【智】S7-200PLC PID控制数字量输出PWM详解 PID还可以这样用!

显示全部楼层 · 2024-8-30 14:54:06

大家好，我是微控小智，今天又跟大家见面了。学习需要坚持，做技术亦是如此，厚积才能薄发。小智写的程序都是进行反复测试过的，可以放心跟着操作，有疑问的地方可以留言。

今天讲一个有趣的案例，S7-200PLC脉宽调制PWM控制灯的暗和亮。

S7-200PLC有两个PWM脉宽调制发生器，分别为Q0.0和Q0.1。

   先来看几个有关PWM的概念：

   脉冲占空比：高电平在一个周期时间内所占的比例称为“占空比”。设定脉宽等于周期(使占空比为100%)，输出连续接通。设定脉宽等于0(使占空比为0%)，输出断开。

脉度：脉宽就是脉冲宽度，一个周期内高电平所持续的时间。

   宽度调制输出PWM：可以输出一个周期固定，占空比变化的脉冲串，周期设定之后不能再改变。

   PWM脉冲是一种占空比和周期都可调节的脉冲。PWM脉冲的周期范围为10~ 65535μs或2~65535ms，为16位无符号数，在设置脉冲周期时，如果周期小于两个时间单位，系统会默认周期值为两个时间单位；PWM脉宽时间为0~65535μs或0~65535ms，为16位无符号数，若设定的脉宽等于周期（即占空比为100%），输出一直接通，若设定脉宽等于0（即占空比为0），输出断开。

PWM脉冲的波形改变方式有两种：同步更新和异步更新。

   (1)同步更新：

  如果不需改变时间基准，可以使用同步更新方式，利用同步更新，信号波形特性的变化发生在周期边沿，使波形能平滑转换。

   (2)异步更新：

  如果需要改变PWM发生器的时间基准，就要使用异步更新，异步更新会使PWM功能被瞬时禁止，PWM信号波形过渡不平滑，这会引起被控设备的振动。

   由于异步更新生成的PWM脉冲有较大的缺陷，一般情况下尽量使用脉宽变化、周期不变的PWM脉冲，这样可使用同步更新。

   S7-200PLC高速脉冲输出口产生PWM脉冲，可按以下步骤编程：

   (1) 使用初始化脉冲触点SM0.1调用PWM脉冲输出初始化操作子程序。这个结构可以使系统在后续的扫描过程中不再调用这个子程序，从而减少了扫描时间，且程序更为结构化。

(2) 在初始化子程序中，将16#D3(2#11010011)或16#DB(2#11011011)写入 SMB67/SMB77 控制字节中。设置内容为脉冲输出允许；选择PWM方式；使用同步更新；选择以微秒为增量单位；可以更新脉冲宽度和周期。

(3) 向SMW68/SMW78中写入希望的周期值。

(4) 向SMW70/SMW80中写入希望的脉冲宽度。

(5) 执行PLS指令，开始输出脉冲。

(6) 若要在后续程序运行中修改脉冲宽度，则向SMB67/SMB77中写入16#D2(2#11010010)，即可以改变脉冲宽度，但不允许改变周期值。再次执行PLS指令。

编程步骤示例如下图所示：

PWM是按占空比输出的高速脉冲信号，那么是属于数字信号，类似模拟量信号控制设备，但又不是模拟量信号，PWM是一种对模拟量进行数字控制的方法，例如用PWM控制固态继电器的通断。接下来我们做S7-200PLC脉宽调制PWM控制灯的暗和亮，来感受一下PWM如何控制设备。编写两个子程序分别利用PWM控制Q0.0和Q0.1两个指示灯。

(1)控制Q0.0有百分之90的亮度，控制Q0.1有百分之10的亮度，如下图所示：

(2)控制Q0.0有百分之90的亮度，控制Q0.1有百分之90的亮度，如下图所示：

(3)控制Q0.0有百分之10的亮度，控制Q0.1有百分之10的亮度，如下图所示：

两个指示灯三组亮度对比情况如下图所示：

   实践出真知，没有实战，就是纸上谈兵，学习中需要多加验证。

复杂的事情简单做，你就是专家；

简单的事情重复做，你就是行家；

重复的事情用心做，你就是赢家。

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