S7-200 PLC高速脉冲使用【启程PLC培训】点击：4691 | 回复：38

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发表于：2013-03-18 11:28:38

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SIMATIC S7-200 PLC高速脉冲输出

－－－－PWM使用

首先了解一下S7-200的高速脉冲输出

1 高速脉冲输出介绍

在需要对负载进行高精度控制时，如对步进电机的控制，需要对步进电机提供一系列的脉冲，高速脉冲输出指令就是为满足这种需求而开发的。

1.1 高速脉冲输出－－-输出端子的确定

S7-200只有输出继电器Q0.0和Q0.1具有高速脉冲输出功能，不用高速脉冲时，作普通的数字量输出点用。

1.2 高速脉冲输出的形式

高速脉冲输出有两种的形式：

高速脉冲序列（或称高速脉冲串）输出PTO

脉冲宽度调制输出PWM

可通过特殊继电器来定义输出的形式

1.3 高速脉冲输出相关寄存器

每个高速脉冲发生器对应一定数量特殊标志寄存器，这些寄存器包括控制字节寄存器、状态字节寄存器和参数数值寄存器，用以控制高速脉冲的输出形式、反映输出状态和参数值。

1.4 编程中的脉冲输出指令

PLS指令

功能：EN有效，检测各相关寄存器的状态，激活由控制字节定义的高速脉冲输出操作。Q取0或1对应Q0.0和Q0.1如图 1.4?1

图 1.4?1

2 PWM简介及编程运用

PWM（Pulse Width Modulation脉冲调制）宽度可调脉冲输出

PWM功能提供带变量占空比的固定周期输出。可以微秒或毫秒为时间基准指定周期和脉宽。

2.1 S7-200的PWM

S7-200有两台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）。

PWM功能在Q0.0或Q0.1位置现用时，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。如图 2.1?1

图 2.1?1

2.2 PWM周期和脉冲宽度

脉冲宽度为16为无符号数，脉冲宽度增量单位为us或ms。范围0~65535，占空比为0~100%。当脉冲宽度大于或等于周期时输出将连续接通。为0时，输出一直被关断。如表 1

表 1 周期和脉冲宽度

脉宽时间／周期	反应
脉宽时间 >= 周期值	占空比为100%：输出连续运行。
脉宽时间 = 0	占空比为0%：输出关闭。
周期 < 2个时间单位	周期的默认值为两个时间单位。

2.3 PWM更新方式

根据在改变脉冲宽度时是否需要改变时间基准，可分为同步更新和异步更新。如表 2

表 2 同步、异步更新

同步更新	脉宽的改变和PWM脉冲的新周期同步发生。适用于不需要改变时间基准的情况，常用中断实现。
异步更新	需要改变时间基准时使用。异步更新可能会导致PWM功能暂时失效，造成被控装置的振动。

注意: 由于此原因，建议使用同步PWM更新。选择可用于所有预计周期数值的。

2.4 PWM控制寄存器器

Q0.0	Q0.1	控制位
SM67.0	SM77.0	PWM更新周期值 0 = 无更新；1 = 更新周期
SM67.1	SM77.1	PWM更新脉宽时间值 0 = 无更新；1 = 更新周期
SM67.2	SM77.2	PTO更新脉冲计值
SM67.3	SM77.3	PWM选择基时 0 = 1us； 1 =1ms
SM67.4	SM77.4	PWM更新方法： 0 = 异步更新； 1 = 同步更新
SM67.5	SM77.5	PTO操作
SM67.6	SM77.6	PTO/PWM模式选择 0 = 选择PTO； 1 = 选择PWM
SM67.7	SM77.7	PWM启用 0 = 禁用PWM； 1 = 启用PWM

Q0.0	Q0.1	其他PWM寄存器
SMW68	SMW78	PWM周期值（范围：2至 65535）
SMW70	SMW80	PWM脉宽值（范围：0至65535）

2.5 PWM软件编程步骤

1.确定高速PWM的输出端（Q0.0或Q0.1）

2. 初始化设置

设置控制字节－－-将控制字写入SMB67或SMB77

写入周期值SMW68(78)、

写入脉冲宽度值SMW70(80)

3.执行PLS指令

注：

1.在启用PWM操作之前，将用于Q0.0和Q0.1的过程映像寄存器设为0。

2.所有的控制位、周期、脉宽和脉冲计数值的默认值均为0。

3.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。

4.PWM初始化建议使用"首次扫描"位（SM0.1）初始化脉冲输出。执行程序只执行一次，可以节省PLC的扫描程序执行的时间

5.通常，您用一个子程序为脉冲输出初始化PWM。您从主程序调用初始化子程序。使用首次扫描内存位（SM0.1）将脉冲输出初始化为0，并调用子程序，执行初始化操作。当您使用子程序调用时，随后的扫描不再调用该子程序，这样会降低扫描时间执行，并提供结构更严谨的程序。

编程实例：

设定Q0.0输出周期为10ms,50%占空比PWM脉冲，同步更新方式

首先根据PWM的控制寄存器表格得出下列数据如图 2.5?1

图 2.5?1

表 3 周期和脉宽设定控制字

SMW68	PWM周期值（范围：2至 65535）	10
SMW70	PWM脉宽值（范围：0至65535）	5

程序：如图 2.5?2、如图 2.5?3、图 2.5?4、图 2.5?5

图 2.5?2

图 2.5?3

图 2.5?4

图 2.5?5

总结：

对于PWM的控制寄存器的操作控制字的赋值常用参考（十六进制）

表 4

控制寄存器	选择模式	PWM更新方法	基时	脉宽	周期
16#D1	PWM	同步	1us		载入
16#D2	PWM	同步	1us	载入
16#D3	PWM	同步	1us	载入	载入
16#D9	PWM	同步	1ms		载入
16#DA	PWM	同步	1ms	载入
16#DB	PWM	同步	1ms	载入	载入