S7-200_PLC的功能指令及运算指令

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) 。
▲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
C ○
C ○
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。
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：
● 设置控制字节SMB67 ,按照控制要求按位填 写：如使SMB67=16#A0。
PWM更新方式
多段PTO 下全为0
● 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；
● 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。
SMD72 SMB166
SMW80
SMD82 SMB176
SMW168
SMW178
▲ 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 位
功 能 描 述
状态字节表
SM6.0～ SM6.3
SM6.4
SM6.5
SM6.6
SM6.7
不用
PTO包络因增量 PTO 包络因用 计算错误终止 户命令终止 0：无错， 0：无错， 1：终止 1：终止
● PTO指令执行时，当前输出段的段号由系
统填入 SMB166 或 SMB176 中。
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：
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
● 将包络表首地址装入SMW168中。
● 填写包络表。
参数换算：
1 T f
起始频率：2 kHz ，起始周期值：500μs， 运行频率为10 kHz，运行周期值：100μs。 输出3段脉冲串，时基取μs，定义三段脉 冲串特性参数的包络表为：
※ 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
● 包络表中的周期单位可以为 ms 或 μs， 但表中所有周期单位必须一致。 ● 周期增量的计算公式：
周期增量
T终止 T起始 脉冲数
● 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。
滑转换。
▲ 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)。
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：1～255 ；
● 定义一段脉冲串的特性参数需要8个字节
▲ 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。
【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。
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：
●按位填写控制字节(如SMB67)：SMB67=16#DB
●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。
SMW68
SMW78
Q0.0的寄 Q0.1的寄 存器 存器
名称及功能描述 PWM的脉宽值，字型，范围0～ 65535，16位无符号数 PTO的脉冲数，双字型， 范围：1～4294967295，32位无 符号数 多段管线PTO进行中的段的编号 ，8位无符号数 多段管线PTO包络表起始字节的 地址
SMW70
▲ 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
【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。
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
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：
这些参数存放在系统指定的特殊标志寄存器中 表7-17 相关寄存器功能表
Q0.0的寄 Q0.1的寄 存器 存器 SMB66 SMB67 SMB76 SMB77 名称及功能描述 状态字节，在PTO方式下，跟踪 脉冲串的输出状态 控制字节，控制PTO/PWM脉冲输 出的基本功能 PTO/PWM的周期值，字型，范围 ：2～65535，16位无符号数常数 0 或 1。
※ EN:只接通一个扫描周期的短信号。
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）
●脉冲数：是一个32位的无符号整数，取 值范围：1～4294967295。
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。
PTO PTO空闲 管线溢出 0：执行中 0：无溢出 1：空闲 1：溢出
▲ 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.
控制字节中各控制位的功能
SMB67 SMB77
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：μs或ms。周期值为16位无符 号整数。变化范围：50～65535 μs或 2～ 65535 ms。
μs或ms；变化范围：50～65535μs或2～
65535 ms。
脉冲宽度：是一个16位无符号整数，单位： μs或ms；变化范围是0～65535 μs或ms。即 占空比在0％～100％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
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) 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。
变化发生在周期的边缘，输出波形进行平滑转
换。
● 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。
3）PWM的编程方法及步骤
2
●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：