S7-200高速脉冲输出应用

阿蚊在线 · 发表于 2024-7-24 12:04:20

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前面学习了高速计数器的内容，紧接着我们就来学习一下高速脉冲输出的内容，高速脉冲输出一般是用在运动控制里面，用来控制步进或伺服，高速脉冲输出也是比较重要的一部分，我们必须得掌握好它。

在S7-200中有两个PTO/PWM高速脉冲发生器，可以产生高速脉冲串（PTO）或脉宽调制信号波形（PWM）。在S7-200中有脉冲输出指令PLS，它用来控制在高速脉冲输出（Q0.0和Q0.1）中提供的高速脉冲串输出（PTO）和脉宽调制（PWM）功能。

PTO/PWM与数字量输出过程映像区共用输出点Q0.0和Q0.1，当在Q0.0或Q0.1上激活了PTO/PWM功能时，是会禁止普通输出点功能的，这时Q0.0或Q0.1的输出波形是不受过程映像区状态、输出点强制值或者立即输出指令的影响的，我们使用状态表或趋势图是监控不了的。

要做高速脉冲输出，我们应该选用24VDC晶体管输出的CPU，而不能选用继电器输出的CPU，这是我们要注意的。高速脉冲输出一般是用在运动控制里面，用来控制步进或伺服。利用高速脉冲输出实现运动控制，除了有PTO、PWM，还有EM253定位模块，这三种方式都可以实现运动控制，不过要注意的是PTO和PWM可以使用脉冲输出指令PLS和向导来实现，而且PTO方式的甚至还可以使用运动控制库指令来实现，而使用EM253定位模块的话就只能通过向导来实现，而不能使用PLS指令或运动控制库指令。

我们先看一下脉冲串操作PTO，PTO是按照给定的脉冲个数和周期输出一串方波（占空比50%）。在使用时，我们要设定其脉冲个数和周期，我们要注意的是设定是周期数应该是偶数，如果设定的周期数为奇数的话，是会引起占空比失真的。而脉宽调制PWM，它是产生一个占空比变化周期固定的脉冲输出的，我们可以设定其周期和脉宽，我们要注意的是当设定的脉宽等于周期时，输出是一直为ON的，当设定的脉宽等于0时，输出是断开的。

一般来说，使用脉冲串PTO会比较多，所以后面学习时也是重点学习脉冲串PTO的。除此之外，我们还要学习脉冲输出指令PLS以及指令的应用，并且主要针对脉冲串PTO的学习，这是脉冲输出学习的重点，我们必须要掌握好它。

前面有说到脉冲输出指令PLS用于控制在高速脉冲输出（Q0.0和Q0.1)中提供的脉冲串输出PTO和脉宽调制PWM功能。在S7-200中有两个PTO/PWM发生器，而每台PTO/PWM发生器都有一个控制字节的，SMB67控制的是Q0.0的PTO/PWM发生器，而SMB77控制的是Q0.1的PTO/PWM发生器，这个我们要知道的。

脉冲输出指令是会从系统存储器SM（包括控制字节）中读取数据，从而控制PTO/PWM发生器，这样我们就可以通过修改控制字节，然后执行PLS指令，来更改PTO或PWM信号波形。以下就附上PTO/PWM控制寄存器的SM标志表和PTO/PWM控制字节参考表。

我们要注意的是，我们在使用PLS指令时一般是有步骤的。
第一步，我们在使能PTO/PWM之前，要对Q0.0、Q0.1的过程映像区清零；
第二步，定义控制字节，Q0.0对应SMB67，Q0.1对应SMB77。
第三步，写入PTO/PWM相关寄存器的数据，比如SMW68对应的是PTO/PWM周期值（2-65525ms），SMD72对应的是PTO脉冲计数值。
第四步，就是连接中断事件和中断程序，并允许中断这步是根据实际情况决定要还是不要的；
第五步，执行PLS指令，激活某个脉冲输出，更新控制字节。

当然我们也可以禁止PTO/PWM波形，我们将控制字节的使能位（SMB67.7/

SMB77.7）清零，然后执行PLS指令就可以了。我们也可以对周期值、脉宽值和脉冲数进行修改，我们把相应的系统存储器位置1，然后再把修改数据写入到相应的系统存储器里，然后执行PLS指令就可以。

下面就举个PLS指令应用的例子，来更好的掌握PLS指令的使用。

主程序：

高速脉冲输出子程序：

高速计数器子程序：

以上的程序，在主程序的网络一中，首先用SM0.1首次扫描驱动高速计数器子程序进行高速计数初始化，同时对Q0.0的过程映像区清零。在高速计数器子程序中，首先传送16#F8到SMB47定义控制字节定义为更新当前值加计数，然后执行HEDF指令定义高速计数模式12和选择高速计数器0，最后是激活高速计数器，执行HSC指令。

在主程序的网络二中，用I0.2的上升沿才驱动高速脉冲输出子程序，用I0.2的下降沿来驱动一个传送指令，传送0到SMB67，并同时驱动一个PLS指令。在高速脉冲输出子程序中，首先传送16#85到SMB67中定义控制字节，这里选择的是PTO模式、单段、1us/周期、装入周期和脉冲数的情况（控制字节的定义可以参考PTO/PWM控制字节表），并传送100到SMW68中写入周期值，传送100到SMD72中写入脉冲数，最后执行PLS指令。

那么程序会在I0.2接通的上升沿执行周期为100us，100个脉冲数的高速脉冲输出，会在I0.2断开的下降沿禁止PTO波形的输出。

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