计算机硬件及网络SPLC的复杂功能指令.pptx

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1、7-12 高速脉冲输出指令 高速脉冲输出指令控制 PLC 从指定的输出端输出高速脉冲信号。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。第1页/共51页 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第2页/共51页3)高速脉冲输出优先权 有PTO/PWM

2、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。高速脉冲发生器 PTO/PWM 输出映像寄存器 Q 使用端子Q0.0、Q0.1第3页/共51页4）高速脉冲输出适用机型 当用高速脉冲输出指令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指令格式：第4页/共51页 PLS

3、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。X第5页/共51页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位包络表起始地址第6页/共51页这些参数存放在系统指定的特殊标志寄存器中 Q0.0Q0.0的寄的寄存器存器Q0.1Q0.1的寄的寄存器存器名称及功能描述名称及功能描述SMB66SMB66SMB76SMB76状态字节

4、，在状态字节，在PTOPTO方式下，跟踪方式下，跟踪脉冲串的输出状态脉冲串的输出状态SMB67SMB67SMB77SMB77控制字节，控制控制字节，控制PTO/PWMPTO/PWM脉冲输脉冲输出的基本功能出的基本功能SMW68SMW68SMW78SMW78PTO/PWMPTO/PWM的周期值，字型，范围：的周期值，字型，范围：2 26553565535，1616位无符号数位无符号数表7-17 相关寄存器功能表第7页/共51页Q0.0Q0.0的寄的寄存器存器Q0.1Q0.1的寄的寄存器存器名称及功能描述名称及功能描述SMW70SMW70SMW80SMW80PWMPWM的脉宽值，字型，范围的脉宽值

5、，字型，范围0 06553565535，1616位无符号数位无符号数SMD72SMD72SMD82SMD82PTOPTO的脉冲数，双字型，的脉冲数，双字型，范围：范围：1 142949672954294967295，3232位无位无符号数符号数SMB166SMB166SMB176SMB176多段管线多段管线PTOPTO进行中的段的编号，进行中的段的编号，8 8位无符号数位无符号数SMW168SMW168SMW178SMW178多段管线多段管线PTOPTO包络表起始字节的包络表起始字节的地址地址第8页/共51页 状态字节 每个 PTO/PWM 都有一个状态字节，在 PTO 方式下运行时，系统根据

6、运行状态使相应位置位。表7-18 状态字节表状状态态位位SM6.0SM6.0SM6.3SM6.3SM6.4SM6.4SM6.5SM6.5SM6.6SM6.6SM6.7SM6.7功功能能描描述述 不用不用PTOPTO包络因包络因增量计算增量计算错误终止错误终止0 0：无错，：无错，1 1：终止：终止PTO PTO 包络因包络因用户命令用户命令终止终止0 0：无错，：无错，1 1：终止：终止PTO PTO 管管线溢出线溢出0 0：无溢：无溢出出1 1：溢出：溢出PTOPTO空闲空闲0 0：执行：执行中中1 1：空闲：空闲第9页/共51页 控制字节 每个 PTO/PWM 都有一个控制字节，通过设置字

7、节中各控制位，来定义高速脉冲输出的特性，控制字节中各控制位的功能如下(表7-19).Q0.0Q0.0控制位控制位Q0.1Q0.1控制位控制位功功 能能 描描 述述SM67.0SM67.0SM77.0SM77.0PTO/PWMPTO/PWM更新周期值更新周期值 0 0：不更新；：不更新；1 1：允许更新：允许更新SM67.1SM67.1SM77.1SM77.1PWMPWM更新脉冲宽度值更新脉冲宽度值 0 0：不更新；：不更新；1 1：允许更新：允许更新第10页/共51页SM67.2SM67.2SM77.2SM77.2PTOPTO更新输出脉冲数更新输出脉冲数 0 0：不更新；：不更新；1 1：允许

8、更新：允许更新SM67.3SM67.3SM77.3SM77.3PTO/PWMPTO/PWM时间基准选择时间基准选择 0 0：ss；1 1：ms ms SM67.4SM67.4SM77.4SM77.4PWMPWM更新方式更新方式 0 0：异步更新；：异步更新；1 1：同步更新：同步更新SM67.5SM67.5SM77.5SM77.5PTOPTO单单/多段方式多段方式 0 0：单段管线；：单段管线；1 1：多段管线：多段管线SM67.6SM67.6SM77.6SM77.6PTO/PWMPTO/PWM模式选择模式选择 0 0：PTOPTO模式；模式；1 1：PWMPWM模式模式SM67.7SM67.

9、7SM77.7SM77.7PTO/PWMPTO/PWM脉冲输出脉冲输出 0 0：禁止；：禁止；1 1：允许：允许第11页/共51页 通过对控制字节的逐位填写来定义高速脉冲输出的特性。控制字节中各控制位的功能SMB77SMB67第12页/共51页3高速脉冲串输出PTO 高速脉冲串输出(PTO):用来产生指定数量，占空比为50%的方波脉冲串信号。特点: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：周期的单位：s或ms。周期值为16位无符号整数。变化范围：5065535 s或 265535 ms。第13页/共51页脉冲数：是一个32位的无符号整数，取值范围：14294967295

10、。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。第14页/共51页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)。第15页/共51页单段PTO 实现的方法 用指定的特殊标志寄存器定义脉

11、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。每个脉冲串输出期间周期值不能改变.第16页/共51页 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。第17页/共51页字节偏字节偏移地址移地址名称名称描描 述述VBnVBn段标段标号号脉冲串总段数，取值范围为脉冲串总段数，取值范围为1 1255255，V

12、Wn+1VWn+1段段1 1第一个脉冲串的初始周期，第一个脉冲串的初始周期，取值范取值范围为围为2 26553565535VWn+3VWn+3第一个脉冲串的周期增量，有符号第一个脉冲串的周期增量，有符号整数，取值范围为整数，取值范围为-32768-32768+32767.+32767.VDn+5VDn+5第一个脉冲串的脉冲数第一个脉冲串的脉冲数(1(14294967295)4294967295)表7-20 3段 PTO 包络表格式第18页/共51页字节偏移字节偏移地址地址名称名称描描 述述VWn+9VWn+9段段2 2第二个脉冲串的初始周期，取值范第二个脉冲串的初始周期，取值范围为围为2 26

13、553565535VWn+11VWn+11第二个脉冲串的周期增量，符号整第二个脉冲串的周期增量，符号整数，取值范围为数，取值范围为 -32678-32678+32767+32767VDn+13VDn+13第二个脉冲串的输出脉冲数第二个脉冲串的输出脉冲数(1(14294967295)4294967295)第19页/共51页字节偏移字节偏移地址地址名称名称描描 述述VWn+17VWn+17段段3 3第三个脉冲串的初始周期第三个脉冲串的初始周期,取值范围取值范围为为2 26553565535VWn+19VWn+19第三个脉冲串的周期增量，符号整第三个脉冲串的周期增量，符号整数，取值范围为数，取值范围

14、为-32768-32768+32767+32767VDn+21VDn+21第三个脉冲串的输出脉冲数第三个脉冲串的输出脉冲数(1(14294967295)4294967295)第20页/共51页包络表说明：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：1255；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 第21页/共51页 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SM

15、W178）中。PTO指令执行时，当前输出段的段号由系 统填入 SMB166 或 SMB176 中。第22页/共51页多段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：通过应用举例来说明编程方法第23页/共51页【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。第24页/共51页 初始化操作 a.将 PTO 的输出点 Q0.0 复位;b.调用初始化子程序SB

16、R-0，完成下列任务：解:确定脉冲发生器及工作模式 要求PLC输出三段脉冲串,故选择:选择PTO/PWM 发生器0,输出端子Q0.0 采用 多段PTO 输出方式 第25页/共51页 将包络表的起始地址写入 SMW168；填写包络表(段数及各段脉冲串的参数)按照PTO输出要求按位填写控制字节SMB67,用 MOVB 16#A0，SMB67 告诉PLC。多段PTO下全为0PWM更新方式第26页/共51页参数换算：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：第27页/共51页2包络表起始地址第2

17、8页/共51页 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。第29页/共51页 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停止按钮第30页/共51页本控制程序的结构：主程序 初始化子程序 中断服务程序 初始化启动停止第31页/共51页G输出完成指示起动按钮第32页/共51页G停止按钮第

18、33页/共51页WD第34页/共51页D第35页/共51页C第36页/共51页C第37页/共51页 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。第38页/共51页 4宽度可调的脉冲输出PWM 特点:PWM用来输出占空比可调的高速脉冲信号，在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位无符号整数，单位：s或ms；变化范围：5065535s或265535 ms。第39页/共51页 脉冲宽度：是一个16位无符号整数，单位：s或ms；变化范围

19、是065535 s或ms。即占空比在0100之间变化。2）PWM 更新方式 可用两种方法改变 PWM 波形的特性：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。第40页/共51页 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。第41页/共51页3）PWM 的编程方法及步骤 A.确定脉冲发生器及工作方式：选择高速脉冲输出端（发生

20、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：第42页/共51页将第一个脉冲串的周期值写入 SMW68；将第一个脉冲串的脉宽值写入 SMW70；执行PLS指令，输出指定宽度的脉冲信号。按位填写控制字节：SMB67=16#DB PTO下允许改脉冲数PTO下单段/多段从从Q0.0 Q0.0 输出输出 第43页/共51页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。将新的脉冲宽度值写入 SMW70 执行PLS，输出指定宽度的脉冲信号。第44页/共51页【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。第45页/共51页第46页/共51页W第47页/共51页W第48页/共51页下一次课实验实验？：高速脉冲串输出第49页/共51页第七章 复杂功能指令第一部分完谢 谢!第50页/共51页感谢您的观看。第51页/共51页