冲输出（Q0.0或或Q0.1）的特殊存储器）的特殊存储器 1控制字节和参数的特殊存储器控制字节和参数的特殊存储器 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州职业技术学院电子电气工程系 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州职业技术学院电子电气工程系 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州职业技术学院电子电气工程系 例： 设置控制字节。用Q0.0作为高速脉冲输出，对应的控制字节为 SMB67，如果希望定义的输出脉冲操作为PTO操作，允许脉

3、冲输出， 多段PTO脉冲串输出，时基为ms，设定周期值和脉冲数，则应向 SMB67写入2#10101101，即16#AD。 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州职业技术学院电子电气工程系 2状态字节的特殊存储器状态字节的特殊存储器 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州职业技术学院电子电气工程系 三、对输出的影响三、对输出的影响 （1）可在起用PTO或PWM操作之前，将用于Q0.0和Q0.1的输 出映像寄存器设为0。 （2）PTO/PWM输出必须至少有10%的额定负载，才能完成从 关闭至打开以及从打开至关闭的顺利转换，即提供陡直的上升沿和下 降沿。 SIEMENSSI

4、EMENS SIEMENS 柳州职业技术学院电子电气工程系 四、四、PTO的使用的使用 PTO是可以指定脉冲数和周期的占空比为50%的高速脉冲串的输出。 状态字节中的最高位（空闲位）用来指示脉冲串输出是否完成。可在脉 冲串完成时启动中断程序，若使用多段操作，则在包络表完成时启动中 断程序。 1周期和脉冲数周期和脉冲数 周期范围从5065 535s或从265 535ms，为16位无符号数，时 基有s和ms两种，通过控制字节的第三位选择。 注意 注意： （1）如果周期小于两个时间单位，则周期的默认值为两个时间单位。 （2）周期设定奇数微秒或毫秒（例如75ms），会引起波形失真。 SIEMENSSI

5、EMENS SIEMENS 柳州职业技术学院电子电气工程系 脉冲计数范围从14 294 967 295，为32位无符号数，如设定脉冲 计数为0，则系统默认脉冲计数值为1。 2PTO的种类及特点的种类及特点 PTO功能允许多个脉冲串排队，从而形成管线。管线分为两种：单 段管线和多段管线。 单段管线是指管线中每次只能存储一个脉冲串的控制参数，初始 PTO段一旦启动，必须按照对第二个波形的要求立即刷新SM，并再次 执行PLS指令，第一个脉冲串完成，第二个波形输出立即开始，重复 这一步骤可以实现多个脉冲串的输出。 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州职业技术学院电子电气工程系 多段管线是

6、指在变量存储区V建立一个包络表。包络表存放每个 脉冲串的参数，执行PLS指令时，S7-200 PLC自动按包络表中的顺序 及参数进行脉冲串输出。 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州职业技术学院电子电气工程系 例：有一启动按钮接于I0.0，停止按钮接于I0.1。要求当按下启 动按钮时，Q0.0输出PTO高速脉冲，脉冲的周期为30ms，个数为10 000个。若输出脉冲过程中按下停止按钮，则脉冲输出立即停止。 编写单段管线PTO脉冲输出程序。程序如下图所示。 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州职业技术学院电子电气工程系 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳

7、州职业技术学院电子电气工程系 例：步进电动机的控制要求如图所示。从A点到B点为加速过程，从B 到C为恒速运行，从C到D为减速过程。 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州职业技术学院电子电气工程系 在本例中，PTO管线可以分为3段，需建立3段脉冲的包络表。 起始和终止脉冲频率为2 kHz，最大脉冲频率为10 kHz，所以起始和终 止周期为500s，最大频率的周期为100s。 AB段：加速运行，应在200个脉冲时达到最大脉冲频率； BC段：恒速运行，运行的脉冲个数为4000-200-200=3600个； CD段：减速运行，应在200个脉冲时完成。 某一段每个脉冲周期增量值用下式确定：

8、 周期增量值=（该段结束时的周期时间-该段初始的周期时间）/ 该段的脉冲数 用该式可计算出AB段的周期增量值为-2s，BC段的周期增量值 为0，CD段的周期增量值为2s。 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州职业技术学院电子电气工程系 假设包络表位于从VB200开始的V存储区中，包络表如下表所示。 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州职业技术学院电子电气工程系 主程序 中断程序 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州职业技术学院电子电气工程系 子程序 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州职业技术学院电子电气工程系 五、五、PWM的使用的使用

9、 1周期和脉宽周期和脉宽 周期和脉宽时基为：微秒或毫秒，均为16位无符号数。 周期的范围从5065 535ms，或从265 535ms。若周期小于2 个时基，则系统默认为两个时基。 脉宽范围从065 535ms或从065 535ms。若脉宽大于或等于 周期，占空比为100%，是输出连续接通。若脉宽为0，占空比为0%， 则输出断开。 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州职业技术学院电子电气工程系 2更新方式更新方式 有两种改变PWM波形的方法：同步更新和异步更新。 同步更新：不需改变时基时，可以用同步更新。执行同步更新时 ，波形的变化发生在周期的边缘，形成平滑转换。 异步更新：需要改变PWM的时基时，则应使用异步更新。异步 更新使高速脉冲输出功能被瞬时禁用，与PWM波形不同步。这样可能 造成控制设备震动。 常见的PWM操作是脉冲宽度不同，但周期保持不变，即不要求 时基改变。因此先选择适合于所有周期的时基，尽量使用同步更新。 SIEMENSSIEMENS SIEMENS 柳州职业技术学院电子电气工程系 3PWM的使用的使用 使用高速脉冲串输出时，要按以下步骤进行： （1）确定脉冲发生器。它包括两个方面工作，即根据控制要 求，一是选用高速脉冲串输出端；二是选择工