PLC高速脉冲输出PTO
PLC高速脉冲输出PTO
PLC高速脉冲输 出PTO的性能测 试与优化
性能测试的方法与工具
测试方法：使用专业的测试设备对PLC高速脉冲输出PTO进行性能测试，包括脉冲频 率、脉冲宽度、脉冲精度等参数的测量和校准。
测试工具：使用PLC编程软件、示波器、计数器等工具进行性能测试，确保测试结果 的准确性和可靠性。
测试环境：在符合PLC高速脉冲输出PTO技术规格的环境下进行性能测试，包括温度、 湿度、气压等环境因素的考虑和控制。
与传统的模拟量输出相比，PLC高速脉冲输出PTO具有更高的精度和更广泛的应 用范围。
PLC高速脉冲输出PTO的原理
高速脉冲输出PTO的工作原理是通过PLC控制器产生高速脉冲信号，控制电机等执行机构的运动。 PLC高速脉冲输出PTO的脉冲频率、脉冲宽度和脉冲极性等参数可以通过编程进行精确控制。 高速脉冲输出PTO在自动化控制系统中广泛应用于位置控制、速度控制和张力控制等领域。 PLC高速脉冲输出PTO的可靠性高，稳定性好，能够适应各种复杂环境下的工业控制需求。
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配置脉冲输出模块
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调试和测试脉冲输出功能
编程实例及解析
编程环境：使用PLC厂商提供 的编程软件或集成开发环境 （IDE）
编程语言：使用C++或 Python等高级语言进行编 程
编程步骤：编写程序逻辑，配 置脉冲参数，测试和调试等
实例解析：以实际应用为例， 分析编程实现的过程和技巧
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PLC高速脉冲输出PTO的应用场景
自动化生产线 控制
机器人关节驱 动
伺服电机定位 控制
高速计数与测 量
PLC高速脉冲输 出PTO的参数设 置
西门子S7-200PLC的介绍及控制伺服和步进电机的详细资料概述
西门子S7-200PLC的介绍及控制伺服和步进电机的详细资料概述S7-200 有两个置PTO/PWM 发生器，用以建立高速脉冲串（PTO）或脉宽调节（PWM）信号波形。
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。
置PTO 功能提供了脉冲串输出，脉冲周期和数量可由用户控制。
但应用程序必须通过PLC内置I/O 提供方向和限位控制。
为了简化用户应用程序中位控功能的使用，STEP7--Micro/WIN 提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM，PTO 或位控模块的组态。
向导可以生成位置指令，用户可以用这些指令在其应用程序中为速度和位置提供动态控制。
2、开环位控用于步进电机或伺服电机的基本信息借助位控向导组态PTO 输出时，需要用户提供一些基本信息，逐项介绍如下：⑴最大速度（MAX_SPEED）和启动/停止速度（SS_SPEED）图1是这2 个概念的示意图。
MAX_SPEED 是允许的操作速度的最大值，它应在电机力矩能力的范围。
驱动负载所需的力矩由摩擦力、惯性以及加速/减速时间决定。
图1 最大速度和启动/停止速度示意SS_SPEED：该数值应满足电机在低速时驱动负载的能力，如果SS_SPEED 的数值过低，电机和负载在运动的开始和结束时可能会摇摆或颤动。
如果SS_SPEED 的数值过高，电机会在启动时丢失脉冲，并且负载在试图停止时会使电机超速。
通常，SS_SPEED 值是MAX_SPEED 值的5%至15%。
⑵加速和减速时间加速时间ACCEL_TIME：电机从SS_SPEED速度加速到MAX_SPEED速度所需的时间。
减速时间DECEL_TIME：电机从MAX_SPEED速度减速到SS_SPEED速度所需要的时间。
西门子200脉冲输出及PTO设置
一、 S7-200 PLC 高速脉冲输出功能1、概述S7-200 有两个置PTO/PWM 发生器，用以建立高速脉冲串（PTO）或脉宽调节（PWM）信号波形。
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。
置PTO 功能提供了脉冲串输出，脉冲周期和数量可由用户控制。
但应用程序必须通过PLC内置I/O 提供方向和限位控制。
为了简化用户应用程序中位控功能的使用，STEP7--Micro/WIN 提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM，PTO 或位控模块的组态。
向导可以生成位置指令，用户可以用这些指令在其应用程序中为速度和位置提供动态控制。
2、开环位控用于步进电机或伺服电机的基本信息借助位控向导组态PTO 输出时，需要用户提供一些基本信息，逐项介绍如下：⑴最大速度（MAX_SPEED）和启动/停止速度（SS_SPEED）图1是这2 个概念的示意图。
MAX_SPEED 是允许的操作速度的最大值，它应在电机力矩能力的范围。
驱动负载所需的力矩由摩擦力、惯性以及加速/减速时间决定。
图1 最大速度和启动/停止速度示意SS_SPEED：该数值应满足电机在低速时驱动负载的能力，如果SS_SPEED 的数值过低，电机和负载在运动的开始和结束时可能会摇摆或颤动。
如果SS_SPEED 的数值过高，电机会在启动时丢失脉冲，并且负载在试图停止时会使电机超速。
通常，SS_SPEED 值是MAX_SPEED 值的5%至15%。
⑵加速和减速时间加速时间ACCEL_TIME：电机从 SS_SPEED速度加速到MAX_SPEED速度所需的时间。
减速时间DECEL_TIME：电机从MAX_SPEED速度减速到SS_SPEED速度所需要的时间。
图2 加速和减速时间加速时间和减速时间的缺省设置都是1000 毫秒。
通常，电机可在小于1000 毫秒的时间工作。
参见图2。
这2 个值设定时要以毫秒为单位。
第5章 西门子S7-200系列PLC功能指令(脉冲输出)
3） PTO的，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) 。
▲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。每个脉冲串输出期间周期值不能改变.
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
这些参数存放在系统指定的特殊标志寄存器中
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。
● 宽度可调脉冲输出 PWM :
( Pulse Width Modulation )
名称及功能描述
SMW70
SMW80
PWM的脉宽值，字型，范围0～65535，16位无符号 数
SMD72
SMD82
PTO的脉冲数，双字型， 范围：1～4294967295，32位无符号数
S7—200PLC的PTO在步进电机位置控制中的应用
S7—200PLC的PTO在步进电机位置控制中的应用研究了高速脉冲串输出在步进电机位置控制中的应用，包括应用PLS指令、MAP指令库及位置控制指令向导等方法。
给出了系统构成，说明了各种方法的应用。
对步进电机的位置控制有实际意义。
标签：S7-200；步进电机；位置控制；PTO；MAP；PLS引言作为自动控制系统中的执行元件，步进电机的应用十分广泛，主要原因是步进电机有很多优点，其中它的控制方法比较简单。
步进电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲个数。
可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，进行调速；可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，进行准确定位。
控制步进电机的方法较多，目前流行的是采用PLC通过步进电机驱动器来控制步进电机。
为了配合步进电机的控制，许多PLC都内置脉冲输出功能，并设置了相应的控制指令，可以很好地对步进电机进行控制。
为了实现对步进电机的开环定位控制，可以通过PLC控制输出脉冲来实现。
本文应用SIEMENS公司S7-200PLC来控制步进电机。
SIEMENS公司S7-200PLC 主要提供了以下几种方式的开环定位控制：脉冲串输出（PTO）、EM253位控模块、自由口通信等。
文章主要探讨PTO这种方式。
1 步进电机位置控制系统1.1 硬件系统步进电机位置控制系统由PLC、步进电机驱动器、步进电机和丝杠组成。
系统选择的PLC为SIEMENS公司CPU226DC/DC/DC型。
選用的步进电机是42H2P4812A4的两相混合式步进电机，该型号的步进电机步矩角为1.8°，相电流1.2A，静转矩4.5kg·cm，额定转速400rmp。
选用的驱动器型号为2MA320，该驱动器的供电电压DC12-36V ，驱动电流0.3-2.0A，细分精度1-128细分，可驱动任何2.0A相电流以下两相、四相混合式步进电机。
由于上述步进电机的相电流为1.2A，驱动器的SW1-SW3分别设置为：ON、OFF、OFF，即输出峰值电流为1.5A，SW5-SW7分别设置为ON、ON、ON，即细分设定为200步/圈。
脉冲列输出实验(PTO)
脉冲列输出实验（PTO）
一、实验目的
了解PTO（脉冲列）方式的脉冲发生原理及工作模式，掌握PTO单段脉冲列的编程。
二、预习要求
阅读教材中有关PLC脉冲输出的章节，了解PLC脉冲输出的两种常见方式：PTO（脉冲列输出）和PWM（脉宽调制），理解这两种方式的工作原理，并结合实际，考虑它们各自的用途。
三、实验内容及要求
1. 实验原理
PTO（脉冲列）是PLC提供的一种脉冲输出功能，它可以根据用户的要求发出的方波脉冲序列，其中脉冲序列的周期及数目都可以由用户自己设定，但脉冲序列中的每一脉冲均为方波，即占空比固定（50%）。
脉冲列可以微秒或毫秒为递增单位指定循环时间，循环时间范围从50微秒至65,535微秒，或从2毫秒至65,535毫秒。
脉冲计数范围可从1至4,294,967,295个脉冲。
脉冲序列有两种方式：单段序列和多段序列。
2. 动作要求
设计程序在PLC的输出Q0.0上发出一定频率的脉冲列（周期为1秒或者10秒）。
3.注意事项
由于实验板上的PLC为继电器输出型。
所以不能应用PLC的PTO功能发出过高的脉冲。
为了安全起见，PTO发出的脉冲周期不能低于200ms。
四、实验要求与实验报告
1．理解PTO功能的工作过程，尤其是掌握初始化程序的编写。
2．实验程序需经指导老师检查确认运行正确才能通过。
3．完成实验报告的相关内容，包括控制程序及注释等。
PLC控制伺服电机实现定位控制
PLC控制伺服电机实现定位控制【摘要】随着科学技术的不断发展，各种机械已逐渐得到广泛的应用。
PLC 在机械的运用中越来越普遍，尤其是在伺服电机的定位控制中。
本文主要介绍利用PLC控制伺服电机实现定位的几种方法，并通过深入分析控制系统在实施过程中需要注意的问题，从而提出了控制系统的设计思路及参考方案，为工业生产中定位控制的实现提供了较高的参考价值。
【关键词】PLC；伺服电机；定位控制0.引言在工业自动化的生产及加工过程中，通常要准确定位控制机械设备的移动距离或生产工件的尺寸。
在定位控制中，关键便是实现对伺服电机的控制。
由于PLC体积小，可靠性高，抗干扰能力强，是一种专门应用于工业的控制计算机，因而其能有效实现机电一体化的控制。
PLC的有效运用，给工业带来了巨大的经济效益的同时，也为工业技术的发展奠定了良好的基础。
1.PLC旋转编码器及高速计数器指令控制三相交流异步伺服电机实现定位控制1.1 控制系统的工作原理PLC的旋转编码器与高速计数器的联合运用能有效进行长度测量和精确定位控制，其中，高速计数器在不增加特殊功能单元的情况下，就能准确计算出小于PLC主机扫描周期脉宽的高速脉冲，而PLC的旋转编码器则可以将电机轴上的角位移有效转换成脉冲值。
在此种控制系统中，其原理为利用光电旋转编码器将电机角位移转换成脉冲值后，高速计数器将编码器发出的脉冲个数进行统计，进而达到定位控制的目的[1]。
1.2 控制系统的设计方案本文以定位电机传输带的控制设计为例。
假设传输带现要将货物运送到距离为20cm的终点，且货物到达终点后，电机停止工作。
在此系统中，硬件设施主要包括PLC、三相交流异步伺服电机、光电旋转编码器以及变频器等，其工作原理是将光电旋转编码器的机械轴连接由三相交流异步伺服电机拖动的传动辊，通传动辊的转动，带动机械轴转动，从而将脉冲信号输出，并利用PLC的高速计数器指令计数产生的脉冲个数，此时，如果计数器的值与预置值相等时，电动机便由变频器控制停止工作，进而准确定位控制传输带的运行距离。
S7-200 PLC脉冲输出;MAP 控制程序说明
1 概述S7--200提供了三种方式的开环运动控制：•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--用于速度和位置控制的附加模块。
S7—200的内置脉冲串输出提供了两个数字输出通道（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。
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。
PTO按照给定的脉冲个数和周期输出一串方波（占空比50％），如图1。
PTO可以产生单段脉冲串或者多段脉冲串（使用脉冲包络）。
可以指定脉冲数和周期（以微秒或毫秒为增加量）: •脉冲个数：1到4,294,967,295•周期：10μs(100K)到65535μs或者2ms到65535ms。
200系列的PLC的最大脉冲输出频率除CPU224XP 以外均为20kHz。
CPU224XP可达100kHz。
如表1所示：表12 MAP库的应用2.1 MAP库的基本描述现在，200系列PLC 本体PTO 提供了应用库MAP SERV Q0.0 和MAP SERV Q0.1，分别用于Q0.0 和Q0.1 的脉冲串输出。
如图2所示：图2注：这两个库可同时应用于同一项目。
各个块的功能如表2所示：表2总体描述该功能块可驱动线性轴。
为了很好的应用该库，需要在运动轨迹上添加三个限位开关，如图3：•一个参考点接近开关（home），用于定义绝对位置C_Pos 的零点。
•两个边界限位开关，一个是正向限位开关(Fwd_Limit)，一个是反向限位开关(Rev_Limit)。
•C_Pos 的计数值格式为DINT ，所以其计数范围为(-2.147.483.648 to+2.147.483.647).•如果一个限位开关被运动物件触碰，则该运动物件会减速停止，因此，限位开关的安置位置应Smin 以避免物件滑出轨道尽头。
s7-200控制伺服电机总结
位装置，而控制伺服电机和步进电机需要使用脉冲输出。
S7-200系列PLC可以输出20--100KHz的脉冲。
使用PTO和PWM指令可以输出普通脉冲和脉宽调制输出。
通过smb66-75，smb166-175来控制Q0.0的输出，通过smb76-85，smb176-185来控制Q0.1的脉冲输出。
控制伺服电机伺服电机是运动控制中一个很重要的器件，通过它可以进行精确的位置控制。
它一般带有编码器，通过高速计数功能，中断功能和脉冲输出功能，构成一个闭环系统，来进行精确的位置控制。
PLC的脉冲输出由于PLC在进行高速输出时需要使用晶体管输出。
当将高速输出点作为普通输出而带电感性负载时，例如电磁阀，继电器线圈等，一定要注意，在负载端加保护，例如并联二极管等。
以保护输出点。
心得二：步进电机的控制方法我带队参加《2008年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试》项目，我院选手和其他院校的三位选手组成了天津代表队，我院选手所在队获得了《2008年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试》项目二等奖，为天津市代表队争得了荣誉，也为我院争得了荣誉。
以下是我这个作为教练参加大赛的心得二：步进电机的控制方法《2008年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试》项目的主要内容包括如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。
但其中最为重要的就是PLC方面的知识，而PLC中最重要就是组网和步进电机的位置控制。
一、 S7-200 PLC 的脉冲输出功能1、概述S7-200 有两个置PTO/PWM 发生器，用以建立高速脉冲串（PTO）或脉宽调节（PWM）信号波形。
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。
置PTO 功能提供了脉冲串输出，脉冲周期和数量可由用户控制。
但应用程序必须通过PLC内置I/O 提供方向和限位控制。
pto ptoa ptf
1、指令概述以指定的参数分段产生相对位置脉冲的指令。
3、适用软元件PTO 指令具备两种控制模式，以下将一一作出介绍。
《32位指令形式》《不带方向》《带方向》参数地址功能分配如下所示（各参数均为32位，占用两个字节）：●S1 ：总段数N，范围1~255●S1+2 ：内部保留●S1+4 ：脉冲无限段（即脉冲个数为0的段）的方向，0为正向；1为反向一条指令中只允许配置1段脉冲个数为0的段。
●S1+6 ：脉冲下降斜率，即每秒递减频率或单位时间内脉冲频率变化值，0表示急停●S1+8 ：第1段脉冲的起始频率●S1+10：第1段脉冲的终止频率●S1+12：第1段脉冲的脉冲个数●S1+14：第2段脉冲的起始频率●S1+16：第2段脉冲的终止频率●S1+18：第2段脉冲的脉冲个数●S1+20：第3段脉冲的起始频率●S1+22：第3段脉冲的终止频率●S1+24：第3段脉冲的脉冲个数……●依此类推第N段脉冲的参数地址●参数地址是以Dn或FDn为起始地址的一段区域。
上例：（D1,D0）设定脉冲总段数、（D5,D4）设定无脉冲段的方向，（D7,D6）设定脉冲的下降频率；（D9,D8）设定第1段脉冲的起始频率，（D11,D10）设定第1段脉冲的终止频率，（D13,D12）设定第1段脉冲的脉冲个数……，最多可设定255段。
●脉冲输出：一般为Y0、Y1；不同型号PLC，脉冲输出点不同，请根据使用型号设定。
●用户可设置第m段的脉冲个数为0，表示脉冲个数无限。
●如果设置第m段脉冲个数为0（脉冲个数无限段），必须第m段的起始频率和终止频率相等（平稳段），否则不执行发脉冲操作。
●脉冲个数不为零的段，脉冲的方向由脉冲个数的正负来决定；脉冲个数为零的段，脉冲的方向由S1+4参数设置来决定。
●S1+6参数，决定了在执行PSTOP指令（详细请参见PSTOP指令）时的缓停斜率。
●脉冲数据块占用寄存器空间大小为[(N*3+4)+(N*3+4)+(N*4+5)]*2。
PLC题库答案
第一章 PLC 的硬件与工作原理一、填空题1、PLC 主要由 CPU 、 I/O 、储存器和通信模块等组成。
2、继电器的线圈“断电”时，其常开触点断开，常闭触点接通。
3、外部输入电路接通时，对应的过程映像寄输入存器为 ON 状态，梯形图中后者的常开触点接通，常闭触点 _断开_。
4、若梯形图中输出 Q 的线圈“断电”，对应的过程映像输出寄存器为 OFF 状态，在修改输出阶段后，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈断电，其常开触点断开，外部负载不工作。
5、手持式编程器可以为 PLC 编写语句表方式的程序。
6、PLC 一般能 (能，不能)为外部传感器提供 24V 直流电源。
7、PLC 的输出接口类型有继电器，晶闸管与场效应晶体管。
8、PLC 的软件系统可分为系统程序和用户程序两大部分。
9、按结构形式分类， PLC 可分为__整体_式和_模块_式两种。
10 、PLC 采用_循环扫描_工作方式，其过程可分为五个阶段： _ 自诊断检查__，通信处理，输入采样， _执行用户程序_和_输出改写_，称为一个扫描周期。
11、将编程器内编写的程序写入 PLC 时， PLC 必须处在_STOP_模式。
二、简答题1、在复杂的电气控制中，采用 PLC 控制与传统的继电器控制有哪些优越性？2、什么是可编程控制器？它的特点是什么？3、PLC 控制系统与传统的继电器控制系统有何区别？4、PLC 数字量输出接口按输出开关器件的种类不同，有哪几种类型？它们各有什么特点？5、简述 PLC 的扫描工作过程。
6、为什么 PLC 中软继电器的触点可无数次使用？7、PLC 按 I/O 点数和结构形式可分为几类？8、PLC 执行程序是以循环扫描方式进行的，请问每一扫描过程分为哪几个阶段？三、判断题1、PLC 的输入电路均采用光电耦合隔离方式。
(×)2、CPU224 型 PLC 本机 I/O 点数为 14/10 。
( √ )3、PLC 的周期性循环扫描方式不会产生输入 /输出滞后时间。
西门子S7-200实现高速脉冲输出
与其他品牌的PLC相比，西门子S7-200的价格可 能较高，对于一些预算有限的项目来说可能不太 合适。改进方向可以是降低成本或提供更多性价 比高的产品选项。
复杂编程
对于不熟悉西门子编程环境的用户来说，实现高 速脉冲输出可能需要较复杂的编程过程。改进方 向可以是提供更直观、易用的编程工具或教程。
提升了系统性能
丰富了控制功能
西门子S7-200 PLC在高速脉冲输出的基础上 ，还可以实现多种复杂的控制功能，如位置 控制、速度控制等，进一步拓展了其应用领 域。
高速脉冲输出功能的实现，提高了控 制系统的响应速度和精度，使得整个 系统的性能得到了显著提升。
未来发展趋势预测
更高速度、更高精度的脉冲输出
纺织机械
通过S7-200输出的高速脉冲信号，控制纺织机械 的各执行机构，实现纺织品的精确编织和加工。
西门子S7-200实现高速脉冲
05
输出优势与不足
优势分析
高速性能
西门子S7-200 PLC具有高速脉冲输 出功能，可以实现快速、准确的脉冲 信号输出，满足高速运动控制的需求。
高精度控制
通过精确的定时器和计数器，S7200可以实现高精度的脉冲输出控制，
性能测试与验证
测试脉冲输出功能
使用示波器或逻辑分析仪等测试 工具，对S7-200 PLC输出的高 速脉冲进行测试，验证脉冲的频 率、数量、宽度等参数是否符合
要求。
验证控制精度
通过与实际设备或模拟负载的连 接，验证高速脉冲输出的控制精 度和稳定性，确保满足实际应用
需求。
优化性能参数
根据测试结果，对控制程序或硬 件配置进行调整和优化，进一步
02 连接脉冲输出模块
将选定的脉冲输出模块正确连接到S7-200 PLC的 相应插槽上，并确保模块与PLC之间的通讯连接 正常。
PTO PWM
脉冲输出（PLS）指令被用于控制在高速输入（Q0.0和Q0.1）中提供的"脉冲串输出"（PTO）和"脉宽调制"（PWM）功能。
PTO提供方波（50%占空比）输出，配备周期和脉冲数用户控制功能。
PWM提供连续性变量占空比输出，配备周期和脉宽用户控制功能。
脉冲输出范围Q0.0至Q0.1特殊内存PTO / PWM高速输出寄存器识别S7-200高速输出指令S7-200有两台PTO/PWM发生器，建立高速脉冲串或脉宽调节信号信号波形。
一台发生器指定给数字输出点Q0.0，另一台发生器指定给数字输出点Q0.1。
一个指定的特殊内存（SM）位置为每台发生器存储以下数据：一个控制字节（8位值）、一个脉冲计数值（一个不带符号的32位值）和一个周期和脉宽值（一个不带符号的16位值）。
PTO/PWM发生器和过程映像寄存器共用Q0.0和Q0.1。
PTO或PWM功能在Q0.0或Q0.1位置现用时，PTO/PWM发生器控制输出，并禁止输出点的正常使用。
输出信号波形不受过程映像寄存器状态、点强迫数值、执行立即输出指令的影响。
PTO/PWM发生器非现用时，输出控制转交给过程映像寄存器。
过程映像寄存器决定输出信号波形的初始和最终状态，使信号波形在高位或低位开始和结束。
注释：?在启用PTO或PWM操作之前，将用于Q0.0和Q0.1的过程映像寄存器设为0。
?所有的控制位、周期、脉宽和脉冲计数值的默认值均为0。
?PTO/PWM输出必须至少有10%的额定负载，才能完成从关闭至打开以及从打开至关闭的顺利转换。
?文档光盘"提示与技巧"中的提示7、22、23、30和50包含使用PTO/PWM操作PLS指令的程序。
脉冲串（PTO）功能提供方波（50%占空比）输出或指定的脉冲数和指定的周期。
脉宽调制（PWM）功能提供带变量占空比的固定周期输出。
每台PTO/PWM发生器有一个控制字节（8位），一个周期值和脉宽值（不带符号的16位值）和一个脉冲计值（不带符号的32位值）。
S7-200_PLC的复杂功能指令-1(07)
主讲: 主讲: s7s7-200
机电一体化
§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。 输出指定数量，占空比为50% 的方波脉冲串。 指定数量
PTO的种类 3） PTO的种类
PTO方式下，要输出多段脉冲串时， PTO方式下，要输出多段脉冲串时，允许脉 方式下 冲串排队。PTO输出多段脉冲的方式有两种： 冲串排队。PTO输出多段脉冲的方式有两种： 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 单段PTO 定义一个脉冲串 输出一个脉冲 PTO： 脉冲串， 特性参数通过特殊寄存器分别定义) 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 PTO： 多个脉冲串， ●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) 。 多个脉冲串(特性参数通过包络表集中定义)
● 宽度可调脉冲输出 PWM :
( Pulse Width Modulation )
数量不限， 的脉冲串信号。 输出数量不限 占空比可调的脉冲串信号 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 高速脉冲发生器 每台CPU可以提供 2 个高速脉冲发生器 CPU 发生器0 ● PTO/PWM 发生器0 的输出端子是 Q0.0 发生器1 ● PTO/PWM 发生器1 的输出端子是 Q0.1
SM×6.5 SM×
PTO 包络 因用户命令 终止 无错， 0：无错， 1：终止
基于PLC的PWM
• 1.高速脉冲输出指令
• 名 指令 指令表格 式 称 PLS PLS Q 高速脉冲输出
• 高速脉冲输出功能可以使PLC在 指定的输出点上产生高速的 PWM(脉宽调制)脉冲或输出频率 可变的PTO脉冲，可以用于步进 电动机和直流伺服电动机的定 位控制和调速。在使用高速脉 冲输出功能时，CPU模块应选择 晶体管输出型，以满足高速脉 冲输出的频率要求。 • •
SM76.4
SM66.5
SM76.5
SM66.6
SM66.7
SM76.6
SM76.7
2) 控制字节 通过对控制字节的设置，可以选择高速脉冲输出的时间基准、具体周期 、输出模式(PTO/PWM)、更新方式等，是编程时初始化操作中必须完 成的内容。表4是各控制位具体功能。（如下所示）
控制位功能 PTO/PWM周期更新允许：0(不更新)；1(允许更新 ) PWM脉冲宽度值更新允许：0(不更新)；1(允许更新 ) PTO脉冲数更新允许： 0(不更新)；1(允许更新) Q0.0 Q0.1
•
梯形图格 式
PLS EN ENO Q
PLS指令的梯形图及指令表格 式见表1。
2. 指令功能 •
PLS 脉冲输出指令，在EN端口执行条件存在时，检测脉冲输出特殊 存储器的状态，然后激活所定义的脉冲操作，从Q端口指定的数字输 出端口输出高速脉冲。 • PLS指令可在Q0.0和Q0.1两个端口输出可控的PWM脉冲和PTO高速 脉冲串波形。由于只有两个高速脉冲输出端口，所以PLS指令在一个 程序中最多使用两次。高速脉冲输出和输出映像寄存器共同对应Q0.0 和Q0.1端口，但Q0.0和Q0.1端口在同一时间只能使用一种功能。在使 用高速脉冲输出时，两输出点将不受输出映像寄存器、立即输出指令 和强制输出的影响。
plc的pto里面的pto
D_STOP（减速停止）输入：开关量输入。当此输入为低时，PTO功能会正常工作。当此输入变为高时，PTO会产生将电机减速至停止的脉冲串。“完成”输出：开关量输出
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plc的 pto里面的 pto ctrl 和 pto run的输入输出端详解
PTOx_CTRL 子程序：（控制） 启用和初始化与步进电机或伺服电机合用的PTO输出。 请在用户程序中只使用一次，并且请确定在每次扫描时得到执行。即始终使用SM0.0作为EN的输入.
S7-1200PTO输出脉冲能按普通指令关闭输出
S7-1200PTO输出脉冲能按普通指令关闭输出
S7-1200（其它plc机型没有测试过）如果组态了PTO输出，为确保在非正常情况下关闭脉冲的输出，是否用L#0MOVE QB0这样的语句有效？刚好手头上有一个S7-1214C机型的DC.DC.DC PLC，不妨做一个简单的PTO项目测试一下。
首先，PTO输出的高速脉冲输出方式，常规输出是指普通的一般输出，不存在脉冲。
新建一个项目，图示：
高速脉冲输出定义为Q0.0的脉冲，Q0.1方向，在工艺对象中组态好轴1后，回到OB1中编辑MC，保存、编译后下载到plc，图示：
因为是测试高速输出是否可以被MOVE指令所覆盖，我尽可能精简程序。
简单的测试程序下载后，测试点动Q0.0/Q0.1有输出，说明测试程序基本正常。
在点动MC指令的网络下，我单独添加了一段简单的MOVE指令，图示：
如果Q0.0/Q0.1受控于MOVE，那么我点动MC后，使能M200.0使MOVE 指令生效？
重新将修改的程序下载到PLC，看验证结果，图示：随便将点动速度设置为20.0
当M200.0=1，将MOVE生效后，无法关断Q0.0/Q0.1的输出，明显可以看到输出端子上对应的Q指示灯仍然亮着。
由此，想用非正常手段关闭MC指令输出，是不现实的。
PTO单段脉冲和多段脉冲输出
Q0.0 Q0.1
SMB67 SMB77 控制字:设置脉冲输出方式
SMW68 SMW78 脉冲周期：设定周期时间（设置脉冲发送的速度）SMD72 SMD82 PTO脉冲个数：脉冲发送个数
SMW70 SMW80 PWM脉冲宽度：占空比（PWM没有脉冲个数）
按下I0.0，PLC的Q0.0每2ms发送一个脉冲，共发送10000个脉冲。
例子：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。
产生一个输出信号波形包括三段：步进点机加速、匀速和减速。
图形如下：
注意，这里给出的时频率，可计算出周期T=1/f
由图可以看出整个控制分为三段：
第一段：脉冲初始频率2KHz，最终频率10KHz，脉冲发送个数200个。
第二段：匀速，频率10KHz，脉冲数3400
第三段：减速，初始频率10KHz，最终频率2KHz，脉冲数400个。
写程序如下：
SMW168为PTO轮廓表V内存地址，作为V0的偏移量给出。
这里的1000值的是V区的起始字节地址，VB1000。
首字节VB1000表示总的脉冲段数，接下来两个VW区加一个VD区表示一个段，例如上面的VW1001表示初始周期，VW1003表示周期增量，VD1005表示该段要发送的脉冲数。
周期增量的算法：
周期增量=（此段的结束周期-此段的初始周期）/此段发送的脉冲数
周期=1/频率
注意：PTO最多可以由255段脉冲波组成，时间基准可以使用微妙或者毫秒，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。
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3.EM253位控模块：用于速度和位置控制的附加模块。
PTO的功能是什么？高速脉冲串输出PTO的功能为： 输出指定数目，占空比为50%的方波脉冲串。
PTO的特点特点：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.周期值 输出脉冲的周期以?s或ms为增量单位，变化范围分别是10～65 535?s或 2～65 535ms。
PTO的种类在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： 1.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) 。
2.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) 。
单段PTO1. 单段管线简述 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）。
高速脉冲串输出中断及适用机型在PTO方式下：当输出完指定数量的脉冲后，产生高速脉冲段 输出中断。
1. PTO/PWM 0 的中断事件号是19 2. PTO/PWM 1 的中断事件号是20 3.注意 高速脉冲串输出时，CPU自动将PTO空闲位SM66.7（或SM76.7） 置1（空闲）。
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（只适用于直 流负载）。
PLC高速脉冲输出PTO
高速脉冲输出指令（PTO）
PTO是什么？高速脉冲串输出PTO（Pulse Train Output）内置于西门子s7-200可编程控制器或s7-1200可编程控制器中，是其三 种开环控制方式之一，用于速度和位置控制。
注：西门子s7-200的三种开环控制方式为： 1.脉宽调制（PWM）:用于速度,位置或占空比控制。
控制字节通过对控制字节的设置，可以控制高速脉冲输出的性质，如：时间基准、 具体周期、输出模式(PTO/PWM)、更新方式等，是编程时初始化操作中必须 完成的内容。
图1 控制字节中各控制位的功能
PLS指令PLS指令的梯形图及指令表格式见表3。
表3 PLS指令的基本格式 名 称 指令 指令表格式 梯形图格式 PLS PLS QPLS EN ENO Q高速脉冲输出
不使用 PTO/PWM发生器时，Q0.0或Q0.1作为普通输出端子使用。
3.使用注意事项 输出印象寄存器Q的状态会影响PTO/PWM的起始电平，通常在启动PTO或 PWM操作之前，用复位R指令将Q0.0或Q0.1清0。
SM特殊功能寄存器Q0.0对应寄存器SMB66 SMB67 SMW68 SMW70 SMD72 SMB166 SMW168Q0.1对应寄存器SMB76 SMB77 SMW78 SMW80 SMD82 SMB176 SMW178功能描述状态字节，PTO方式下，监控脉冲串的运行 状态 控制字节，定义PTO/PWM脉冲的输出格式 设置PTO/PWM脉冲的周期值，范围：2～ 65535 设置PWM的脉冲宽度值，范围：0～65535 设置PTO脉冲串的输出脉冲数，范围：1～ 4294967295 设置PTO多段操作时的段数 设置PTO多段操作时包络表的起始地址，使 用从变量寄存器V0开始的字节偏移表示表1 高速脉冲输出的特殊寄存器分配
状态字节每个高速脉冲输出都有一个状态字节，监控程序运行时某些操作的相应状态并 根据运行状态使相应位置位。
可以通过编程来读取相关位状态。
表2是具体状态 字节功能。
表2 高速脉冲输出状态字节功能 8
SM66 SM760（无溢出） 1（溢出） 管线上 溢/下溢增量计 算错误0（无错误）1（终止）X0（执行中）1（空闲） 空闲 用户命 令终止XXX0（无错误） 1（终止）
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。
2.优缺点 ①优点： 各脉冲段可以采用不同的时间基准。
②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。
3.注意事项 在管线满时，若要再装入一个脉冲串的控制参数，则状态位SM66.6或 SM76.6会置位，表示PTO管线溢出。
PLS注意事项1.指令功能 PLS 脉冲输出指令，在EN端口执行条件存在(出现一个上升沿)时，检测 脉冲输出特殊存储器（SM）的状态，然后激活所定义的脉冲操作（执行 PLS指令），从Q端口指定的数字输出端口输出高速脉冲。
PLS指令还可以在Q0.0和Q0.1两个端口输出可控的PWM脉冲和PTO高速 脉冲串波形。
2.脉冲数 输出脉冲的个数在1-4 294 967 295范围内可调。
3.注意事项 周期设置时，设置值应为偶数，若设为奇数会引起输出波形占空比的轻 微失真。
周期设置值应大于2，若设பைடு நூலகம்值小于2，系统将默认为2。
周期值与脉冲值范围出现的原因每个PTO/PWM发生器都有一组配套参数： 1.一个控制字节（8位） 2.一个状态字节（8位） 3.一个周期值（不带符号的16位值） 4.一个脉宽值（不带符号的16位值） 5.一个脉冲计值（不带符号的32位值） 对于多段的PTO，还有 1.一个段字节（8位） 2.一个包络表起始地址（16位） 为定义和监控高速脉冲输出，这些值全部存储在特殊内存（SM）区域的指 定位置。
一旦设置这些特殊内存位的位置，选择所需的操作后，执行脉冲输 出指令PLS即启动操作。
该指令会从特殊存储器SM中读取数据，使程序按照 其存储值控制PTO/PWM发生器。
高速脉冲输出端口1.每个CPU有两个PTO/PWM发生器： 一个发生器分配给输出端Q0.0，另一个分配给Q0.1。
2.高速脉冲输出优先级 当Q0.0或Q0.1设定为PTO或PWM功能时，其他操作均失效。
2.注意事项 由于只有两个高速脉冲输出端口，所以PLS指令在一个程序中最多使用两次。
3.说明 1）高速脉冲串输出PTO和脉宽调制输出PWM都由PLS指令来激活； 2）操作数X指定脉冲输出端子，0为Q0.0输出，1为Q0.1输出； 3）高速脉冲串输出PTO可采用中断方式进行控制，而脉宽调制输出PWM只 能由指令PLS来激活