第5章PLC特殊应用指令

1、1第第5章章 S7-200 系列系列PLC的特殊功能指令的特殊功能指令一、一、子程序子程序指令：有利于指令：有利于层次结构划分层次结构划分。它可使程序它可使程序整体整体更加更加紧凑，主题鲜明，便于编写、阅读、交流。紧凑，主题鲜明，便于编写、阅读、交流。预备知识预备知识例例 要求要求只要断开只要断开I0.0，则，则Q0.0闪光闪光（I0.1为为试验按试验按钮）。钮）。主程序主程序子程序子程序2二、中断指令二、中断指令中断就是暂不执行扫描程序，优先执行中断。适用中断就是暂不执行扫描程序，优先执行中断。适用于于高速控制高速控制。执行中断必须要有执行中断必须要有“引发引发”事件，称为事件，称为“中断事

2、中断事件件”。S7-200中断事件有三大类：通信中断、中断事件有三大类：通信中断、I/O中中断、定时中断。断、定时中断。 1）通信口中断：）通信口中断： 通信口中断事件列表通信口中断事件列表32）I/O中断：优先级次之中断：优先级次之 外部输入外部输入引起中断：引起中断：I0.0I0.3的上升沿、下降沿；的上升沿、下降沿； 高速计数高速计数器引起中断：计数值（当前值）等于设定器引起中断：计数值（当前值）等于设定值、计数方向变化、外部复位信号输入；值、计数方向变化、外部复位信号输入； 脉冲输出脉冲输出引起中断：给定数量的脉冲输出完成引发引起中断：给定数量的脉冲输出完成引发的中断。的中断。4I/O

3、中断事件列表中断事件列表5 3）定时中断：优先级最低）定时中断：优先级最低 定时中断：用于定时采样，如定时中断：用于定时采样，如PID控制。控制。例如例如 中断号中断号10：表示定时中断：表示定时中断0，中断时间由，中断时间由SMB34设定，单位设定，单位ms. 中断号中断号11：定时定时中断：定时定时中断1，中断时间由，中断时间由SMB35设定，单位设定，单位ms. 定时器中断：定时器中断：T32、T96的当前值等于预设值。的当前值等于预设值。定时中断事件列表定时中断事件列表6中断优先级中断优先级（1）任何时候都只执行一个中断。不同中断事件具任何时候都只执行一个中断。不同中断事件具有不同优先

4、级，同一优先级中，有不同优先级，同一优先级中，“先来先服务先来先服务”。（2） 一旦选择，中断过程不被打断，而计算机程序一旦选择，中断过程不被打断，而计算机程序中高优先级可打断低优先级。中高优先级可打断低优先级。（3） 执行中断过程中，若出现新的中断请求，须排执行中断过程中，若出现新的中断请求，须排队等待，直至正在执行的中断程序执行完毕。队等待，直至正在执行的中断程序执行完毕。（5） 排队等待的中断事件太多，则溢出状态位置排队等待的中断事件太多，则溢出状态位置1。可到可到SM4.0SM4.2检查。检查。7（ ENI）表示允许中断，即中断可执行。表示允许中断，即中断可执行。中断指令的组成中断指令

5、的组成（1） 中断允许指令中断允许指令ENI（Enable Interrupt）（2）禁止禁止中断指令中断指令DISI（Disable Interrupt）（ DISI）表示不允许中断，即中断无效。表示不允许中断，即中断无效。8（3） 中断连接指令中断连接指令ATCH（Attach Interrupt）用来建立中断事件（用来建立中断事件（EVNT）和处理此事件的中断程序）和处理此事件的中断程序（INT）之间的联系。）之间的联系。用于主程序中，不能嵌套用于中断程序中。用于主程序中，不能嵌套用于中断程序中。 EVNT - 中断事件号中断事件号INT - 中断序号中断序号I0.1ENENOINTEV

6、NT1009用来断开中断事件（用来断开中断事件（EVNTEVNT）与中断程序（）与中断程序（INTINT）之）之间的联系，从而禁止单个中断事件。也是用于主程间的联系，从而禁止单个中断事件。也是用于主程序中。序中。（4） 中断分离指令中断分离指令DTCH（Detach Interrupt）EVNT - 中断事件号中断事件号I0.1ENENOEVNT10101 1、中断程序只有在中断事件发生时才能调用中断程序只有在中断事件发生时才能调用。因此，对。因此，对于那些要求每一循环扫描都要刷新的信号，不需要用于那些要求每一循环扫描都要刷新的信号，不需要用中断程序。中断程序。尽管有时难以区分尽管有时难以区分

7、。2 2、中断会引起、中断会引起PLCPLC循环扫描时间加长。因此，中断程序循环扫描时间加长。因此，中断程序要尽可能短。要尽可能短。11连接中断连接中断0，引发事件，引发事件0（I0.0上升沿瞬间）上升沿瞬间）I0.0上升沿瞬间，此中断程序上升沿瞬间，此中断程序被连接，瞬间将被连接，瞬间将MB0加加1例例 I0.0闭合，连接中断，闭合，连接中断， 20次后，次后，接通接通Q0.0。12ENENOINOUTSM0.0AIW2VW200（INT0）例例 对模拟量输对模拟量输入信号实行入信号实行定时采样定时采样（不需要在（不需要在每个扫描周每个扫描周期内都采期内都采样）。样）。（SBR-0）SM0.

8、0ENENOINTEVNT1 00ENENOINOUT（ ENI）100SMB34ENSBR-0SM0.1（OB1）.子程序里面再有中断子程序里面再有中断连接第连接第0个中断个中断定时中定时中断时间断时间常数常数中断事件号中断事件号10：定时：定时中断，间隔时间中断，间隔时间SMB34决定决定中断内容：采集中断内容：采集AIW2数据给数据给VW200中断中断使能使能13例例 编制对编制对I0.0、I0.1输入的正交脉冲进行二倍频处理后，输入的正交脉冲进行二倍频处理后，从从Q0.0输出输出I0.1I0.0Q0.014中断中断0主程序主程序中断中断1中断事件号中断事件号0：I0.0上升沿上升沿产生

9、中断产生中断0中断事件号中断事件号1：I0.0下降沿下降沿产生中断产生中断0中断事件号中断事件号2：I0.1上升沿上升沿产生中断产生中断1中断事件号中断事件号3：I0.1下降沿下降沿产生中断产生中断1I0.1I0.0Q0.015第一节第一节 高速计数高速计数HSCHSC指令指令 高速计数器高速计数器HSC（High Speed Count) 受扫描周期的影响，普通计数器计数频率低。高速计受扫描周期的影响，普通计数器计数频率低。高速计数器利用中断程序，可不受扫描周期的影响，最高数器利用中断程序，可不受扫描周期的影响，最高20kHz。 高速计数实现办法有二：高速计数实现办法有二：1、专用高速计数模

10、块；、专用高速计数模块；2、程序合成法。现介绍后一种。程序合成法。现介绍后一种。 S7-200 PLC最多有最多有HSC0HSC5 6个高速计数器个高速计数器，每，每个有对应一控制字节（个有对应一控制字节（SM37、 SM47、 SM57、 SM137、 SM147、 SM157）。）。16一、高速计数器的脉冲计数方式一、高速计数器的脉冲计数方式 单路无方向输入单路无方向输入。一个外部端子接脉冲输入；控制字节。一个外部端子接脉冲输入；控制字节（如（如HSC0对应的对应的SM37.3）控制计数方向：）控制计数方向：“1”加计数；加计数；“0”减计数。减计数。 单路有方向输入单路有方向输入。一个外

11、部端子脉冲输入；一个外部端子。一个外部端子脉冲输入；一个外部端子控制计数方向：控制计数方向：“1”加计数；加计数； “0”减计数。减计数。 两路加两路加/减输入减输入。一个外部端子加计数，一个外部端子减一个外部端子加计数，一个外部端子减计数。两路脉冲必须错开计数。两路脉冲必须错开0.3ms才有效，否则视为同时输才有效，否则视为同时输入，不加也不减。入，不加也不减。 两相输入两相输入。一个外部端子。一个外部端子A相脉冲，一个外部端子相脉冲，一个外部端子B相脉相脉冲，冲，A超前超前B（不能大于半个周期）加计数；反之减计数。（不能大于半个周期）加计数；反之减计数。专用于检测电机正反转。专用于检测电机

12、正反转。17二、二、HSC输入端口配置输入端口配置计数器各工计数器各工作模式对应作模式对应的输入端子的输入端子HSC0I0.0I0.1I0.2HSC1I0.6I0.7I1.0I1.1HSC2I1.2I1.3I1.4I1.5HSC3I0.1HSC4I0.3I0.4I0.5HSC5I0.4单路脉冲输单路脉冲输入的内部方入的内部方向控制加向控制加/减减计数器计数器模式模式0脉冲输入脉冲输入模式模式1脉冲输入脉冲输入复位复位模式模式2脉冲输入脉冲输入复位复位启动启动单路脉冲输单路脉冲输入的外部方入的外部方向控制加向控制加/减减计数器计数器模式模式3脉冲输入脉冲输入方向方向模式模式4脉冲输入脉冲输入方向

13、方向复位复位模式模式5脉冲输入脉冲输入方向方向复位复位启动启动18计数器标号计数器标号及各工作模及各工作模式对应的输式对应的输入端子入端子HSC0I0.0I0.1I0.2HSC1I0.6I0.7I1.0I1.1HSC2I1.2I1.3I1.4I1.5HSC3I0.1HSC4I0.3I0.4I0.5HSC5I0.4两路脉冲输两路脉冲输入的加入的加/减减计数器计数器模式模式6加脉冲输入加脉冲输入减脉冲输入减脉冲输入模式模式7加脉冲输入加脉冲输入减脉冲输入减脉冲输入复位复位模式模式8加脉冲输入加脉冲输入减脉冲输入减脉冲输入复位复位启动启动两路脉冲输两路脉冲输入的入的A/B相相正交计数器正交计数器模式

14、模式9脉冲输入脉冲输入A脉冲输入脉冲输入B模式模式10脉冲输入脉冲输入A脉冲输入脉冲输入B复位复位模式模式11脉冲输入脉冲输入A脉冲输入脉冲输入B复位复位启动启动续前表续前表19例如例如 HSC0：选择模式：选择模式1单路脉冲输入的内部方向控制加单路脉冲输入的内部方向控制加/减计数器。减计数器。I0.0脉冲输入，脉冲输入， I0.2复位，复位， 内部控制加减。内部控制加减。 HSC3：选择模式：选择模式0单路脉冲输入的内部方向控制加单路脉冲输入的内部方向控制加/减计数器。减计数器。I0.1脉冲输入，脉冲输入， 无复位，无复位， 内部控制加减。内部控制加减。 HSC4：选择模式：选择模式1单路脉

15、冲输入的内部方向控制加单路脉冲输入的内部方向控制加/减计数器。减计数器。I0.3脉冲输入，脉冲输入， I0.5复位，复位， 内部控制加减。内部控制加减。 HSC5：选择模式：选择模式0单路脉冲输入的内部方向控制加单路脉冲输入的内部方向控制加/减计数器。减计数器。I0.4脉冲输入，脉冲输入， 无复位，无复位， 内部控制加减。内部控制加减。20三三、 高速计数器指令高速计数器指令1. 高速计数器定义指令：高速计数器定义指令：指定高速计数器并设定工作模式。指定高速计数器并设定工作模式。HSC：高速计数器编号：高速计数器编号：05 对应对应HSC0HSC5。I0.0HSCENENOMODEMODE：设

16、定高速计数器的工作模式设定高速计数器的工作模式011，对应，对应12种种 工作模式。工作模式。说明：高速计数器指令定义后才能用，且只允许定义一说明：高速计数器指令定义后才能用，且只允许定义一次。次。212. 执行高速计数器指令执行高速计数器指令 使能瞬间，就会使初始值、设定值寄存器赋值（例如使能瞬间，就会使初始值、设定值寄存器赋值（例如 HC0HC0 =SMD37=SMD37的值）。不能一直使能，否则计数器的值）。不能一直使能，否则计数器HCHC的值不变了。的值不变了。I0.0NENENON：高速计数器编号，高速计数器编号，05。22四、 与高速相计数器关的特殊功能寄存器与高速相计数器关的特殊

17、功能寄存器 1高速计数器的控制字节（以高速计数器的控制字节（以HSC0、HSC1说明）说明）HSC0HSC1功能描述功能描述SM37.0SM47.0复位信号极性：复位信号极性：0高电平有效，高电平有效，1低电平有效低电平有效SM37.1SM47.1启动信号极性：启动信号极性：0高电平有效，高电平有效，1低电平有效低电平有效SM37.2SM47.2正交计数器倍率：正交计数器倍率：04倍频，倍频，11倍频倍频SM37.3SM47.3模式模式02计数方向控制：计数方向控制：0减计数减计数，1加计数加计数注意：模式注意：模式35计数方向由外部端子控制：计数方向由外部端子控制：0减计数减计数，1加计数；

18、模式加计数；模式611两相输入，不需要控制计数方两相输入，不需要控制计数方向。向。SM37.4SM47.4计数方向改变：计数方向改变：0 禁止改变，禁止改变，1允许改变允许改变SM37.5SM47.5计数设定值修改：计数设定值修改： 0 禁止修改，禁止修改，1允许修改允许修改SM37.6SM47.6计数当前值修改：计数当前值修改： 0 禁止修改，禁止修改，1允许修改允许修改SM37.7SM47.7计数器使能：计数器使能：0禁止计数，禁止计数，1允许计数允许计数注：注： HSC2HSC5 的控制字节为的控制字节为SMB57、 SMB137 、SMB147、 SMB157 ，设定方法功能同上，设定

19、方法功能同上。23 2高速计数器的高速计数器的当前值当前值寄存器和寄存器和设定值设定值寄存器寄存器高速计数器高速计数器当前值当前值设定值设定值HSC0SMD38SMD42HSC1SMD48SMD52HSC2SMD58SMD62HSC3SMD138SMD142HSC4SMD148SMD152HSC5SMD158SMD162注：注：1）SMD23不能读。？不能读。？2）若需向高速计数器装入新的当前值和设定值，应先在控制）若需向高速计数器装入新的当前值和设定值，应先在控制字节的字节的第第5、6位作相关设定（位作相关设定（1允许修改）。允许修改）。24 3访问高速计数器（访问高速计数器（HC） 例如例

20、如 25五五、 高速计数器应用高速计数器应用 126 1）某产品包装生产线应用高速计数器对产品进行累计和）某产品包装生产线应用高速计数器对产品进行累计和包装，每检测到包装，每检测到1000个产品时，自动起动包装机进行包装。个产品时，自动起动包装机进行包装。设计步骤：设计步骤： 选择高速计数器，确定工作模式选择高速计数器，确定工作模式 单纯加计数，因此有多个工作模式和计数器可选，这里选单纯加计数，因此有多个工作模式和计数器可选，这里选用用HSC0HSC0，工作模式，工作模式3。 采用采用当前值等于设定值当前值等于设定值的中断事件，中断事件号为的中断事件，中断事件号为1212。 调用包装机工作子程

21、序调用包装机工作子程序SBR2SBR2（本题不用设计）。（本题不用设计）。 用用SM0.1SM0.1调用调用HSC0HSC0初始化子程序（初始化子程序（SBR1SBR1）。包括控制）。包括控制字节初始化、工作模式定义、计数器当前值及设定值的初字节初始化、工作模式定义、计数器当前值及设定值的初始化及中断连接等。始化及中断连接等。3高速计数器举例高速计数器举例27ENSBR-0SM0.1SBR-0程序设计程序设计（ ENI）SM0.0INT0ENENOEVNT1 2ENENOINOUTF8HSMB37 控制字控制字ENENOINOUT 0SMD38 当前值当前值ENENOIN0HSC0ENENOM

22、ODE 3ENENOINOUT1000SMD42 预置值预置值SM0.0ENENOINOUTC8HSMB37ENENOINOUT 0SMD38当前值当前值ENENOIN0INT-0ENSBR-2主程序：闭合一次，初始化子程序主程序：闭合一次，初始化子程序1 。打包子程序打包子程序SBR-2省略省略中断中再使能中断中再使能新的控制字新的控制字使能瞬间，使能瞬间，对计数器相对计数器相关数据赋值关数据赋值28ENSBR-1SM0.1（ ENI）SM0.0INT0ENENOEVNT1 2ENENOINOUTF8HENENOINOUT 0ENENOIN0HSC0ENENOMODE 3ENENOINOUT

23、1000SM0.0ENENOINOUTC8HSMB37ENENOINOUT 0ENENOIN0ENSBR-2关于使能：关于使能：1、主程序中使能一次、子程序可以不再出现；、主程序中使能一次、子程序可以不再出现；主程序没有，子程序必须使能一次。子程序中主程序没有，子程序必须使能一次。子程序中有中断的话，中断中还要再出现一次使能。有中断的话，中断中还要再出现一次使能。2、不能一直使能，否则一直赋值，计数器的值、不能一直使能，否则一直赋值，计数器的值就不变了。就不变了。29控制字控制字子程序：子程序：SMB37=F8HSMB37=F8H中断程序：中断程序：SMB37=C8HSMB37=C8HSM37

24、.00复位信高电平有效复位信高电平有效0复位信号高电平有效复位信号高电平有效SM37.10启动信号高电平有效启动信号高电平有效0启动信号高电平有效启动信号高电平有效SM37.204 4倍频计数，专用于两相输入，倍频计数，专用于两相输入，此处无用，此处无用，0 0、1 1都可都可04 4倍频计数，专用于两相输入，此倍频计数，专用于两相输入，此处无用处无用0 0、1 1都可都可SM37.31加计数加计数1加计数加计数SM37.41允许改变计数方向允许改变计数方向0不允许改变计数方向，本题没改不允许改变计数方向，本题没改变计数方向（变了）变计数方向（变了）SM37.51允许修改预置值允许修改预置值0

25、不允许修改预置值（变了），本不允许修改预置值（变了），本体没修改预置值体没修改预置值SM37.61允许修改当前值，本题用到了允许修改当前值，本题用到了1允许修改当前值，本题用到了允许修改当前值，本题用到了SM37.71允许计数器使能允许计数器使能1允许计数器使能允许计数器使能程序中用到的控制字的解释程序中用到的控制字的解释30高速计数器举例高速计数器举例2）高速计数：先是）高速计数：先是10个脉冲，个脉冲， QB0加加1；后来每；后来每15个个脉冲，脉冲，QB0加加131 2）高速计数：先是高速计数：先是10个个脉冲，脉冲， QB0加加1；后来每；后来每15个脉个脉冲，冲，QB0加加1高速计数

26、器举例高速计数器举例3233高速计数器举例高速计数器举例34S7-200PLC中的晶体管输出型（别的型号不行，继电器中的晶体管输出型（别的型号不行，继电器输出的会烧坏输出），输出点输出的会烧坏输出），输出点Q0.0和和Q0.1，频率可达，频率可达20kHz。输出类型为：。输出类型为： 1）PTO（Pulse Train Output）：脉冲序列输出，）：脉冲序列输出，输出输出一列占空比固定为一列占空比固定为50、周期、个数可变的脉冲串。、周期、个数可变的脉冲串。 2）PWM（Pulse Width Modulation）：脉宽调制输出，）：脉宽调制输出，输出周期不变、脉宽可变的脉冲。输出周期不

27、变、脉宽可变的脉冲。第二节第二节 高速脉冲输出指令高速脉冲输出指令35一一、高速脉冲输出指令高速脉冲输出指令1、指令格式、指令格式I0.0ENENOQ0.X0指令说明：指令说明： 当使能输入端有效时，指令检测各个相关特殊功能当使能输入端有效时，指令检测各个相关特殊功能寄存器的状态，根据定义的控制字节执行高速脉冲寄存器的状态，根据定义的控制字节执行高速脉冲输出操作。输出操作。使能一次，就输出一次脉冲。使能一次，就输出一次脉冲。 若不需要高速脉冲输出，若不需要高速脉冲输出， Q0.0和和Q0.1可作为一般的可作为一般的数字量输出点使用。数字量输出点使用。0Q0.0输出高速脉冲；输出高速脉冲；1Q0

28、.1输出高速脉冲。输出高速脉冲。36 2、 与与PLSPLS指令相关的特殊功能寄存器指令相关的特殊功能寄存器 1）高速脉冲输出的控制字节）高速脉冲输出的控制字节Q0.0Q0.1功能描述功能描述SM67.0SM77.0改变改变PTO/PWM的周期值：的周期值：0不允许，不允许，1允许允许SM67.1SM77.1改变改变PWM的脉宽值：的脉宽值：0不允许，不允许，1允许允许SM67.2SM77.2仅用于改变仅用于改变PTO的脉冲数：的脉冲数：0不允许，不允许，1允许允许SM67.3SM77.3PTO/PWM脉冲的时间单位：脉冲的时间单位：0s，1msSM67.4SM77.4仅用于仅用于PWM的波形

29、更新方式：的波形更新方式：0异步更新（只改变异步更新（只改变脉冲宽度，不改变时间单位），脉冲宽度，不改变时间单位），1同步更新（同时同步更新（同时改变脉冲宽度与时间单位）改变脉冲宽度与时间单位）SM67.5SM77.5仅用于仅用于PTO的定位方式选择：的定位方式选择：0单段速，单段速，1多段多段速速SM67.6SM77.6输出模式选择：输出模式选择：0PTO输出，输出，1PWM输出输出SM67.7SM77.7允许允许PTO/PWM脉冲输出：脉冲输出：0禁止，禁止，1允许允许37 2）其他的特殊标志寄存器）其他的特殊标志寄存器Q0.0Q0.1功能描述功能描述SMW68SMW78PTO/PWM脉冲

30、周期值，脉冲周期值，26535SMW70SMW80仅存储仅存储PWM的脉宽值，的脉宽值， 06535SMD72SMD82存储存储PTO的脉冲个数，的脉冲个数，MB166SMB176存储多段存储多段PTO的段数，仅用于多段的段数，仅用于多段PTO输出输出SMW168SMW178 存储多段存储多段PTO包络表的起始偏移地址包络表的起始偏移地址383、高速脉冲序列输出高速脉冲序列输出 1）PTO输出：输出：指从指从Q0.0或或Q0.1输出输出占空比固定为占空比固定为50的方波的方波脉冲序列。允许输出多个不同的方波脉冲序列。脉冲序列。允许输出多个不同的方波脉冲序列。输出多个脉

31、冲序列的方式有：输出多个脉冲序列的方式有： （1）单段）单段PTO（单段速）（单段速） 一次只能存放一个一次只能存放一个脉冲序列的控制参数脉冲序列的控制参数。在当前脉冲序。在当前脉冲序列输出期间，更新下一个列输出期间，更新下一个脉冲序列控制参数脉冲序列控制参数，待当前脉，待当前脉冲序列输出完成后，再次执行冲序列输出完成后，再次执行PLS指令，就可立即输出指令，就可立即输出新的脉冲序列，实现多段脉冲序列的连续输出。新的脉冲序列，实现多段脉冲序列的连续输出。39 单段单段PTO举例：举例：当当I0.5闭合一次，在闭合一次，在Q0.0输出一串脉冲，输出一串脉冲，频率为频率为20Hz（周期（周期0.5

32、s），脉冲个数），脉冲个数10个。个。Q0.0功能描述：功能描述：SMB67=8DH（16#8D）SM67.0允许改变允许改变PWM的周期值：的周期值：0不允许，不允许，1允许（本允许（本题无所谓）题无所谓）SM67.1允许改变允许改变PWM的脉宽值：的脉宽值：0不允许不允许，1允许允许SM67.2允许改变仅用于允许改变仅用于PTO时的脉冲输出数：时的脉冲输出数：0不允许，不允许，1允许允许SM67.3PTO/PWM脉冲的时间单位：脉冲的时间单位：0s，1msSM67.4仅用于仅用于PWM波形更新方式：波形更新方式：0异步更新异步更新（只改变（只改变脉冲宽度，不改变时间单位），脉冲宽度，不改变

33、时间单位），1同步更新（同时同步更新（同时改变脉冲宽度与时间单位）改变脉冲宽度与时间单位）SM67.5仅用于仅用于PTO输出定位方式选择：输出定位方式选择：0单段速，单段速，1多多段速段速SM67.6输出模式选择：输出模式选择：0PTO输出输出，1PWM输出输出SM67.7允许允许PTO/PWM脉冲输出：脉冲输出：0禁止，禁止，1允许允许控制字控制字SMB67=8DQ0.0功能描述功能描述SMW68存储脉冲周期存储脉冲周期SMW70仅存储仅存储PWM的脉宽值的脉宽值SMD72存储存储PTO的脉冲个数的脉冲个数SMW166存储多段存储多段PTO的段数的段数SMW168存储多段存储多段PTO包络表

34、的起始偏移地址包络表的起始偏移地址写控制字写控制字写脉冲周期写脉冲周期写脉冲个数写脉冲个数启动启动Q0.0高高速脉冲输出速脉冲输出使能子程序使能子程序使能一次，使能一次，则输出一次则输出一次脉冲。脉冲。40（2）多段）多段PTO（多段速）（多段速） 主要是主要是建立一个包络表建立一个包络表，CPU按顺序从包络表中读取按顺序从包络表中读取数据，连续输出各个脉冲序列。数据，连续输出各个脉冲序列。SMW168（或（或SMW178）用于存放包络表的首地址）用于存放包络表的首地址。 包络表中，用包络表中，用1个字节说明个字节说明包络段数包络段数，用，用8个字节描述个字节描述每个每个包络段内容包络段内容：

35、2个字节存储脉冲周期值（字）、个字节存储脉冲周期值（字）、 2个字节存储周期增量值（字），个字节存储周期增量值（字）， 4个字节存储脉冲计数个字节存储脉冲计数值（双字）。值（双字）。2）PTO输出形式的编程要点输出形式的编程要点 确定输出端（确定输出端（Q0.0或或Q0.1）和方式（单段或多段）和方式（单段或多段） 对相关的特殊功能寄存器进行初始化操作；对相关的特殊功能寄存器进行初始化操作； 执行执行PLSPLS指令。指令。41 多段多段PTO举例举例 某步进电动机的运行曲线如图所示：电动机从某步进电动机的运行曲线如图所示：电动机从A点（频点（频率为率为2kHz）开始加速，运行）开始加速，运行

36、400个脉冲；到个脉冲；到B点（频率点（频率为为10kHz）恒速，运行）恒速，运行4000个脉冲；至个脉冲；至C点开始减速，点开始减速，运行运行200个脉冲；到个脉冲；到D点（频率为点（频率为2kHz）运行结束，指）运行结束，指示灯亮，多段速运行结束。示灯亮，多段速运行结束。42设计步骤：设计步骤： 选择由选择由Q0.0（对应控制字（对应控制字SMB67.5=1）输出输出，选择选择多多段段PTO输出输出。 确定脉冲周期时间单位确定脉冲周期时间单位。因。因BC段频率为最大频率段频率为最大频率10kHz，周期周期100s，因此选时间单位为，因此选时间单位为s，向，向控制字节控制字节SMB67写入写

37、入控制字控制字16#A4。如下表：。如下表：控制字位控制字位控制字功能描述控制字功能描述 ：SMB67=16#A4SM67.0允许改变允许改变PWM的周期值：的周期值：0不允许不允许，1允许允许04SM67.1允许改变允许改变PWM的脉宽值：的脉宽值：0不允许不允许，1允许允许0SM67.2允许改变仅用于允许改变仅用于PTO时的脉冲输出数：时的脉冲输出数：0不允许，不允许，1允许允许1SM67.3PTO/PWM脉冲的时间单位：脉冲的时间单位：0s，1ms0SM67.4仅用于仅用于PWM波形更新方式：波形更新方式：0异步更新异步更新（只改变脉冲宽度，不改（只改变脉冲宽度，不改变时间单位），变时间

38、单位），1同步更新（同时改变脉冲宽度与时间单位）同步更新（同时改变脉冲宽度与时间单位）0ASM67.5仅用于仅用于PTO输出定位方式选择：输出定位方式选择：0单段速，单段速，1多段速多段速1SM67.6输出模式选择：输出模式选择：0PTO输出输出，1PWM输出输出0SM67.7允许允许PTO/PWM脉冲输出：脉冲输出：0禁止，禁止，1允许允许143 确定脉冲确定脉冲初始周期、终止周期、周期增量初始周期、终止周期、周期增量：NTTnn/1Tn 该段该段脉冲初始脉冲初始周期值周期值Tn+1 该段脉冲终止周期值该段脉冲终止周期值N 该段脉冲数该段脉冲数44 AB段：起始周期段：起始周期500s、40

39、0个脉冲，终止周期个脉冲，终止周期100s，则，则周期增量：周期增量： BC段：起始周期段：起始周期100s、4000个脉冲，终止周期个脉冲，终止周期 100s ，则周期增量：则周期增量： CD段：起始周期段：起始周期100s、200个脉冲，终止周期个脉冲，终止周期500 s，则，则周期增量：周期增量：1/= 100500 / 4001ABnnTTN （）1/= 100 100 /40000BCnnTTN（）1/=500 100 / 2002CDnnTTN（）计算每段脉冲计算每段脉冲初始周期、终止周期、周期增量：初始周期、终止周期、周期增量：45存储地址存储地址参数名称参数名称参数值参数值 V

40、B200总包络段总包络段3VW2018个个字字节节加速段初始脉冲周期加速段初始脉冲周期 500sVW203加速段周期增量值加速段周期增量值-1sVD205加速段输出脉冲数加速段输出脉冲数400VW2098个个字字节节恒速段初始脉冲周期恒速段初始脉冲周期100sVW211恒速段周期增量值恒速段周期增量值0sVD213恒速段输出脉冲数恒速段输出脉冲数4000VW2178个个字字节节减速段初始脉冲周期减速段初始脉冲周期100sVW219减速段周期增量值减速段周期增量值2sVD221减速段输出脉冲数减速段输出脉冲数200 建立建立包络表（专用于多段速控制）包络表（专用于多段速控制）。设包络表的首地址。

41、设包络表的首地址为为VB200第一第一段段第二第二段段第三第三段段46ENSBR-0SM0.1（OB1）（SBR-0）程序设计程序设计（ ENI）SM0.0INT0ENENOEVNT 19ENENOINOUTA4HSMB67ENENOINOUT 200SMW168ENSBR-1ENENOQ0.X0初始化子程序初始化子程序包络表起始字节包络表起始字节多段输出结束多段输出结束起动起动Q0.0输出脉冲输出脉冲47（SBR-1） SM0.0ENENOIN 3段速段速OUT 3VB200ENENOIN 第一段周期第一段周期OUT 500VW201ENENOIN 周期增量周期增量OUT -1VW203EN

42、ENOIN脉冲数脉冲数OUT 400VD205 SM0.0ENENOIN第二段周期第二段周期OUT 100VW209ENENOIN周期增量周期增量OUT 0VW211ENENOIN脉冲数脉冲数OUT4000VD213ENENOIN脉冲数脉冲数OUT200VD213 SM0.0ENENOIN第三段周期第三段周期OUT 100VW209ENENOIN周期增量周期增量OUT 2VW211Q0.2（ ）SM0.0（INT-0）（续（续SBR-1）多段脉冲输出结多段脉冲输出结束，点亮束，点亮Q0.248二二、 脉冲宽度调制输出脉冲宽度调制输出 1、PWM输出：输出：指从指从Q0.0或或Q0.1输出脉冲周

43、期固定，脉冲宽输出脉冲周期固定，脉冲宽度可变的脉冲序列，周期值、脉宽值均为度可变的脉冲序列，周期值、脉宽值均为16位无符号整数，位无符号整数，周期、脉宽的增量单位为周期、脉宽的增量单位为S或或ms，脉冲占空比为，脉冲占空比为0100。 更新方式有两个：更新方式有两个：（1）异步更新：只改变脉宽，不改变时间单位。）异步更新：只改变脉宽，不改变时间单位。（2）同步更新：同时改变脉宽、时间单位。）同步更新：同时改变脉宽、时间单位。49 2、PWM输出形式的编程步骤输出形式的编程步骤 确定输出端（确定输出端（Q0.0或或Q0.1）；）； 初始化初始化PWM输出形式的各个参数，如控制字节、输出形式的各个

44、参数，如控制字节、PWM周周期值、脉宽值等。期值、脉宽值等。 执行执行PLS指令。指令。 若改变脉宽，则可重新设置控制字节、新的脉宽值，并重若改变脉宽，则可重新设置控制字节、新的脉宽值，并重新执行新执行PLS指令。指令。 如果使用同步更新，可将如果使用同步更新，可将PWM的输出反馈到一个具有中的输出反馈到一个具有中断输入能力的输入点上（如断输入能力的输入点上（如I0.0），然后建立与之相关联的），然后建立与之相关联的中断连接。中断连接。50PWM输出举例输出举例采用同步更新脉宽的采用同步更新脉宽的PWM输出控制输出控制将将Q0.0设置为设置为PWM输出形式，周期固定为输出形式，周期固定为500

45、0ms，初，初始脉冲宽度为始脉冲宽度为500ms；之后每个脉冲周期的脉宽递增；之后每个脉冲周期的脉宽递增500ms，当脉冲宽度增加到最大值，当脉冲宽度增加到最大值4500ms时，脉宽改时，脉宽改变为每个脉冲周期递减变为每个脉冲周期递减500ms，直至脉宽减少到，直至脉宽减少到0，之，之后每个脉冲周期又递增后每个脉冲周期又递增500ms.。注意：高速输出注意：高速输出Q0.0在连接外设的同时，需要返回到输在连接外设的同时，需要返回到输入端入端I0.0，以便引发中断，改变脉冲宽度。，以便引发中断，改变脉冲宽度。51 定义控制字：定义控制字：SMB67=16#DBQ0.0功能描述功能描述SM67.0

46、允许改变允许改变PWM的周期值：的周期值：0不不允许，允许，1允许允许SM67.1允许改变允许改变PWM的脉宽值：的脉宽值：0不不允许，允许，1允许允许SM67.2允许改变仅用于允许改变仅用于PTO时的脉冲输时的脉冲输出数：出数：0不允许不允许，1允许允许SM67.3PTO/PWM脉冲的时间单位：脉冲的时间单位：0s，1msSM67.4仅用于仅用于PWM波形更新方式：波形更新方式：0异步更新（只改变脉冲宽度，不异步更新（只改变脉冲宽度，不改变时间单位），改变时间单位），1同步更新同步更新（同时改变脉冲宽度与时间单位）（同时改变脉冲宽度与时间单位）SM67.5仅用于仅用于PTO输出定位方式选择：

47、输出定位方式选择：0单段速，单段速，1多段速多段速SM67.6输出模式选择：输出模式选择：0PTO输出，输出，1PWM输出输出SM67.7允许允许PTO/PWM脉冲输出：脉冲输出：0禁禁止，止，1允许允许Q0.0功能描述功能描述SMW68存储脉冲周期存储脉冲周期SMW70仅存储仅存储PWM的脉宽值的脉宽值SMD72存储存储PTO的脉冲个数的脉冲个数SMW166存储多段存储多段PTO的段数的段数SMW168存储多段存储多段PTO包络表的起包络表的起始地址始地址相关寄存器相关寄存器52SM0.1ENSBR-0M0.0（ R ）1SMW70脉宽脉宽= I4500INT0ENENOEVNT 0I0.0

48、M0.0M0.0（ S ）1SMW70脉宽脉宽 I 0INT1ENENOEVNT 0I0.0M0.0（OB1）PWM程序设计程序设计SM0.0（ S ）（ ENI）ENENOIN初始脉宽初始脉宽OUT 500SMW70ENENOQ0.X0M0.01ENENOIN脉冲周期脉冲周期OUT 5000SMW68ENENOIN控制字控制字OUTDBHSMB67（SBR-0）使能使能Q0.0脉冲输出脉冲输出初始置初始置1M0.0I0.0上升沿上升沿引发中断引发中断0I0.0上升沿上升沿引发中断引发中断1检测检测Q0.0的的状态状态SM0.0ENENOQ0.X0SMW70SMW70INTENENOIN2 5

49、00OUTENENOEVNT0（INT-0）（INT-1）SM0.0ENENOQ0.X0SMW70SMW70INTENENOIN2 500OUT生效生效Q0.0的脉冲输的脉冲输出指令更新脉冲参数出指令更新脉冲参数中断被连接瞬间后就断掉，中断被连接瞬间后就断掉，防止上面的加法程序连续防止上面的加法程序连续执行执行生效生效Q0.0的脉冲输的脉冲输出指令更新脉冲参数出指令更新脉冲参数每次中断增加脉宽每次中断增加脉宽每次中断减少脉宽每次中断减少脉宽ENENOEVNT0中断被连接瞬间后就断掉，中断被连接瞬间后就断掉，防止上面的加法程序连续防止上面的加法程序连续执行执行思考：思考：“每次中断每次中断增加脉

50、宽增加脉宽”，难道，难道第一个脉冲也被增第一个脉冲也被增加了脉宽吗？加了脉宽吗？54 S7-200CPU可以扩展可以扩展A/D、D/A模块模块，从而可实现模拟，从而可实现模拟量的输入和输出。量的输入和输出。S7-200 PLC的模拟量模块有两个功能：的模拟量模块有两个功能： 1）对模拟量信号进行）对模拟量信号进行A/D转换，变成数字量信号，存转换，变成数字量信号，存在相应的寄存器内，例如在相应的寄存器内，例如AIW0。 2）寄存器内例如）寄存器内例如AQW0的值进行的值进行D/A转换，变成模拟转换，变成模拟量信号，用于控制现场设备。量信号，用于控制现场设备。第三节第三节 A/D、D/A转换转换

51、55一一A/DA/D转换转换 1 1模拟量输入寻址及编程方法模拟量输入寻址及编程方法模拟量输入通道有多个，每个通道对应一个模拟量输入通道有多个，每个通道对应一个模拟量输入模拟量输入寄存器寄存器，按顺序，按顺序AIW0AIW0、AIW2AIW2、AIW4AIW4、AIW6AIW6排列。排列。2. 2. 使用及特性使用及特性 外部模拟量信号如外部模拟量信号如4-20mA4-20mA的直流电流信号、的直流电流信号、1-5V1-5V的直流的直流电压信号，接到模拟量输入端子上，对应的模拟量输电压信号，接到模拟量输入端子上，对应的模拟量输入寄存器就有了相应的数值，可直接使用。如：入寄存器就有了相应的数值，

52、可直接使用。如：ENENOINOUTI0.0AIW0VW100561）EM231（4路模入）路模入）输入电压：单极输入电压：单极010V/05V；双极；双极5V/2.5V 。输入电流输入电流 ：020mA 模拟量到数字量的最大转换时间模拟量到数字量的最大转换时间 ：250s 电流发送器电压发送器未用端子没有使用24VDC电源和公共端EM231模拟量输入模块端子及DIP开关示意图固定端子块 增益DIP设定开关开关57EM231接线说明：接线说明： 模块上部共有模块上部共有12个端子，个端子，3个点为一组，共个点为一组，共4组。组。组成组成4路模拟量输入通道。路模拟量输入通道。电压信号电压信号用两

53、个端子，用两个端子，如如A+、A-；电流信号电流信号用用3个端子，如个端子，如RC，C+，C-，其中其中RC与与C+端子短接。端子短接。未用的未用的输入通道应短接，输入通道应短接，如如B+、B-要短接。要短接。 该模块需要直流该模块需要直流24V供电（供电（M、L+端）。可由端）。可由CPU模块的电源模块的电源24VDC/400mA供电，也可外接电供电，也可外接电源。右端分别是校准电位器和配置源。右端分别是校准电位器和配置DIP设定开关设定开关（用于设定外界信号范围）。（用于设定外界信号范围）。582）EM235（4路模入、路模入、1路模出）路模出）输入电压：单极输入电压：单极010V/05V

54、；双极；双极5V/2.5V 。输入电流输入电流 ：020mA 模拟量到数字量的最大转换时间模拟量到数字量的最大转换时间 ：250s 电流发送器电压发送器未用端子没有使用24VDC电源和公共端EM231模拟量输入模块图增益DIP设定开关开关59EM235输入、输出混合模块图电压变送器空闲端子电流变送器电流负载电压负载24VDC电源和公共端子增益DIP设定开关开关偏置EM235接线和接线和EM231输入端子相同，但多一路输出端。输入端子相同，但多一路输出端。60 2）模拟量输入特性）模拟量输入特性61 3）模拟量输入模块输入信号要求）模拟量输入模块输入信号要求 （1）单极性输入格式：）单极性输入格

55、式：010V、05V、020mA 单极性数据格式的全量程范围：单极性数据格式的全量程范围：032000。输出输出输出输入(mA)输入(V)输入(V)2.5 5.05.0 1010 2032000160003200016000320001600005V特性010V特性020mA特性 （2）双极性数输入据格式）双极性数输入据格式5V、2.5V 双极性数据格式的全量程范围：双极性数据格式的全量程范围：-32000+32000。输出输入(V)2.5 5.03200016000-55V特性-5 -2.5-16000 -32000输入(V)输出 1.25 2.53200016000-2.52.5V特性-2

56、.5 -1.25-16000 -3200063二二D/A转换转换 1模拟量输模拟量输出出寻址及编程方法寻址及编程方法模拟量输出通道，对应的模拟量输出寄存器模拟量输出通道，对应的模拟量输出寄存器AQW0、AQW2。 2. 使用及特性使用及特性只输出标准信号：只输出标准信号：020mA/10V的直流信号。的直流信号。模拟量对应的模拟量对应的“字字”可直接使用，方法同一般寄存器，可直接使用，方法同一般寄存器，例如：例如：ENENOINOUTI0.0VW200AQW064EM232外部接线图外部接线图： EM232为单纯为单纯2路模出路模出DA模块。模块。 上排左起每上排左起每3个点为一组，个点为一组

57、，共共2组。组。 每组可作为一路模拟量输每组可作为一路模拟量输出电压或电流信号。例如：出电压或电流信号。例如：第一组第一组V0端接电压负载、端接电压负载、I0端接电流负载，端接电流负载，M0为公为公共端。共端。 模块需要直流模块需要直流24V供电。供电。653、模拟量输出模块输出信号要求、模拟量输出模块输出信号要求 只有单极性只有单极性020mA/10V输入输出(mA)16000 320002010020mA特性输入输出(V) 32000 10 5-1010V特性-32000-5 -106666第四节第四节 PID控制控制 PID算法简介算法简介 PID调节是应用最广、最常见的一种控制方法。输

58、入输调节是应用最广、最常见的一种控制方法。输入输出函数关系：出函数关系：001( )( )( )( )tcdide tM tKe te t dtTMTdtPID调解器输出调解器输出 比例项比例项 初始值初始值 积分项积分项 微分项微分项 67672、离散化：、离散化：PLC必须在周期性采样、并必须在周期性采样、并离散化离散化后，才后，才能进行能进行PID控制。控制。1()(/)()(/)()ncnncsinnxcdsnnMK SPPVK TTSPPVMK TTPVPV输出值输出值比例增益比例增益给定值给定值当前值当前值采样时间采样时间积分时间积分时间上一次积分值上一次积分值微分时间微分时间上一

59、次当前值上一次当前值当前值当前值6868比例项最重要，用于对误差及时迅速做出反应。比例项最重要，用于对误差及时迅速做出反应。Kc越大，比越大，比例作用越强，控制速度越快，但可导致超调。如果不要比例例作用越强，控制速度越快，但可导致超调。如果不要比例控制，仅要控制，仅要I或或D控制，可将控制，可将Kc设为设为0.0。因为。因为Kc不仅是比例不仅是比例系数，还是系数，还是I和和D的系数，将的系数，将Kc设为设为0.0，系统会自动将，系统会自动将I或或D项的系数定为项的系数定为1.0。积分项用于消除静态误差。积分时间常数积分项用于消除静态误差。积分时间常数Ti越小，积分作用越小，积分作用越强，误差消

60、除越快。如果不需要积分，则将越强，误差消除越快。如果不需要积分，则将Ti设为最大。设为最大。微分项用于对误差的超前预测。微分时间常数微分项用于对误差的超前预测。微分时间常数Td越大，微分越大，微分作用越强，动态性能越好，但容易振荡。如果不需要微分，作用越强，动态性能越好，但容易振荡。如果不需要微分，则将则将Td设定为设定为0.0。1(/)(/()()()cdcsinnxsncnnnnK TTSK TTPVPVK SPPMPVPVM输出值输出值比例增益比例增益给定值给定值当前值当前值采样时间采样时间积分时间积分时间上一次积分值上一次积分值微分时间微分时间上一次当前值上一次当前值当前值当前值696