S7-200-PLC的功能指令及运算指令演示幻灯片.ppt

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,*,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,*,S7-200PLC,的复杂功能指令,1,7-12,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,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,Q0.1,3,3)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。,4,4）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,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,。,6,2）特殊寄存器,每个,PTO/PWM 都有一组配套参数：,1个 8位的,状态字节,（,SMB66,、,SMB76,）,1个 8位的,控制字节,（,SMB67,、,SMB77,）,1个,16位的,周期值,（,SMW68,、,SMW78,）,1个,16位的,脉宽值,（,SMW70,、,SMW80,）,1个,32位的,脉冲数量,（,SMD72,、,SMD82,）,对于多段,PTO，还有,1个 8位的,段字节,（,SMW166,、,SMW176,）,1个,16位,包络表起始地址,（,SMW168,、,SMW178,）,7,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：265535，16位无符号数,表,7-17 相关寄存器功能表,8,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065535，16位无符号数,SMD72,SMD82,PTO的脉冲数，双字型，,范围：14294967295，32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,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,SM6.0SM6.3,SM6.4,SM6.5,SM6.6,SM6.7,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,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.,11,3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：,5065535 s或 265535 ms。,12,脉冲数：,是一个,32位的无符号整数,，取值范围：,14294967295。,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,完成时，,CPU自动将PTO空闲位SM66.7（或SM76.7）置1。,13,3）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,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,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,5,-,19,),。,16,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,17,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,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,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,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,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,【例】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,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。,24,参数换算,：,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：,25,2,26,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,G,输出完成指示,起动按钮,28,G,停止按钮,29,W,D,30,D,31,C,32,C,33,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。,34,4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：5065535s或265535 ms。,35,脉冲宽度：,是一个,16位无符号整数，单位：s或ms；变化范围是065535 s或ms。即,占空比在,0100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,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。,37,3）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,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,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,【例】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。,41,42,W,43,W,44,