S7-200 PLC PTO/PWM初始化及操作步骤

    下面说明PTO/PWM的初始化及操作步骤，它可以进一步理解PTO及PWM功能。在整个说明过程中，一直使用Q0.0输出。初始化说明假定PLC进入运行(RUN)进行，即利用特殊继电器SM0.1调用初始化子程序。假如情况与此不符（如需对PTO/PWM功能重置），当然可以利用其他条件调用初始化程序。    ①PWM初始化步骤如下：    ·利用SM0.1将输出位(Q0.0)复位，并调用初始化子程序。即随后的扫描周期不再调用该初始化子程序，降低扫描时间的同时，使程序结构化更强。    ·设置控制字节，将控制字写入SMB67（或SMB77）。如16#C1，其意义是，选择并允许PWM方式的工作，以μs为时间基准，允许更新PWM的周期时间。    ·将字型数据的PWM周期值写入SMW68（或SMW78）。    ·将字型数据的PWM的脉冲宽度值写入SMW70（或SMW80）。    ·如果希望随时改变脉冲宽度，可以重新向SMB67装入控制字（16#C2或16#C3）。    ·执行PLS指令，PLC自动对PTO/PWM的硬件做初始化编程。    ·退出子程序。    【例1】  在实验室环境中，验证PWM的功能，控制要求如下：    当CPU从STOP到RUN时，输出点Q0.1立即输出脉冲，要求周期2s，脉宽1s；当输入按钮I0.0按下之后，周期不改变，脉宽改为0.5s。    分析：    ·由于实验室的设备以学生练习为目的，其输出类型均为继电器类型（交／直流输出都可连接），同时也为了便于监控和延长使用寿命，周期和脉宽值不要太小（时基应为μs），本例中因为周期和脉宽都以秒为单位，所以时基为ms，如周期2s，则设定值为2000。    ·改变PWM的输出形式，必须通过重新初始化来实现（通过I0.0上升沿来调用重新初始化程序段），在重新初始化的过程中，只需对改变的参数重新赋值，并通过执行PLS指令启动PWM输出按新参数运行。    参考梯形图程序如图4-80所示。
    图4-80    PWM应用举例    ②PTO操作的初始化。首先应确定高速脉冲串的输出端子（Q0.0或Q0.1）和脉冲序列的实现方式（单段或多段）。然后再进行PTO的初始化，其过程如下：    ·利用SM0.1将输出位（Q0.0或Q0.1）复位，并调用初始化子程序。即随后的扫描周期不再调用该初始化子程序，降低扫描时间的同时，使程序结构化更强。    ·设置控制字节，将控制字写入SMB67或SMB77。    ·如果是单段PTO，则向SMW68或SMW78写入初始周期值，并向SMD72或SMD82写入脉冲个数。    ·如果是多段PTO，则需向SMB166S或MB176写入段数，向SMW168或SMW178装入包络表的首地址（可以子程序的形式建立包络表）。    ·当脉冲序列输出完成时，发出告知信号或触发其他操作时，需将中断事件号19或20和某个中断服务程序相连接(ATCH)。    ·编写中断服务子程序。    ·设置全局开中断。    ·执行PLS指令。    ·退出子程序。    【例2】  多段PTO输出控制应用举例。    某台步进电动机的运行曲线如图4-81所示，需要4000个脉冲，其中需要200个脉冲使电动机从A点加速运行到B点，然后恒速运行3400个脉冲到C点，最后需要400个脉冲减速到D点，这时指示灯Q0.5亮，表示从A点到D点的运行过程结束。
    图4-81    步进电动机的运行曲线    ①选择由Q0.0输出，由图4-81可知，选择3段（AB段、BC段和CD段）PTO的输出形式。    ②确定周期值的时基单位，因为在BC段输出的频率最大，为10kHz，对应的周期值为100μs，因此选择时基单位为μs，向控制字节SMB67写入控制字16#A0。    ③确定初始周期值、周期增量值。    ·初始周期值的确定比较容易，是每段初始频率的倒数。AB段为500μs，BC段为100μs，CD段为100μs。    ·周期增量值的确定。周期增量值的确定可通过计算来得到，计算公式为：(Tn+1-Tn)/N，式中，Tn+1为该段结束的周期时间，Tn为该段开始的周期时间，N为该段的脉冲数。    ④建立包络表。设包络表的首地址为VB200，包络表中的参数如表4-37所示。    表4-37    包络表的参数
 V变量存储器地址     参数名称     参数值     VB200     总包络段数     3     VW201     加速阶段     初始周期值     500μs     VW203     周期增量值    -2μs     VD205     输出脉冲数     200     VW209     恒速阶段     初始周期值     100μs     VW211     周期增量值     0μs     VD213     输出脉冲数     3400     VW217     减速阶段     初始周期值     100μs     VW219     周期增量值     1μS     VD221     输出脉冲数     400     ⑤设置中断事件，编写中断服务子程序。当3段PTO输出完成时，对应的中断事件号是19，用中断连接指令将中断事件号19与中断服务子程序INT2连接起来，编写中断服务子程序。    ⑥设置全局开中断ENI。    ⑦执行PLS指令。    步进电动机系统的控制程序如图4-82所示，是由主程序、初始化子程序和中断服务程序构成的。    注意：本程序不宜在实验室环境运行，因为4000个脉冲会在不到1s就会输出完成，这既不便于观察，也会损坏实验设备。如用于实验，应大幅度地减小频率及各段脉冲数。
    图4-82    步进电动机控制程序