SPLC的高速脈沖指令

1、機(jī)電一體化機(jī)電一體化1. 1. 高速脈沖輸出的幾個(gè)概念高速脈沖輸出的幾個(gè)概念 1) 1) 高速脈沖輸出的形式高速脈沖輸出的形式 高速脈沖串輸出高速脈沖串輸出 PTOPTO : : ( Pulse Train Output ) ( Pulse Train Output ) 輸出輸出指定數(shù)量，占空比為指定數(shù)量，占空比為50%50% 的方波脈沖串。的方波脈沖串。 寬度可調(diào)脈沖輸出寬度可調(diào)脈沖輸出 PWM :PWM : ( Pulse Width Modulation ) ( Pulse Width Modulation ) 輸出輸出數(shù)量不限，占空比可調(diào)數(shù)量不限，占空比可調(diào)的脈沖串信號(hào)。的脈沖串信號(hào)。

2、2) 2) 高速脈沖輸出端子高速脈沖輸出端子 每臺(tái)每臺(tái)CPUCPU可以提供可以提供 2 2 個(gè)個(gè)高速脈沖高速脈沖發(fā)生器發(fā)生器 PTO/PWM PTO/PWM 發(fā)生器發(fā)生器0 0 的輸出端子是的輸出端子是 Q0.0Q0.0 PTO/PWM PTO/PWM 發(fā)生器發(fā)生器1 1 的輸出端子是的輸出端子是 Q0.1Q0.13) 3) 高速脈沖輸出優(yōu)先權(quán)高速脈沖輸出優(yōu)先權(quán) 有有PTO/PWM PTO/PWM 輸出時(shí)，輸出時(shí)，CPU CPU 把輸出端子把輸出端子Q0.0Q0.0、Q0.1 Q0.1 控制權(quán)交給控制權(quán)交給 PTO/PWM PTO/PWM 發(fā)生器，禁止普發(fā)生器，禁止普通邏輯輸出。通邏輯輸出。

3、輸出映像寄存器輸出映像寄存器 Q Q 的狀態(tài)會(huì)影響的狀態(tài)會(huì)影響PTO/PWMPTO/PWM波形的起始電平波形的起始電平, , 高速脈沖輸出前要先把高速脈沖輸出前要先把Q0.0Q0.0、 Q0.1Q0.1的狀態(tài)清零。的狀態(tài)清零。4 4）高速脈沖輸出適用機(jī)型）高速脈沖輸出適用機(jī)型 輸出輸出高頻脈沖信號(hào)高頻脈沖信號(hào)時(shí)，應(yīng)選用時(shí)，應(yīng)選用晶體管輸出晶體管輸出型型 PLCPLC。2. 2. 高速脈沖輸出指令及特殊寄存器高速脈沖輸出指令及特殊寄存器 1 1）高速脈沖輸出指令）高速脈沖輸出指令( Pulse )( Pulse )指令指令功能：功能：EN EN 有一個(gè)上升有一個(gè)上升沿時(shí)，激活沿時(shí)，激活PLSPL

4、S，控制，控制PLCPLC從從 Q0.0 Q0.0 或或 Q0.1Q0.1 輸出高速脈沖。輸出高速脈沖。 X X PLS PLS指令可以輸出指令可以輸出: : 高速脈沖串高速脈沖串 PTOPTO 寬度可調(diào)的脈沖信號(hào)寬度可調(diào)的脈沖信號(hào) PWM PWM 數(shù)據(jù)類型：數(shù)據(jù)類型： 操作數(shù)操作數(shù)Q0.XQ0.X：X X必須是必須是常數(shù)常數(shù) 0 0 或或 1 1。 EN: EN:只接通一個(gè)掃描周期的只接通一個(gè)掃描周期的短信號(hào)短信號(hào)。2 2）特殊寄存器）特殊寄存器每個(gè)每個(gè) PTO/PWM PTO/PWM 都有一組配套參數(shù)：都有一組配套參數(shù)： 1 1個(gè)個(gè) 8 8位的位的控制字節(jié)控制字節(jié) 1 1個(gè)個(gè) 8 8位的位

5、的狀態(tài)字節(jié)狀態(tài)字節(jié) 1 1個(gè)個(gè) 1616位的位的周期值周期值 1 1個(gè)個(gè) 1616位的位的脈寬值脈寬值 1 1個(gè)個(gè) 3232位的位的脈沖數(shù)量脈沖數(shù)量 對(duì)于多段對(duì)于多段 PTOPTO，還有，還有 1 1個(gè)個(gè) 8 8位的位的段字節(jié)段字節(jié) 1 1個(gè)個(gè) 1616位位包絡(luò)表起始地址包絡(luò)表起始地址這些參數(shù)存放在系統(tǒng)指定的特殊標(biāo)志寄存器中這些參數(shù)存放在系統(tǒng)指定的特殊標(biāo)志寄存器中 Q0.0Q0.0的寄的寄存器存器Q0.1Q0.1的寄的寄存器存器名稱及功能描述名稱及功能描述SMB66SMB66SMB76SMB76狀態(tài)字節(jié)，在狀態(tài)字節(jié)，在PTOPTO方式下，跟蹤方式下，跟蹤脈沖串的輸出狀態(tài)脈沖串的輸出狀態(tài)SMB6

6、7SMB67SMB77SMB77控制字節(jié)，控制控制字節(jié)，控制PTO/PWMPTO/PWM脈沖輸脈沖輸出的基本功能出的基本功能SMW68SMW68SMW78SMW78PTO/PWMPTO/PWM的周期值，字型，范圍的周期值，字型，范圍：2 26553565535，1616位無符號(hào)數(shù)位無符號(hào)數(shù)Q0.0Q0.0的寄的寄存器存器Q0.1Q0.1的寄的寄存器存器名稱及功能描述名稱及功能描述SMW70SMW70SMW80SMW80PWMPWM的脈寬值，字型，范圍的脈寬值，字型，范圍0 06553565535，1616位無符號(hào)數(shù)位無符號(hào)數(shù)SMD72SMD72SMD82SMD82PTOPTO的脈沖數(shù)，雙字型，

7、的脈沖數(shù)，雙字型，范圍：范圍：1 142949672954294967295，3232位無位無符號(hào)數(shù)符號(hào)數(shù)SMB166SMB166SMB176SMB176多段管線多段管線PTOPTO進(jìn)行中的段的編號(hào)進(jìn)行中的段的編號(hào)，8 8位無符號(hào)數(shù)位無符號(hào)數(shù)SMW168SMW168SMW178SMW178多段管線多段管線PTOPTO包絡(luò)表起始字節(jié)的包絡(luò)表起始字節(jié)的地址地址 狀態(tài)字節(jié)狀態(tài)字節(jié) PTO PTO 方式方式下運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)使相應(yīng)位置位。使相應(yīng)位置位。 表表7-18 7-18 狀態(tài)字節(jié)表狀態(tài)字節(jié)表狀狀態(tài)態(tài)位位SMSM6.06.0SMSM6.36.3SMSM6.46.4

8、SMSM6.56.5SMSM6.66.6SMSM6.76.7功功能能描描述述 不用不用PTOPTO包絡(luò)因包絡(luò)因增量計(jì)算錯(cuò)增量計(jì)算錯(cuò)誤終止誤終止0 0：無錯(cuò)，：無錯(cuò)，1 1：終止：終止PTO PTO 包絡(luò)包絡(luò)因用戶命令因用戶命令終止終止0 0：無錯(cuò)，：無錯(cuò)，1 1：終止：終止PTO PTO 管管線溢出線溢出0 0：無溢：無溢出出1 1：溢出：溢出PTOPTO空閑空閑0 0：執(zhí)行：執(zhí)行中中1 1：空閑：空閑控制字節(jié)中各控制位的功能控制字節(jié)中各控制位的功能SMB77SMB77SMB67SMB67 控制字節(jié)控制字節(jié) 通過設(shè)置字節(jié)中各控制位，來定義高速脈通過設(shè)置字節(jié)中各控制位，來定義高速脈沖輸出的特性沖

9、輸出的特性. .3 3高速脈沖串輸出高速脈沖串輸出PTOPTO 特點(diǎn)特點(diǎn): :高速脈沖串輸出高速脈沖串輸出(PTO)(PTO)方式下方式下，只能改只能改變脈沖的周期值和脈沖數(shù)。變脈沖的周期值和脈沖數(shù)。 1 1）周期和脈沖數(shù)）周期和脈沖數(shù)周期：周期：單位：單位：ss或或msms。周期值為周期值為1616位無符位無符號(hào)整數(shù)號(hào)整數(shù)。變化范圍：。變化范圍：505065535 s65535 s或或 2 265535 ms65535 ms。脈沖數(shù)：脈沖數(shù)：是一個(gè)是一個(gè)3232位的無符號(hào)整數(shù)位的無符號(hào)整數(shù)，取，取值范圍：值范圍：1 142949672954294967295。2 2）高速脈沖串輸出中斷）高速

10、脈沖串輸出中斷 PTO PTO 方式下，當(dāng)輸出完指定數(shù)量的脈沖后，方式下，當(dāng)輸出完指定數(shù)量的脈沖后，產(chǎn)生高速脈沖串輸出中斷。產(chǎn)生高速脈沖串輸出中斷。 PTO/PWM 0 PTO/PWM 0 的中斷事件號(hào)是的中斷事件號(hào)是1919 PTO/PWM 1 PTO/PWM 1 的中斷事件號(hào)是的中斷事件號(hào)是20 20 高速脈沖串輸出時(shí)，高速脈沖串輸出時(shí)，CPUCPU自動(dòng)將自動(dòng)將PTOPTO空閑位空閑位SM66.7SM66.7（或（或SM76.7SM76.7）置）置1 1。3 3） PTOPTO的種類的種類 PTOPTO方式下，要輸出多段脈沖串時(shí)，允許脈方式下，要輸出多段脈沖串時(shí)，允許脈沖串排隊(duì)。沖串排隊(duì)。

11、PTOPTO輸出多段脈沖的方式有兩種：輸出多段脈沖的方式有兩種：單段單段PTOPTO：定義一個(gè)定義一個(gè)脈沖串，脈沖串，輸出一個(gè)輸出一個(gè)脈沖脈沖串串 ( (特性參數(shù)通過特殊寄存器分別定義特性參數(shù)通過特殊寄存器分別定義) ) 。多段多段PTOPTO：集中定義集中定義多個(gè)脈沖串，多個(gè)脈沖串，按順序輸按順序輸出出多個(gè)脈沖串多個(gè)脈沖串( (特性參數(shù)通過包絡(luò)表集中定義特性參數(shù)通過包絡(luò)表集中定義) ) 。 單段單段PTO PTO 實(shí)現(xiàn)的方法實(shí)現(xiàn)的方法 用指定的特殊標(biāo)志寄存器定義脈沖串特性用指定的特殊標(biāo)志寄存器定義脈沖串特性參數(shù)（每次定義一個(gè)脈沖串）。一個(gè)脈沖串輸參數(shù)（每次定義一個(gè)脈沖串）。一個(gè)脈沖串輸出完成

12、后，產(chǎn)生中斷。在中斷服務(wù)程序中再為出完成后，產(chǎn)生中斷。在中斷服務(wù)程序中再為下一個(gè)脈沖串更新參數(shù)，輸出下一個(gè)脈沖串。下一個(gè)脈沖串更新參數(shù)，輸出下一個(gè)脈沖串。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 各脈沖段可以采用不同的時(shí)間基準(zhǔn)。各脈沖段可以采用不同的時(shí)間基準(zhǔn)。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：單段單段PTOPTO輸出多段高速脈沖串時(shí)，編程輸出多段高速脈沖串時(shí)，編程復(fù)雜，且參數(shù)設(shè)置不當(dāng)會(huì)造成脈沖串之間的不平復(fù)雜，且參數(shù)設(shè)置不當(dāng)會(huì)造成脈沖串之間的不平滑轉(zhuǎn)換?；D(zhuǎn)換。 多段多段PTO PTO 操作操作 多段多段PTOPTO：集中定義多個(gè)脈沖串集中定義多個(gè)脈沖串，并，并把各段把各段脈沖串的特性參數(shù)按照規(guī)定的格式寫入脈沖串的特性參數(shù)按照規(guī)定的格式寫入變

13、量存變量存儲(chǔ)區(qū)用戶指定的緩沖區(qū)中儲(chǔ)區(qū)用戶指定的緩沖區(qū)中-稱為稱為包絡(luò)表包絡(luò)表( (見書表見書表7-20)7-20)。包絡(luò)表說明：包絡(luò)表說明： 包絡(luò)表由包絡(luò)段數(shù)和各段構(gòu)成。包絡(luò)表由包絡(luò)段數(shù)和各段構(gòu)成。 第一個(gè)字節(jié)第一個(gè)字節(jié)為需要輸出的為需要輸出的脈沖串脈沖串總段數(shù)總段數(shù)， 范圍：范圍：1 1255255 ； 定義定義一段脈沖串的特性參數(shù)需要一段脈沖串的特性參數(shù)需要8 8個(gè)字節(jié)個(gè)字節(jié) 2 2個(gè)字節(jié)個(gè)字節(jié)存放脈沖串的存放脈沖串的起始周期值起始周期值 2 2個(gè)字節(jié)個(gè)字節(jié)定義脈沖串的定義脈沖串的周期增量周期增量 4 4個(gè)字節(jié)個(gè)字節(jié)存放該段脈沖串的存放該段脈沖串的脈沖數(shù)脈沖數(shù) 包絡(luò)表中的周期單位可以為包絡(luò)

14、表中的周期單位可以為 ms ms 或或 ss， 但表中所有周期單位必須一致。但表中所有周期單位必須一致。 周期增量的計(jì)算公式：周期增量的計(jì)算公式： 多段多段PTOPTO操作時(shí)，需把操作時(shí)，需把包絡(luò)表的起始地址包絡(luò)表的起始地址 裝入標(biāo)志寄存器裝入標(biāo)志寄存器 SMW168SMW168（或（或SMW178SMW178）中。中。 PTOPTO指令執(zhí)行時(shí)，指令執(zhí)行時(shí)，當(dāng)前輸出段的段號(hào)當(dāng)前輸出段的段號(hào)由系由系 統(tǒng)填入統(tǒng)填入 SMB166 SMB166 或或 SMB176 SMB176 中。中。脈沖數(shù)周期增量起始終止TT多段多段PTOPTO的優(yōu)點(diǎn)：的優(yōu)點(diǎn)： 編程簡單，且在同一段脈沖串中其周期可編程簡單，且在

15、同一段脈沖串中其周期可以均勻改變。以均勻改變。 多段多段 PTO PTO 編程方法及步驟：編程方法及步驟： A. A. 初始化操作初始化操作( (以以PTO/PWM 0PTO/PWM 0為例為例) )： a. a. 將將 PTO PTO 的輸出點(diǎn)的輸出點(diǎn) Q0.0 Q0.0 復(fù)位復(fù)位; ; b. b. 調(diào)用初始化子程序調(diào)用初始化子程序SBR-0SBR-0，完成下列，完成下列任務(wù)：任務(wù)： 將包絡(luò)表的起始地址寫入將包絡(luò)表的起始地址寫入 SMW168SMW168； 填寫包絡(luò)表中各段脈沖串的特性參數(shù)；填寫包絡(luò)表中各段脈沖串的特性參數(shù)； 設(shè)置控制字節(jié)設(shè)置控制字節(jié)SMB67 ,SMB67 ,按照控制要求按

16、位填按照控制要求按位填寫：如使寫：如使SMB67=16#A0SMB67=16#A0。 多段多段PTOPTO下全為下全為0 0PWMPWM更新方式更新方式 建立中斷連接：用建立中斷連接：用ATCHATCH指令建立脈沖輸指令建立脈沖輸出完成中斷事件與中斷程序的聯(lián)系。當(dāng)出完成中斷事件與中斷程序的聯(lián)系。當(dāng)PLSPLS指指令輸出完指定數(shù)量的脈沖串時(shí)，產(chǎn)生中斷。令輸出完指定數(shù)量的脈沖串時(shí)，產(chǎn)生中斷。 用用ENIENI全局開放中斷；全局開放中斷；B.B. 有啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，執(zhí)行高速脈沖輸出指令有啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，執(zhí)行高速脈沖輸出指令PLSPLS，按順序輸出多段脈沖串。，按順序輸出多段脈沖串。C.C. 有停止信號(hào)時(shí)，停

17、止高速脈沖串輸出。有停止信號(hào)時(shí)，停止高速脈沖串輸出。 停止停止 PTO PTO 輸出的方法輸出的方法 PLSPLS指令一經(jīng)激發(fā)，就能完成指定脈沖串指令一經(jīng)激發(fā)，就能完成指定脈沖串的輸出，故要停止的輸出，故要停止PTOPTO輸出，必須先在輸出，必須先在控制字控制字節(jié)中節(jié)中禁止禁止PTOPTO輸出輸出，且，且執(zhí)行執(zhí)行PLSPLS指令指令。SMB67SMB67停止按鈕停止按鈕【例【例7-11-27-11-2】 多段多段PTOPTO應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例 已知步進(jìn)電機(jī)的起動(dòng)頻率為已知步進(jìn)電機(jī)的起動(dòng)頻率為2 kHz2 kHz（A A點(diǎn)），點(diǎn)），經(jīng)過經(jīng)過400400個(gè)脈沖加速后頻率上升到個(gè)脈沖加速后頻率上升到1

18、0 kHz10 kHz（B B點(diǎn)點(diǎn)和和C C點(diǎn)），恒速轉(zhuǎn)動(dòng)的脈沖數(shù)為點(diǎn)），恒速轉(zhuǎn)動(dòng)的脈沖數(shù)為40004000個(gè)，減速過個(gè)，減速過程脈沖數(shù)為程脈沖數(shù)為200200個(gè)，頻率降為個(gè)，頻率降為2 kHz2 kHz（D D點(diǎn)），其點(diǎn)），其頻率特性如圖所示。頻率特性如圖所示。解：解： 確定脈沖發(fā)生器及工作模式確定脈沖發(fā)生器及工作模式 要求要求PLCPLC輸出三段串脈沖。故采用多段輸出三段串脈沖。故采用多段PTOPTO輸出輸出方式。選擇輸出端為方式。選擇輸出端為 Q0.0Q0.0。 填寫控制字節(jié)填寫控制字節(jié)SMB67SMB67：使：使SMB67=16#A0 SMB67=16#A0 填寫包絡(luò)表。填寫包絡(luò)表。

19、將包絡(luò)表首地址裝入將包絡(luò)表首地址裝入SMW168SMW168中。中。參數(shù)換算參數(shù)換算：fT1起始頻率：起始頻率：2 kHz 2 kHz ，起始周期值：起始周期值：500s500s，運(yùn)行頻率為運(yùn)行頻率為10 kHz10 kHz，運(yùn)行周期值：運(yùn)行周期值：100s100s。 輸出輸出3 3段脈沖串，時(shí)基取段脈沖串，時(shí)基取ss，定義三段脈，定義三段脈沖串特性參數(shù)的包絡(luò)表為：沖串特性參數(shù)的包絡(luò)表為： 2 2 中斷連接：高速脈沖輸出完成時(shí)，產(chǎn)生中斷連接：高速脈沖輸出完成時(shí)，產(chǎn)生中斷事件中斷事件1919，用，用ATCHATCH指令將與中斷事件與中斷指令將與中斷事件與中斷服務(wù)程序服務(wù)程序INT0INT0連接起

20、來，并全局開中斷（連接起來，并全局開中斷（ENIENI）。）。 執(zhí)行執(zhí)行PLSPLS指令。指令。本控制程序的結(jié)構(gòu)：本控制程序的結(jié)構(gòu)： 主程序主程序 初始化子程序初始化子程序 中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序 初始化初始化啟動(dòng)啟動(dòng)停止停止G輸出完成指示輸出完成指示起動(dòng)按鈕起動(dòng)按鈕G停止按鈕停止按鈕W WDDCC 采用多段采用多段PTOPTO，脈沖串連續(xù)輸出期間，按，脈沖串連續(xù)輸出期間，按啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)按鈕I0.0I0.0不起作用，不會(huì)出現(xiàn)脈沖串重復(fù)不起作用，不會(huì)出現(xiàn)脈沖串重復(fù)排隊(duì)輸出的現(xiàn)象，脈沖串能夠按照規(guī)定的順序排隊(duì)輸出的現(xiàn)象，脈沖串能夠按照規(guī)定的順序輸出完后，停止輸出。輸出完后，停止輸出。 4 4寬度

21、可調(diào)的脈沖輸出寬度可調(diào)的脈沖輸出PWMPWM 特點(diǎn)特點(diǎn): : PWM PWM方式下，用戶方式下，用戶可以改變可以改變脈沖的脈沖的周周期值期值 和和 脈寬值脈寬值 ，脈沖數(shù)不受限制。脈沖數(shù)不受限制。 1 1） 周期值和脈寬值周期值和脈寬值 周期值：周期值：是一個(gè)是一個(gè)1616位無符號(hào)數(shù)據(jù)，單位：位無符號(hào)數(shù)據(jù)，單位：ss或或msms；變化范圍：；變化范圍：505065535s65535s或或2 265535 ms65535 ms。 脈沖寬度：脈沖寬度：是一個(gè)是一個(gè)1616位無符號(hào)整數(shù)，單位：位無符號(hào)整數(shù)，單位：ss或或msms；變化范圍是；變化范圍是0 065535 s65535 s或或msms。

22、即。即占空比在占空比在0 0100100之間之間變化。變化。 2 2）PWM PWM 更新方式更新方式 同步更新：同步更新：在改變脈沖周期值和脈寬值時(shí)，在改變脈沖周期值和脈寬值時(shí)，不改變時(shí)間基準(zhǔn)不改變時(shí)間基準(zhǔn)。特點(diǎn)：特點(diǎn)：同步更新時(shí)，波形的同步更新時(shí)，波形的變化發(fā)生在周期的邊緣，輸出波形進(jìn)行平滑轉(zhuǎn)變化發(fā)生在周期的邊緣，輸出波形進(jìn)行平滑轉(zhuǎn)換。換。 異步更新：異步更新：在改變脈沖周期值和脈寬值在改變脈沖周期值和脈寬值時(shí)，時(shí)，改變時(shí)間基準(zhǔn)改變時(shí)間基準(zhǔn)。特點(diǎn)：特點(diǎn)：采用異步更新會(huì)采用異步更新會(huì)使高速脈沖輸出功能被瞬時(shí)禁止，這時(shí)輸出使高速脈沖輸出功能被瞬時(shí)禁止，這時(shí)輸出端交由輸出映像寄存器端交由輸出映像寄存器Q Q控制，可能使控制，可能使 PWM PWM 的波形不連續(xù)，引起被控制設(shè)備的振動(dòng)。的波形不連續(xù)，引起被控制設(shè)備的振動(dòng)。 結(jié)論：結(jié)論：改變改變 PWM PWM 波形的特性時(shí)應(yīng)盡量波形的特性時(shí)應(yīng)盡量采用采用同步更新。同步更新。3