脉冲串输出PTO控制方式-19
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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汇报人：XX
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
S7-200系列PLC试题及答案
S7-200系列PLC试题及答案7. 特殊标志位（D ）可产⽣占空⽐为50﹪，周期为1s的脉冲串，称为秒脉冲。
A. SM0.0B. SM0.4C.SM0.1D. SM0.58. 定时器的地址编号范围为（B ），它们的分辨率和定时范围各不相同，⽤户应根据所⽤的CPU型号及时基，正确选⽤定时器的编号。
A. T1~T256B. T0~T255C. T0~T512D. T0~T5119. 计数器的地址编号范围为（B ）。
A. C1~T256B. C0~T255C. C0~T512 C. T0~T51110. ⼀般计数器的计数频率受PLC扫描周期的影响，不可太⾼，⾼频信号的计数可⽤指定的⾼数计数器（ B ）。
A. SCRTB. HSCC. PTOD. PWM11. S7-200CPU中提供了（D ）32位的累加器。
累加器是⽤来暂存数据的寄存器。
A. 1个B. 2个C.3个D.4个12. ⾼速计数器的地址编号范围根据CPU型号的不同⽽不同，CPU221⁄222各有（）个⾼速计数器，编号为（）。
（ A ）A. 4，HSC0~HSC3B. 6，HSC0~HSC,5C. 2，HSC0~HSC1D. 5，HSC0~HSC413. ⾼速计数器的地址编号范围根据CPU型号的不同⽽不同，CPU224⁄226各有（）个⾼数计数器，编号为（）。
（ B ）A. 4，HSC0~HSC3B. 6，HSC0~HSC5C. 2，HSC0~HSC1D. 5，HSC0~HSC414. S7-200系列PLC的顺序控制状态寄存器的地址编号范围为（B ）。
A. S0.0 ~ S15.7B. S0.0 ~ S31.7C. S0.0 ~ S30.7D. S1.0 ~ S31.715. S7-200系列PLC有（Ｃ）个字节的局部变量寄存器，其中最后4个字节作为系统的保留字节。
A. 60B. 32C. 64D. 25616. 置位（S）和复位（R）指令从指定的地址（位）开始，可以置位和复位（D ）点。
西门子S7-200 SMART系统手册说明书
SIMATICS7S7-200 SMART 系统手册Siemens AGDivision Digital Factory Postfach 48 4890026 NÜRNBERG A5E03822234-AFⓅ 02/2019 本公司保留更改的权利Copyright © Siemens AG 2019. 保留所有权利法律资讯警告提示系统为了您的人身安全以及避免财产损失，必须注意本手册中的提示。
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脉冲输出位置控制向导PTO／PWM配置
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可编程控制器原理与应用
移位寄存器例题
1.移位寄存器共14位，由V30.0 ～V31.5组成。 2.I0.4从最低位V30.0移入，每位依次左移一位，最 高位V31.5移出。 3.若N=-14，则I0.4从V31.5移入，每位依次右移一 位，最低位V30.0移出。
2018/10/4
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可编程控制器原理与应用
4.2 数据处理指令
4.2.1 比较指令
可以进行两个字节（B）、整数（I）、双整数 （D）、实数（R）和字符串（S）的比较。 可以进行==、<>、>=、<=、>、<六种比较操作。 常量字符串应放在 梯形图符号如下
触点上方
IN1 IN2 6 IN1= = IN2？
2018/10/4
可编程控制器原理与应用 语句表 指令分别以LD、A、O开头，依次表示加载一比较触 点，与一比较触点，或一比较触点。
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可编程控制器原理与应用 2. 梯形图中的指令 触点指令可以直接和左母线相连。 输出和功能指令一般必须通过触点电路连接到左侧 母线上。这些指令被称为条件输入指令。若要无条件 地执行这些指令可利用SM0.0触点。 与能流无关的指令必须直接连接在左侧母线上。如 LBL、SCR指令。
可编程控制器原理与应用
第4章 S7-200的功能指令
4.1 功能指令概述 4.2 数据处理指令
4.3 数学运算指令
4.4 程序控制指令 4.5 局部变量表与子程序 4.6 中断程序与中断指令 4.7 高速计数器与高速脉冲输出指令
4.8 数据块应用与字符串指令
2018/10/4
3.计算程序中的数据转换 例题 将101 in转换为cm。 （单位换算：1 inch = 2.54 CM ，要求转换不保留小 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。
机电一体化设备的PLC控制系统
工作任务1 机械手的PLC控制
• 2. 启动运行 • 按下启动按钮，机械手按照下降→夹紧（延时1 s）→上升→右移 →下降→松开（延时1 s）→上升→左移的顺序依次从左向右转送工件。 下降/上升、左移/右移、夹紧/松开使用电磁阀控制。 • 3. 停止操作 • 按下停止按钮，机械手完成当前工作过程，停在原点位置。 • 任务分析 • 根据控制要求，按照工作方式将控制程序分为三部分：其中，第一 部分为自动程序，包括连续和单周期两种控制方式，采用主程序进行控 制；第二部分为手动程序，采用子程序SBR-0进行控制；第三部分为自 动回原点程序，采用子程序SBR-1进行控制。
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14.1.1 火箭弹装配的主要技术
1.基本要求 2.全部零件结合的正确性 ３.全部零件结合的可靠性 ４.点火系统安全可靠 ５.具有良好的密封性和长储性 ６.全弹质量须满足产品图要求
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14.1.2 火箭弹装配的主要内容
火箭弹一般可分为引信、战斗部、发动机、稳定装置四大部件。这些 部件又包含有各种零、部件。 部件装配是指战斗部、发动机、稳定 装置等部件的装配(包括其构成的组合装配)。全弹总装就是把各大部 件结合在一起的装配。
模块三 机电一体化设备的PLC控制系统 设计、安装与调试
• 工作任务1 机械手的PLC控制 • 工作任务2 机电一体化分拣系统的PLC控制
工作任务1 机械手的PLC控制
• 任务引入 • 在机电一体化控制系统中很多工作要用到机械手，机械手动作一般 采用气动方式进行，动作的顺序用PLC控制。如图3-1所示。 • 一、控制要求 • ① 工作方式设置为自动/手动、连续/单周期、回原点； • ② 有必要的电气联锁和保护； • ③ 自动循环时应按上述顺序动作。 • 二、工作内容 • 1. 初始状态 • 机械手在原点位置，压左限位SQ4=1，压上限位SQ2=1，机械手松开。
S7-200系列PLC试题及答案
填空题：1. 我国现行标准将工作电压交流1200V、直流1500 V及以下电压的电器称为低压电器，其用途是对供电及用电系统进行开关、控制、调节和保护。
2. 启动按钮松开后，接触器线圈通过自身辅助常开触头仍能保持通电状态的现象叫住自锁，起自锁作用的辅助常开触头称为自锁触头。
3. 接触器自锁控制线路具有欠压和失压保护功能。
4. 两个接触器各以一个辅助常闭触头接入对方的接触器线圈控制支路，当一个接触器工作，另一个就不可能工作，这样的控制环节称为互锁（联锁）。
5. PLC可应用于开关量逻辑控制、模拟量控制、运动控制和多级控制。
6. PLC按输入∕输出接口的总点数可分为小型机、中型机和大型机。
7. PLC主要由CPU、存储器、输入∕输出（I∕O）接口、通信接口和电源等几部分组成。
8. PLC存储器包括系统存储器和用户存储器。
系统存储器固化厂家编写的系统程序，用户不可修改，包括系统管理程序和用户解释程序等。
10. S7-200系列PLC的数子量输出接口电路包括能驱动直流负载的场效应晶体管型和能驱动交、直流负载的继电器型。
12. 在输入采样阶段，PLC按顺序逐个采集所有输入端子上的信号，并将顺序读取的全部输入信号写入到输入映像寄存器中，输入回路通则相应端子的输入映像寄存器就为1，输入回路不通，输入映像寄存器就为0 。
13. 当CPU对全部用户程序执行结束后，进入到输出刷新阶段，PLC将所有输出映像寄存器的状态同时送到输出锁存器中，再由输出锁存器经输出端子去驱动各输出继电器所带的负载。
14. PLC的扫描时间与PLC的类型和用户程序长短有关。
15. 由于PLC的扫描周期很短，所以感觉不到输入和输出的延迟。
16. S7-200系列PLC的数据存储区按存储数据的长短可划分为字节寄存器、字寄存器和双子寄存器3类。
17. S7-200系列PLC的字节寄存器有7个，分别是输入映像寄存器I、输出映像寄存器Q、变量寄存器V、内部位寄存器M、特殊寄存器SM、顺序控制状态寄存器S和局部变量寄存器L.18. S7-200系列PLC的字寄存器有4个，分别是定时器T、计数器C、模拟量输入寄存器AI和模拟量输出寄存器AQ。
基于SoMachine平台的PTO伺服运动控制的应用
１ ． 脉冲串输出 （ Ｐ Ｔ Ｏ ）
Ｓ ｃ ｈ ｎ ｅ ｉ ｄ ｅ ｒ Ｔ Ｍ ２ ｌ ８ Ｌ Ｄ Ａ ４ ０ Ｄ Ｒ Ｐ 施 耐 德Ｐ Ｌ Ｃ 本
Ｉ
体模块提 供有开环运动控制 的三种方式 ： １ ） 脉宽调制 （ Ｐ ｗ Ｍ ）一 内置于Ｔ Ｍ ２ １ ８ ，用于 速度 、位 置或 占空 比控制 。 ２ ） 脉冲 串输 出 （ Ｐ Ｔ ０ ）一 内置于Ｔ Ｍ ２ １ ８ ，用 于速度和 位置 控制。 ３ ） Ｔ Ｍ ２ Ｐ Ｔ Ｏ ２ ２ ０ Ｄ Ｔ 位控模 块一用 于速度 和位 置控制 的附加模块 。 Ｐ Ｔ ０ 内置于Ｓ ｃ ｈ ｎ ｅ ｉ ｄ ｅ ｒ Ｔ Ｍ ２ １ ８ Ｌ Ｄ Ａ ４ ０ Ｄ Ｒ Ｐ Ｈ Ｎ 施 耐 德Ｐ Ｌ Ｃ 本体 模块 中 ，是其三 种开环 控制 式之 用 于速度 和位置控制 。 当组态 一 个输 出为 Ｐ Ｔ Ｏ 操 作时 ，生成 一个 ５ ０ ％ 占空 比脉冲 串用于 步进 电机或 伺服 电机的 速 度位 置开环 控制 。 内置 Ｐ Ｔ Ｏ 功能 仅提供 了脉 冲 串输 出。应 用程序 必须通Ｐ Ｌ Ｃ 内置 ｉ ／ ０ 或扩展 模块提供 方向和限位控制 。 使用Ｐ Ｔ Ｏ 输 出时，Ｐ Ｔ Ｏ 提供一个 指定脉冲数 目的方波 输 出 （ ５ ０ ％ 占空 比）每一 脉冲 的频率 或周 期随着加 速和减速时 的频率线形变 化，而 在移 动的常频 率段部 分保 持不变 。一旦 产生完 指 定数 目的脉 冲 ，Ｐ Ｔ Ｏ 输 出变 为低 电平 ，并且 直 装载 一个新 的指 定值 才产生 脉冲 。如 图ｌ 所
环 境 中设计 、试运 行 、维修Ｏ Ｅ Ｍ 机 器。它 是一 款 专业 、高 效且开放 的原 始设备制造 商软件解 决方案 ，能在 单个环境 中完成开发 、配 置和试 运 行整个机器 （ 包括 逻辑、 电机控制 、Ｈ Ｍ Ｉ 和 相 关 网络 自动化 功 能 ）等 工作 。 总的 来 说是 介 于小 型与 中型Ｐ Ｌ Ｃ 编 程软件 之 间的一种 新平 台，集成 了６ 种编程语 言，同时该软件 是Ｐ Ｌ Ｃ 与 Ｓ ｃ ｈ ｎ ｅ ｉ ｄ ｅ ｒ 触 摸屏Ｈ Ｍ Ｉ 编程 平台的综合 ，既可 以 编 写Ｐ Ｌ Ｃ 程序 ，也可 以编 ￥ ￣ Ｈ Ｍ Ｉ 界面等 ，只是需 要建立 不同的项 目而 已。 Ｓ ｏ Ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ 可对Ｓ ｃ ｈ ｎ ｅ ｉ ｄ ｅ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ 灵活机 器控 制套件 中的所有元素进 行编程 并试 运行 ， 并且 可 以创 建大多数机 器所需要 的最优 化控制
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。
pto_pwm
建议在允许 PTO 或 PWM 操作前把 Q0.0 和 Q0.1 的映像寄存器设定为 0 脉冲串 (PTO) 功能提供方波(50% 占空比) 输出 用户控制周期和脉冲数 脉冲宽度调制 (PWM) 功 能提供连续 变占空比输出 用户控制周期和脉冲宽度 每个 PTO/PWM 发生器有一个控制字节 (8 位) 16 位无符号的周期时间值和脉宽值各一个 还有一 个 32 位无符号的脉冲计数值 这些值全部存储在指定的特殊存储器中 一旦这些特殊存储器的位 被置成所需操作 可通过执行脉冲指令 (PLS) 来调用这些操作 这条指令使 S7-200 读取特殊存储 器中的位 并对相应的 PTO/PWM 发生器进行编程 修改特殊寄存器(SM)区(包括控制字节) 然后执行 PLS指令 可以改变 PTO 或 PWM 特性 把 PTO/PWM 控制字节 (SM66.7 或 SM77.7) 的允许位置为 0 并执行 PLS指令 可以在任何时候禁 止 PTO 或 PWM 波形的产生
l 同步更新 如果不需要改变时间基准 就可以进行同步更新 利用同步更新 波形特性的变 化发生在周期边沿 提供平滑转换
l 异步更新 PWM 的典型操作是当周期时间保持常数时变化脉冲宽度 所以 不需要改变时 间基准 但是 如果需要改变 PTO/PWM 发生器的时间基准 就要使用异步更新 异步更新 会造成 PTO/PWM 功能被瞬时禁止 和 PWM 波形不同步 这会引起被控设备的振动 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
Q0.0
Q0.1
SM66.4 SM76.4
SM66.5 SM76.5
状态字节 PTO 包络由于增量计算错误而终止
0 = 无错误 1 = 终止 PTO 包络由于用户命令而终止
pto_pwm
pto_pwm脉冲输出脉冲输出指令 (PLS) 检测为脉冲输出 (Q0.0 或Q0.1) 设置的特殊存储器位操作数字脉冲输出范围理解 S7-200 ⾼速输出指令每个 CPU 有两个 PTO/PWM 发⽣器产⽣⾼速脉冲串和脉冲宽度可调的波形另⼀个分配在数字输出 Q0.1当 Q0.0 或 Q0.1设定为 PTO 或 PWM 功能时在输出点禁⽌使⽤通⽤功能输出强置或⽴即输出指令的执⾏都不影响输出波形输出由映像寄存器控制以⾼电平或低电平产⽣波形的起始和结束建议在允许 PTO 或 P W M 操作前把 Q0.0 和 Q0.1 的映像寄存器设定为 0ó??§ü?úoí??3?êy±±èê?3?每个 PTO/PWM 发⽣器有⼀个控制字节 (8位)?1óDò?32 位⽆符号的脉冲计数值⼀旦这些特殊存储器的位被置成所需操作这条指令使 S7-200 读取特殊存储器中的位修改特殊寄存器(SM)区(包括控制字节)?éò±?PTO或P W M特性并执⾏ PLS指令注:所有控制字节脉冲宽度和脉冲数的缺省值都是 0ê?3?′ó off 到 on 和从 on 到 off 的切换时间不⼀样PTO/PWM 的输出负载⾄少为 10% 的额定负载PWM 操作P W M 功能提供占空⽐可调的脉冲输出ｓ） 或毫秒 (ms)65,535 微秒或 2í±??¯·??§·?±e?a 065,535 毫秒占空⽐为 100%µ±í?a 0 时即输出断开那么周期时间被缺省地设定为 2 个时间单位同步更新和异步更新如果不需要改变时间基准利⽤同步更新提供平滑转换PWM的典型操作是当周期时间保持常数时变化脉冲宽度不需要改变时间基准如果需要改变 PTO/PWM发⽣器的时间基准异步更新会造成 PTO/PWM功能被瞬时禁⽌这会引起被控设备的振动建议采⽤PWM同步更新控制字节中的 PWM 更新⽅法位 (SM67.4 或 SM77.4) ⽤来指定更新类型注意会产⽣⼀个异步更新PTO 操作PTO 提供指定脉冲个数的⽅波 (50% 占空⽐) 脉冲串发⽣功能周期的范围是 50 到 65,535 微秒如果设定的周期是奇数脉冲数的范围是如果周期时间少于 2 个时间单位如果指定脉冲数为 0状态字节中的 PTO 空闲位 (SM66.7 或 SM76.7) ⽤来指⽰可编程脉冲串完成根据脉冲串的完成调⽤中断程序 (有关中断和通讯指令的细节请见9.15 节)?ù?Y°ü??±íµ?íê3éµ÷ó??D??3ìDòPTO 功能允许脉冲串的排队⽴即开始新脉冲的输出有两种⽅法完成管线单段管线在单段管线中⼀旦启动了起始 PTO 段并再次执⾏ PLS指令在管线中⼀次只能存⼀个⼊⼝接着输出第⼆个波形重复这个过程设定下⼀个脉冲串的特性脉冲串之间进⾏平滑转换l如果在利⽤ PLS 指令捕捉到新脉冲串前启动的脉冲串已经完成如果试图装⼊管线当PLC进⼊ RUN 状态时如果要检测序列的溢出多段管线在多段管线中在该模式下选择多段操作时间基准可以选择微秒或者毫秒在包络表中的所有周期值必须使⽤⼀个基准不能改变每段的长度是8个字节16 位周期增量值和 32 位脉冲计数值组成多段 PTO 操作的另⼀个特点是按照每个脉冲的个数⾃动增减周期的能⼒输⼊⼀个负值将减⼩周期如果在许多脉冲后指定的周期增量值导致⾮法周期值同时停⽌ PTO 功能另外如果要⼈为地终⽌⼀个正进⾏中的 PTO 包络当 PTO 包络执⾏时表 9-15 多段 PTO 操作的包络表格式从包络表开始的包络段数描述字节偏移0 段数 (1 到 255)2?2úéú PTO 输出尤其在步进电机控制中按要求产⽣输出波形加速电机然后减速电机假定需要4000个脉冲达到要求的电机转动数最⼤脉冲频率是10 kHz??2?ê?ó??µ?êùò最⼤频率对应的周期是100usòa?ó?ú 200 个脉冲左右达到最⼤脉冲频率在400 个脉冲完成使⽤⼀个简单公式计算 PTO/PWM 发⽣器⽤来调整每个脉冲周期所使⽤的周期增量值利⽤这个公式相似地由于第 2 段是恒速控制该段的周期增量是 0±í 9-16 给出了产⽣所要求波形的值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 如果需要在段之间需要平滑转换计算段的最后⼀个脉冲周期的公式是上⾯的简例是有⽤的记住对于结束周期值或给定段的脉冲个数在确定校正包络表值的过程中按照下⾯的公式可以计算完成⼀个包络段的时间长短利⽤表 9-18 可以作为快速参考启动要求的操作对 PTO/PWM 1 使⽤ SMB77脉冲宽度 (SMW70 或SMW80) 或周期 (SMW68 或SMW78)è?1?òaê1ó??à3?′?2ù×÷表 9-17 PTO /PWM 控制寄存器Q0.0Q0.1状态字节 SM66.4 SM76.4 PTO 包络由于增量计算错误⽽终⽌0 = ⽆错误1 = 终⽌SM66.6 SM76.6 PTO 管线上溢/下溢0 = ⽆上溢1 = PTO 空闲Q0.0 Q0.1 控制字节SM67.0 SM77.0 PTO/PWM 更新周期值 0 = 不更新1 = 脉冲宽度值SM67.2 SM77.2 PTO 更新脉冲数0 = 不更新0 = 异步更新0 = 单段操作 １ ＝ 选择 PWM SM67.7 SM77.7 PTO/PWM 允许 0 = 禁⽌ PTO/PWM;1 = 允许 PTO/PWMQ0.0 Q0.1 其它 PTO/PWM 寄存器SMW68 SMW78 PTO/PWM 周期值 (范围0 到 65535)SMD72 SMD82 PTO 脉冲计数值 (范围⽤从 V0 开始的字节偏移表⽰ (仅⽤在多段PTO 操作中)表 9-18 PTO/PWM 控制字节参考执⾏ PLS 指令的结果控制寄存器(16进制) 允许模式选择PTO段操作PWM更新⽅法时基脉冲数脉冲宽度周期16#81 Yes PTO 单段1us/ 周期装⼊16#84 Yes PTO 单段1us/ 周期装⼊16#85 Yes PTO 单段1us/ 周期装⼊装⼊16#89 Yes PTO 单段 1 ms/ 周期装⼊16#8C Yes PTO 单段 1 ms/ 周期装⼊16#8D Yes PTO 单段 1 ms/ 周期装⼊装⼊16#A0 Yes PTO 多段1us/ 周期16#A8 Yes PTO 多段 1 ms/ 周期16#D1 Yes PWM同步1us/ 周期装⼊16#D2 Yes PWM同步1us/ 周期装⼊16#D3 Yes PWM同步1us/ 周期装⼊装⼊16#D9 Yes PWM同步 1 ms/ 周期装⼊16#DA Yes PWM同步 1 ms/ 周期装⼊16#DB Yes PWM同步 1 ms/ 周期装⼊装⼊PTO/PWM 初始化和操作顺序PTO/PWM 的初始化和操作步骤说明如下这些步骤的说明使⽤了输出 Q0.0òò′?3?′?é¨?è′?′￠?÷??a (SM0.1=1)ò PTO/PWM 必须重新初始化PWM 初始化把 Q0.0 初始化成 P W M1. ⽤初次扫描存储器位(SM0.1) 设置输出为1óéóú2éó?á?aùµ×ó3ìDòµ÷ó′óéùá?é¨?èê±??2. 初始化⼦程序中使 P W M以微秒为增量单位 (或 16#DB 使 PWM以毫秒为增量单位)?êDí PTO/PWM 功能选择以微秒或毫秒为增量单位3. 向 SMW68 (字) 写⼊所希望的周期值5. 执⾏ PLS 指令6. 向SMB67 写⼊16#D2 选择以微秒为增量单位(或16#DA 选择以毫秒为增量单位)éò×°èòDµíµ7. 退出⼦程序请遵循如下步骤以把所需脉宽装⼊ SMW70 (字)中使 S7-200 对 PTO/PWM 发⽣器编程PTO 初始化- 单段操作为了初始化 PTO1. ⽤初次扫描存储器位(SM0.1) 复位输出为0óéóú2éó?á?aùµ×ó3ìDòµ÷ó′óéùá?é¨?èê±??2. 初始化⼦程序中使 PTO 以微秒为增量单位 (或16#8D 使 PTO 以毫秒为增量单位)?êDíPTO/PWM 功能选择以微秒或毫秒为增量单位3. 向 SMW68 (字) 写⼊所希望的周期值5. 可选步骤则可以编程并执⾏全局中断允许指令以了解中断处理的详细内容使 S7-200 对 PTO/PWM 发⽣器编程修改 PTO 周期 - 单段操作当使⽤单段PTO操作时请遵循如下步骤使 PTO 以微秒为增量单位 (或 16#89 使 PTO 以毫秒为增量单位)êDíPTO/PWM功能选择以微秒或毫秒为增量单位2. 向 SMW68 (字) 写⼊所希望的周期值3. 执⾏ PLS 指令在更新周期的 PTO 波形开始前４． 退出中断程序或⼦程序为了在中断程序中或⼦程序中改变 PTO 脉冲计数1. 把 16#84 送⼊ SMB67⽤这些值设置控制字节的⽬的是选择PTO操作和设置更新脉冲计数3. 执⾏ PLS 指令在更新周期的 PTO 波形开始前４． 退出中断程序或⼦程序为了在中断程序中或⼦程序中改变 PTO 的周期和脉冲计数1. 把 16#85 送⼊ SMB67⽤这些值设置控制字节的⽬的是选择PTO操作设置更新周期和脉冲计数3. 向 SMD72 (双字) 写⼊所希望的脉冲计数使 S7-200 对 PTO/PWM 发⽣器编程CPU 必须完成已经启动的 PTO PTO 初始化 - 多段操作为了初始化 PTO1. ⽤初次扫描存储器位(SM0.1) 复位输出为0óéóú2éó?á?aùµ×ó3ìDòµ÷ó′óéùá?é¨?èê±??2. 初始化⼦程序中使 PTO 以微秒为增量单位 (或16#A8 使 PTO 以毫秒为增量单位)?êDíPTO/PWM 功能选择以微秒或毫秒为增量单位3. 向 SMW168 (字) 写⼊包络表的起始V存储器偏移值确保段数区 (表的第⼀个字节) 正确如果你想在⼀个脉冲串输出 (PTO) 完成时⽴刻执⾏⼀个相关功能使脉冲串输出完成中断事件(事件号19) 调⽤⼀个中断⼦程序参见 9.16 节中断指令6. 执⾏ PLS 指令7. 退出⼦程序⾸次扫描5000SMW80SM0.0PLS EN Q0.X1INMOV_W OUTEN ENO ENO Network 619-21 使⽤ PWM 的⾼速输出实例(续)单段操作脉冲串实例22 在 SM 存储器中使⽤单段操作的脉冲串输出实例 (续) ENO9-22 在 SM 存储器中使⽤单段操作的脉冲串输出实例 (续) IN 16#AO MOV_B OUTSMB67EN SM0.0IN 500MOV_W OUT SMW168EN IN 3MOV_B OUT VB500EN 设定控制字节位Network 1SUBROUTINE 0ENOENOENO IN 500MOV_W OUT EN ENOVW501IN -2MOV_W OUTEN ENO VW503IN 200MOV_D OUTEN ENOVD5059-23 使⽤多段操作的脉冲串输出实例23 使⽤多段操作的脉冲串输出实例 (续)图 9-23 使⽤多段操作的脉冲串输出实例 (续)。
S7200脉冲控制说明
S7-200 PLC脉冲输出MAP库文件的使用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：10RS（100K）至U 65535As 或者2ms 至U 65535ms。
图1200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：2 MAP库的应用2.1MAP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 SERVQ0.1,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・绝对位置DINT ,所以其计数范围为(-2.147.483.648 to+2.147.483.647).ASmin以避免物件滑出轨道尽头。
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）。
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PTO控制方式
PTO控制方式
CPU/信号板
CPU1211C CPU1212C CPU1214C CPU1215C
PTO2
PWM1
PWM2
脉冲 方向 脉冲 方向 脉冲 方向 脉冲 方向
Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.0
—
Q0.2
—
Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.0
高速 通道
2 2 2 2 2 2 1
脉冲 频率
100kHz 100kHz 100kHz 100kHz 1MHz 200kHz 200kHz
PTO控制方式
PTO控制方式
PTO方式硬件选型要点： 1.S7-1200 控制器CPU集成了两个100kHz 的高速脉冲输出； 2.信号板I/O可以扩展两个高速脉冲输出； 3.选型上要用晶体管输出的CPU； 4.S7-1200 CPU硬件版本v2.2以上本体可以直接组态四个轴，2个100K，2个20k。
PTO控制方式 轴工艺配置
PTO控制方式 轴工艺配置
PTO控制方式 轴工艺配置
°/s
PTO控制方式
轴工艺配置
当轴出现错误时，或使用 MC_Power指令禁用轴时 （StopMode=0或是 StopMode=2），采用设定的 急停速度停止轴
PTO控制方式 轴工艺配置
原点开关为Q0.2，PNP型接近开关常开输入，所以选择高电平有效。
—
Q0.2
—
Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.0
—
Q0.2
—
Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.0
—
Q0.2
—
Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.0
—
Q0.2
—
Q4.0 Q41. Q4.2 Q4.3 Q4.0
—
Q4.2
—
Q4.0 Q41.
—
—
Q4.0
—
—
—
S7-1200以PTO方式连接驱动器时输出地址分配表
脉冲串输出PTO控制方式
PTO控制方式 运动控制方式分类
PTO控制方式
PTO控制方式
P0 P1
正向旋转
负向旋转
脉冲串输出PTO的信号类型有多种，本次任务用的是脉冲A和方向B，一个输出（P0） 控制脉冲，另一输出（P1）控制方向，如果脉冲处于正向，则P1为高电平（正转）， 如果脉冲处于负向，则P1为低电平（反转）。
PTO控制方式 轴工艺配置
逼近速度 要大于前面设的“启动/停 止速度” ，同时也要大于“参考速度”。
PTO控制方式
轴工艺配置
逼近/回原点方向： 规定正方向后，根据运动物体在原点左右哪个方向，选取逼近方向。
PTO控制方式
轴工艺配置
参考点开关一侧： “上侧”指的是：完成回原点指令后，轴的左边沿停在参考点开关右侧边沿。 “下侧”指的是：完成回原点指令后，轴的右边沿停在参考点开关左侧边沿。
PTO控制方式
TIA Portal硬件组态配 置
创建S7-1200项目。添加硬件配置，在 CPU的属性中设置：
启用脉冲发生器； 信号类型为“PTO”； 3.脉冲输出配置Q0.0，方向Q0.1。
PTO控制方式 轴工艺配置
PTO控制方式 轴工艺配置
1.轴工艺对象包括：
PTO控制方式 轴工艺配置
轴基本参数常规：轴名称，脉 冲发生器，位置工程单位。
PTO控制方式
轴工艺配置
被动回原点指的是轴在运行过程中碰 到原点开关，轴的当前位置将设置为 回原点位置值。
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