史上最全的西门子脉冲方式汇总.doc
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1、史上最全的西门子脉冲方式汇总基本指令部分:脉冲输出指令(PLS)用于在高速输出(Q0.0和Q0.1)上控制脉冲串输出(PTO)和脉宽调制(PWM)功能。1、PWM波PWM产生一个占空比变化周期固定的脉冲输出。可以以微秒或者毫秒为单位指定其周期和脉冲宽度:周期: 10 s到65,535 s或 2ms到65,535 ms脉宽时间:0 s到65,535s或 0ms到65,535 ms注:脉宽周期值占空比是100%:连续接通输出。脉宽=0占空比是0%:连续关闭输出。周期振动。由于这个原因,建议采用PWM同步更新。选择一个适合于所有周期时间的时间基准。1.2特点:周期和脉宽都是以时间为单位特别是脉宽不是
2、固定的0-255或者0-5122、脉冲串操作(PTO)TO按照给定的脉冲个数和周期输出一串方波(占空比50%)。PTO可以产生单段脉冲串或者多段脉冲串(使用脉冲波形)。可以指定脉冲数和周期(以微秒或毫秒为增加量):脉冲数目:1到4,294,967,295周期: 10 s到65,535 s或 2ms到65,535 ms。周期寄存器。一旦启动了起始PTO段,就必须按照第二个信号波形的要求改变特殊寄存器,并再次执行PLS指令。第二个脉冲串的属性在管道中一直保持到第一个脉冲串发送完成。在管道中一次只能存储一段脉冲串的属性。当第一个脉冲串发送完成时,接着输出第二个信号波形,此时管道可以用于下一个新的脉冲
3、串。重复这个过程可以再次设定下一个脉冲串的特性。除去以下两种情况之外,脉冲串之间可以作到平滑转换:时间基准发生了变化或者在利用PLS指令捕捉到新脉冲之前,启动的脉冲串已经完成。特点:可以实现输出多个单端脉冲中间无需停止2.2 PTO脉冲串的多段管道在多段管道模式,CPU自动从V存储器区的包络表中读出每个脉冲串的特性。在该模式下,仅使用特殊存储器区的控制字节和状态字节。选择多段操作,必须装入包络表在V存储器中的起始地址偏移量(SMW168或SMW178)。时间基准可以选择微秒或者毫秒,但是,在包络表中的所有周期值必须使用同一个时间基准,而且在包络正在运行时不能改变。执行PLS指令来启动多段操作。
4、每段记录的长度为8个字节,由16位周期值、16位周期增量值和32位脉冲个数值组成。表中给出了包络表的格式。您可以通过编程的方式使脉冲的周期自动增减。在周期增量处输入一个正值将增加周期;输入一个负值将减少周期;输入0将不改变周期。2.3计算包络表的值2.3.1PTO发生器的多段管道功能在许多应用中非常有用,尤其在步进电机控制中。例如:您可以用带有脉冲包络的PTO来控制一台步进电机,来实现一个简单的加速、匀速和减速过程或者一个由最多255段脉冲波形组成的复杂过程,而其中每一段波形都是加速、匀速或者减速操作。图中的示例给出的包络表值要求产生一个输出信号波形包括三段:步进电机加速(第一段);步进电机匀
5、速(第二段)和步进电机减速(第三段)。对于该实例:启动和最终脉冲频率是2kHz,最大脉冲频率是10 kHz,要求4000个脉冲才能达到期望的电机旋转数。由于包络表中的值是用周期表示的,而不是用频率,需要把给定的频率值转换成周期值。因此,启动(初始)和最终(结束)周期时间是500 s,相应于最大频率的周期时间是100 s。在输出包络的加速部分,要求在200个脉冲左右达到最大脉冲频率。也假定包络的减速部分,在400个脉冲完成。De给定段的周期增量=ECT-ICT/Q其中:End_CTseg =此段的结束周期Init_CTseg =此段的初始周期Quantityseg =此段中的脉冲数量利用这个公式
6、,分段1(加速):增量周期=-2分段2(恒速):增量周期=0分段3(减速):增量周期=1假定包络表存放在从VB500开始的V存储器区,表给出了产生所要求信号波形的值。该表的值可以在用户程序中用指令放在V存储器中。一种方法是在数据块中定义包络表的值。段的最后一个脉冲的周期在包络中不直接指定,但必须计算出来(除非周期增量是0)。如果在段之间需要平滑转换,知道段的最后一个脉冲的周期是有用的。计算段的最后一个脉冲周期的公式是:段的最后一个脉冲的周期时间=ICT+(DEL*(Q-1)其中:Init_CTseg =该段的初始化周期Deltaseg=该段的增量周期时间Quantityseg=该段的脉冲数量注
7、意:周期增量只能以微秒数或毫秒数指定,周期的修改在每个脉冲上进行2.3.2、按照下面的公式可以计算完成一个给定波形段的时间长短:波形段的持续时间=Q*(ICT+(DEL/2)*(Q-1)其中:Quantityseg =该段的脉冲数量ICT=该段的初始化周期时间DEL=该段的增量周期时间PTO的特点:每段中的频率变化值都是每个脉冲变化一次,曲线较均匀平滑。可以很好的拟合复杂的曲线。开环运动控制部分:1、S7-200提供有开环运动控制的三种方式:脉宽调制(PWM) -内置于S7-200,用于速度、位置或占空比控制。脉冲串输出(PTO) -内置于S7-200,用于速度和位置控制。EM253位控模块-
8、用于速度和位置控制的附加模块。S7-200提供了两个数字输出(Q0.0和Q0.1),该数字输出可以通过位控向导组态为PWM或PTO的输出。位控向导还可以用于组态EM253位控模块。当组态一个输出为PWM操作时,输出周期固定,脉宽或脉冲占空比通过您的程序进行控制。脉冲宽度的变化在您程序中可以控制速度或位置。当组态一个输出为PTO操作时,生成一个50%占空比脉冲串用于步进电机或伺服电机的速度和位置的开环控制。内置PTO功能仅提供了脉冲串输出。您的应用程序必须通过PLC内置I/O或扩展模块提供方向和限位控制。EM253位控模块提供了带有方向控制、禁止和清除输出的单脉冲输出。另外,专用输入允许将模块组
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