S7-200-PLC的高速脉冲指令.ppt

第七章S7 200PLC的复杂功能指令 1 机电一体化 主讲 s7 200 7 12高速脉冲输出指令 1 高速脉冲输出的几个概念1 高速脉冲输出的形式 高速脉冲串输出PTO PulseTrainOutput 输出指定数量 占空比为50 的方波脉冲串 宽度可调脉冲输出PWM PulseWidthModulation 输出数量不限 占空比可调的脉冲串信号 2 高速脉冲输出端子每台CPU可以提供2个高速脉冲发生器 PTO PWM发生器0的输出端子是Q0 0 PTO PWM发生器1的输出端子是Q0 1 3 高速脉冲输出优先权 有PTO PWM输出时 CPU把输出端子Q0 0 Q0 1控制权交给PTO PWM发生器 禁止普通逻辑输出 输出映像寄存器Q的状态会影响PTO PWM波形的起始电平 高速脉冲输出前要先把Q0 0 Q0 1的状态清零 4 高速脉冲输出适用机型输出高频脉冲信号时 应选用晶体管输出型PLC 2 高速脉冲输出指令及特殊寄存器1 高速脉冲输出指令 Pulse 指令功能 EN有一个上升沿时 激活PLS 控制PLC从Q0 0或Q0 1输出高速脉冲 PLS指令可以输出 高速脉冲串PTO 宽度可调的脉冲信号PWM 数据类型 操作数Q0 X X必须是常数0或1 EN 只接通一个扫描周期的短信号 2 特殊寄存器每个PTO PWM都有一组配套参数 1个8位的控制字节 1个8位的状态字节 1个16位的周期值 1个16位的脉宽值 1个32位的脉冲数量对于多段PTO 还有 1个8位的段字节 1个16位包络表起始地址 这些参数存放在系统指定的特殊标志寄存器中 表7 17相关寄存器功能表 状态字节PTO方式下运行时 系统根据运行状态使相应位置位 表7 18状态字节表 控制字节中各控制位的功能 控制字节通过设置字节中各控制位 来定义高速脉冲输出的特性 3 高速脉冲串输出PTO特点 高速脉冲串输出 PTO 方式下 只能改变脉冲的周期值和脉冲数 1 周期和脉冲数 周期 单位 s或ms 周期值为16位无符号整数 变化范围 50 65535 s或2 65535ms 脉冲数 是一个32位的无符号整数 取值范围 1 4294967295 2 高速脉冲串输出中断PTO方式下 当输出完指定数量的脉冲后 产生高速脉冲串输出中断 PTO PWM0的中断事件号是19 PTO PWM1的中断事件号是20高速脉冲串输出时 CPU自动将PTO空闲位SM66 7 或SM76 7 置1 3 PTO的种类PTO方式下 要输出多段脉冲串时 允许脉冲串排队 PTO输出多段脉冲的方式有两种 单段PTO 定义一个脉冲串 输出一个脉冲串 特性参数通过特殊寄存器分别定义 多段PTO 集中定义多个脉冲串 按顺序输出多个脉冲串 特性参数通过包络表集中定义 单段PTO实现的方法用指定的特殊标志寄存器定义脉冲串特性参数 每次定义一个脉冲串 一个脉冲串输出完成后 产生中断 在中断服务程序中再为下一个脉冲串更新参数 输出下一个脉冲串 优点 各脉冲段可以采用不同的时间基准 缺点 单段PTO输出多段高速脉冲串时 编程复杂 且参数设置不当会造成脉冲串之间的不平滑转换 多段PTO操作多段PTO 集中定义多个脉冲串 并把各段脉冲串的特性参数按照规定的格式写入变量存储区用户指定的缓冲区中 称为包络表 见书表7 20 包络表说明 包络表由包络段数和各段构成 第一个字节为需要输出的脉冲串总段数 范围 1 255 定义一段脉冲串的特性参数需要8个字节 2个字节存放脉冲串的起始周期值 2个字节定义脉冲串的周期增量 4个字节存放该段脉冲串的脉冲数 包络表中的周期单位可以为ms或 s 但表中所有周期单位必须一致 周期增量的计算公式 多段PTO操作时 需把包络表的起始地址装入标志寄存器SMW168 或SMW178 中 PTO指令执行时 当前输出段的段号由系统填入SMB166或SMB176中 多段PTO的优点 编程简单 且在同一段脉冲串中其周期可以均匀改变 多段PTO编程方法及步骤 A 初始化操作 以PTO PWM0为例 a 将PTO的输出点Q0 0复位 b 调用初始化子程序SBR 0 完成下列任务 将包络表的起始地址写入SMW168 填写包络表中各段脉冲串的特性参数 设置控制字节SMB67 按照控制要求按位填写 如使SMB67 16 A0 多段PTO下全为0 PWM更新方式 建立中断连接 用ATCH指令建立脉冲输出完成中断事件与中断程序的联系 当PLS指令输出完指定数量的脉冲串时 产生中断 用ENI全局开放中断 B 有启动信号时 执行高速脉冲输出指令PLS 按顺序输出多段脉冲串 C 有停止信号时 停止高速脉冲串输出 停止PTO输出的方法PLS指令一经激发 就能完成指定脉冲串的输出 故要停止PTO输出 必须先在控制字节中禁止PTO输出 且执行PLS指令 SMB67 停止按钮 例7 11 2 多段PTO应用实例 已知步进电机的起动频率为2kHz A点 经过400个脉冲加速后频率上升到10kHz B点和C点 恒速转动的脉冲数为4000个 减速过程脉冲数为200个 频率降为2kHz D点 其频率特性如图所示 解 确定脉冲发生器及工作模式 要求PLC输出三段串脉冲 故采用多段PTO输出方式 选择输出端为Q0 0 填写控制字节SMB67 使SMB67 16 A0 填写包络表 将包络表首地址装入SMW168中 参数换算 起始频率 2kHz 起始周期值 500 s 运行频率为10kHz 运行周期值 100 s 输出3段脉冲串 时基取 s 定义三段脉冲串特性参数的包络表为 中断连接 高速脉冲输出完成时 产生中断事件19 用ATCH指令将与中断事件与中断服务程序INT0连接起来 并全局开中断 ENI 执行PLS指令 本控制程序的结构 主程序 初始化子程序 中断服务程序 输出完成指示 起动按钮 停止按钮 采用多段PTO 脉冲串连续输出期间 按启动按钮I0 0不起作用 不会出现脉冲串重复排队输出的现象 脉冲串能够按照规定的顺序输出完后 停止输出 4 宽度可调的脉冲输出PWM特点 PWM方式下 用户可以改变脉冲的周期值和脉宽值 脉冲数不受限制 1 周期值和脉宽值周期值 是一个16位无符号数据 单位 s或ms 变化范围 50 65535 s或2 65535ms 脉冲宽度 是一个16位无符号整数 单位 s或ms 变化范围是0 65535 s或ms 即占空比在0 100 之间变化 2 PWM更新方式 同步更新 在改变脉冲周期值和脉宽值时 不改变时间基准 特点 同步更新时 波形的变化发生在周期的边缘 输出波形进行平滑转换 异步更新 在改变脉冲周期值和脉宽值时 改变时间基准 特点 采用异步更新会使高速脉冲输出功能被瞬时禁止 这时输出端交由输出映像寄存器Q控制 可能使PWM的波形不连续 引起被控制设备的振动 结论 改变PWM波形的特性时应尽量采用同步更新 3 PWM的编程方法及步骤A 确定脉冲发生器 选择高速脉冲输出端 发生器 选择工作模式为PWM B PWM的初始化a 将PWM的输出点 Q0 0或Q0 1 复位 b 调用初始化子程序SBR 0 它所完成的任务 向SMW68写入第一个脉冲串的周期值 向SMW70写入第一个脉冲串的脉宽值 执行PLS指令 输出指定宽度的脉冲信号 按位填写控制字节 如SMB67 SMB67 16 DB 修改脉冲