S7-200-PLC的高速脉冲指令--课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,ppt课件,*,第七章,S7-200PLC,的复杂功能指令,-1,机电一体化,主讲:s7-200,1,ppt课件,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,:,(Pulse Train Output),输出,指定数量，占空比为,50%,的方波脉冲串。,2,ppt课件,宽度可调脉冲输出,PWM:,(Pulse Width Modulation),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,ppt课件,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,ppt课件,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。,X,5,ppt课件,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,。,6,ppt课件,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,7,ppt课件,这些参数存放在系统指定的特殊标志寄存器中,Q0.0,的寄存器,Q0.1,的寄存器,名称及功能描述,SMB66,SMB76,状态字节，在,PTO,方式下，跟踪脉冲串的输出状态,SMB67,SMB77,控制字节，控制,PTO/PWM,脉冲输出的基本功能,SMW68,SMW78,PTO/PWM,的周期值，字型，范围：,2,65535,，,16,位无符号数,表,7-17,相关寄存器功能表,8,ppt课件,Q0.0,的寄存器,Q0.1,的寄存器,名称及功能描述,SMW70,SMW80,PWM,的脉宽值，字型，范围,0,65535,，,16,位无符号数,SMD72,SMD82,PTO,的脉冲数，双字型，,范围：,1,4294967295,，,32,位无符号数,SMB166,SMB176,多段管线,PTO,进行中的段的编号，,8,位无符号数,SMW168,SMW178,多段管线,PTO,包络表起始字节的地址,9,ppt课件,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,状,态,位,SM,6.0,SM,6.3,SM,6.4,SM,6.5,SM,6.6,SM,6.7,功,能,描,述,不用,PTO,包络因增量计算错误终止,0,：无错，,1,：终止,PTO,包络因用户命令终止,0,：无错，,1,：终止,PTO,管,线溢出,0,：无溢出,1,：溢出,PTO,空闲,0,：执行中,1,：空闲,10,ppt课件,控制字节中各控制位的功能,SMB77,SMB67,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,.,11,ppt课件,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,2,65535 ms,。,12,ppt课件,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/PWM 0,的中断事件号是,19,PTO/PWM 1,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,。,13,ppt课件,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,),。,14,ppt课件,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。,15,ppt课件,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),。,16,ppt课件,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,17,ppt课件,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。,18,ppt课件,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/PWM 0,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：,19,ppt课件,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,20,ppt课件,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。,21,ppt课件,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,22,ppt课件,【例,7-11-2,】多段,PTO,应用实例,已知步进电机的起动频率为,2 kHz,（,A,点），经过,400,个脉冲加速后频率上升到,10 kHz,（,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,2 kHz,（,D,点），其频率特性如图所示。,23,ppt课件,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。,24,ppt课件,参数换算,：,起始频率：,2 kHz,，,起始周期值：,500s,，,运行频率为,10 kHz,，,运行周期值：,100s,。,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：,25,ppt课件,2,26,ppt课件,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,初始化,启动,停止,27,ppt课件,G,输出完成指示,起动按钮,28,ppt课件,G,停止按钮,29,ppt课件,W,D,30,ppt课件,D,31,ppt课件,C,32,ppt课件,C,33,ppt课件,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。,34,ppt课件,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：,50,65535s,或,2,65535 ms,。,35,ppt课件,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。,36,ppt课件,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。,37,ppt课件,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：,38,ppt课件,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,39,ppt课件,修改脉冲串宽度的方法,改写控制字节,SMB67,，将允许改脉宽值位,置,1,，其它位不变。,向,SMW70,写入新的脉冲宽度值,执行,PLS,，输出指定宽度的脉冲信号。,40,ppt课件,【例,7-11-3,】,PWM,输出举例,要求,PWM0,的脉冲周期是,T=10000ms,，开始时输出占空比为,10%,的脉冲，当,I0.0=1,时，输出占空比为,50%,的脉冲，当,I0.2=1,时，停止输出脉冲。,41,ppt课件,42,ppt课件,W,43,ppt课件,W,44,ppt课件,