PLC高速脉冲输出ppt课件

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1、高速脉冲输出指令（PTO）1/8/2023ppt课件.2PTO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。2.脉冲串输出（PTO）：用于速度和位置控制。3.EM253位控模块：用于速度和位置控制的附加模块。1/8/2023ppt课件.3PTO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。1/8/2023ppt课件.4PTO的

2、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1065 535s或265 535ms。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，若设置值小于2，系统将默认为2。1/8/2023ppt课件.5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

3、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。1/8/2023ppt课件.6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。不使用PTO/PWM发生器时

4、，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。1/8/2023ppt课件.7SM特殊功能寄存器Q0.0对应寄存器对应寄存器Q0.1对应寄存器对应寄存器功能描述功能描述SMB66SMB76状态字节，状态字节，PTO方式下，监控脉冲串的运行方式下，监控脉冲串的运行状态状态SMB67SMB77控制字节，定义控制字节，定义PTO/PWM脉冲的输出格式脉冲的输出格式SMW68SMW78设置设置PTO/PWM脉冲的周期值，范围：脉冲的周期值，范围：265535SMW70

5、SMW80设置设置PWM的脉冲宽度值，范围：的脉冲宽度值，范围：065535SMD72SMD82设置设置PTO脉冲串的输出脉冲数，范围：脉冲串的输出脉冲数，范围：14294967295SMB166SMB176设置设置PTO多段操作时的段数多段操作时的段数SMW168SMW178设置设置PTO多段操作时包络表的起始地址，使多段操作时包络表的起始地址，使用从变量寄存器用从变量寄存器V0开始的字节偏移表示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 1/8/2023ppt课件.8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

6、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 XXXX增量计算错误0（无错误）1（终止）用户命令终止0（无错误）1（终止）管线上溢/下溢0（无溢出）1（溢出）空闲0（执行中）1（空闲）SM66SM761/8/2023ppt课件.10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1/8/2023ppt课件.11PLS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 称高速脉冲输出指令PLS指令表格式PL

7、S Q梯形图格式1/8/2023ppt课件.12PLS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.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

8、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1/8/2023ppt课件.13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192.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）。1/8/2023ppt课件.14PTO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

9、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)。1/8/2023ppt课件.15单段PTO 1.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）。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。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S

10、M76.6会置位，表示PTO管线溢出。单段管线编程较复杂，主要要注意新脉冲串控制参数的写入时机。1/8/2023ppt课件.16单段PTO编程方法及步骤 A.初始化操作(以PTO/PWM 0为例)：1.将 PTO 的输出点 Q0.0 复位;2.调用PTO脉冲串输出初始化操作子程序。这个结构可以使系统在后续的扫描过程中不再调用这个子程序，从而减少了扫描时间，且程序更为结构化。完成下列任务：a.设置控制字节SMB67,按照控制要求按位填写：如使SMB67=16#85。SMB67=16#85 10000101允许PTO选择PTO单段PTO时基us可以 更新脉冲数和周期值PWM不更新脉冲PWM更新方式

11、b.单段操作中向SMW68中写入希望的周期值;c.向SMD72中写入希望的脉冲数；d.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指令输出完本脉冲串时，产生中断。e.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，输出单段脉冲。C.一旦启动了一个脉冲串输出，就要立即为下一个脉冲串设置控制参数，并再次执行PLS指令。第一个脉冲串输出完毕后，第二个脉冲串自动开始输出。重复以上过程就可输出多个脉冲串。D.有停止信号时，停止高速脉冲串输出。1/8/2023ppt课件.18多段PTO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

12、格式写入变量存储区用户指定的缓冲区中-称为包络表包络表说明：1.包络表由包络段数和各段构成。2.第一个字节为需要输出的脉冲串总段数，范围：1255。3.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 4.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。5.周期增量的计算公式：6.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。7.多段PTO的优点：编程简单，且在同一段脉冲

13、串中其周期可以均匀改变。例如：第1段中的初始周期为500，脉冲数为400个；而第2段的初始周期为 100，为保证平滑过渡，第1段的结束周期设为与第2段初始周期相同，则脉冲的周期增量为:表4 包络表格式有符号数16位1/8/2023ppt课件.21 多段 PTO 编程方法及步骤 A.初始化操作(以PTO/PWM 0为例)：1.将 PTO 的输出点 Q0.0 复位;2.调用初始化子程序SBR-0，完成下列任务：a.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0PWM更新方式 b.将包络表的起始地址写入 SMW168；c.填写包络表中各段脉冲串的特性参数

14、；d.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。e.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。1/8/2023ppt课件.23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停止按钮禁止PTO输出1/8/2023ppt课件.24应用举例例题1：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（

15、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。解：1.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。2.填写控制字节SMB67：使SMB67=16#A0。3.将包络表首地址装入SMW168中。4.填写包络表。参数转换：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：段数起始周期值周期增量脉冲个数5.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

16、件与中断服务程序INT0连接起来，并全局开中断（ENI）。6.执行PLS指令。7.本控制程序的结构：主程序 初始化子程序 中断服务程序 1/8/2023ppt课件.27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。例2.如图 2所示为使用多段管线 PTO 方式控制直流伺服电动机进行精确定位的控制系统。控制中遵循图3中所画运行轨迹，并可以实现任意时刻停止直流伺服电动机。控制程序如图4所示。图 2 图3 直流伺服电动机精确定位控制系统示意图图4 I/O分配见表分配见表5 表表5直流伺服电动机精确定位控制

17、系统直流伺服电动机精确定位控制系统I/O分配表分配表输入触点功能说明输出线圈功能说明I0.0伺服电动机启动按钮Q0.0高速脉冲输出端口I0.1伺服电动机停止按钮Q1.6伺服控制允许输出 (1)在初始化子程序在初始化子程序INIT中，将高速脉冲输出设置为中，将高速脉冲输出设置为PTO模式、多模式、多段管线、段管线、s模式，并允许脉冲输出。同时设置模式，并允许脉冲输出。同时设置PTO包络表起始地址为包络表起始地址为VB300，通过，通过SETBAOLUO子程序设置了包络表。子程序设置了包络表。(2)I0.0闭合启动了高速脉冲，并使伺服控制允许开启。闭合启动了高速脉冲，并使伺服控制允许开启。(3)I0.1闭合可以通过设置闭合可以通过设置SM67.7为零禁止高速脉冲输出，同时使为零禁止高速脉冲输出，同时使伺服控制允许关闭，使得直流伺服电动机停止。伺服控制允许关闭，使得直流伺服电动机停止。ppt课件.35课件部分内容来源于网络，如对内容有异议或侵权的请及时联系删除！此课件可编辑版，请放心使用！此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！