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西门子S7-200 PLC的PTO/PWM初始化及操作顺序

    PTO/PWM的初始化和操作步骤说明如下，以帮助大家更好地理解PTO和PWM功能的操作，这些步骤的说明使用了输出Q0.0。初始化操作假定S7-200已置成RUN模式，因此初次扫描存储器位为真(SM0.1=1)，如果情况与此不符，则PTO/PWM必须重新初始化，当然可以利用某个条件（不一定是初次扫描存储器位）来调用初始化程序。

    (1) PWM初始化。把Q0.0初始化成PWM，应遵循以下步骤。

    1)用初次扫描存储器位(SM0.1)设置输出为1，并调用执行初始化操作的子程序，由于采用了这样的子程序调用，后续扫描就不会再调用这个子程序，从而减少了扫描时间，也提供了一个结构优化的程序。

    2)在初始化子程序中，把16#D3送入SMB67，使PWM以微秒为增量单位（或16#DB使PWM以毫秒为增量单位）。用这些值设置控制字节的目的是：允许PTO/PWM功能，选择PWM操作，选择以微秒或毫秒为增量单位，设置更新脉宽和周期值。

    3)向SMW68(字)写入所希望的周期值。

    4)向SMW70(字)写入所希望的脉宽。

    5)执行PLS指令，以使S7-200对PTO/PWM发生器编程。

    6)向SMB67写入16#D2，选择以微秒为增量单位（或写入16#DA，选择以毫秒为增量单位），这复位了控制字节中的更新周期值位但允许改变脉宽，可以装入一个新的脉宽值然后不需要修改控制字节就执行PLS指令。

    7)退出子程序。

    (2)修改PWM输出的脉冲宽度。为了在子程序中改变PWM输出的脉宽，须遵循如下步骤(假定SMB67中装入16#D2或16#DA)。

    1)调用一个子程序以把所需脉宽装入SMW70(字)中。

    2)执行PLS指令使S7-200对PTO/PWM发生器编程。

    3)退出子程序。

    (3) PTO初始化一单段操作。为了初始化PTO，须遵循如下步骤。

    1)用初次扫描存储器位(SM0.1)复位输出为0，并调用执行初始化操作的子程序，由于采用了这样的子程序调用，后续扫描不会再调用这个子程序，从而减少了扫描时间，也提供了一个结构优化的程序。

    2)初始化子程序中把16#85送人SMB67，使PTO以微秒为增量单位（或写入16#8D，使PTO以毫秒为增量单位），用这些值设置控制字节的目的是：允许PTO/PWM功能，选择PTO操作，选择以微秒或毫秒为增量单位，设置更新脉冲计数和周期值。

    3)向SMW68(字)写入所希望的周期值。

    4)向SMD72(双字)写入所希望的脉冲计数。

    5)可选步骤。如果希望在一个脉冲串输出(PTO)完成时立刻执行一个相关功能，则可以编程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，并执行全局中断允许指令。参见前面介绍的中断指令，以了解中断处理的详细内容。

    6)执行PLS指令，使S7-200对PTO/PWM发生器编程。

    7)退出子程序。

    (4)修改PTO周期一单段操作。当使用单段PTO操作时，为了在中断程序中或子程序中改变PTO周期，须遵循如下步骤。

    1)把16#81送入SMB67，PTO以微秒为增量单位（或写入16#89，使PTO以毫秒为增量单位），用这些值设置控制字节的目的是：允许PTO/PWM功能，选择PTO操作，选择以微秒或毫秒为增量单位和设置更新周期值。

    2)向SMW68(字)写入所希望的周期值。

    3)执行PLS指令，使S7-200对PTO/PWM发生器编程，在更新周期的PTO波形开始前，CPU必须完成已经启动的PTO。

    4)退出中断程序或子程序。

    (5)修改PTO脉冲数一单段操作。当使用单段PTO操作时，为了在中断程序中或子程序中改变PTO的脉冲计数，须遵循如下步骤。

    1)把16#84送入SMB67，使PTO以微秒为增量单位（或写入16#8C，使PTO以毫秒为增量单位）。用这些值设置控制字节的目的是：允许PTO/PWM功能，选择PTO操作，选择以微秒或毫秒为增量单位和设置更新脉冲计数。

    2)向SMD72(双字)写入所希望的脉冲计数。

    3)执行PLS指令，使S7-200对PTO/PWM发生器编程，在更新周期的PTO波形开始前，CPU必须完成已经启动的PTO。

    4)退出中断程序或子程序。

    (6)修改PTO周期和脉冲数一单段操作。当使用单段PTO操作时，为了在中断程序中或子程序中改变PTO的周期和脉冲计数，须遵循如下步骤。

    1)把16#85送人SMB67，使PTO以微秒为增量单位（或写入16#8D，使PTO以毫秒为增量单位），用这些值设置控制字节的目的是：允许PTO/PWM功能，选择PTO操作，选择以微秒或毫秒为增量单位，设置更新周期和脉冲计数。

    2)向SMW68(字)写入所希望的周期值。

    3)向SMD72(双字)写入所希望的脉冲计数。

    4)执行PLS指令，使S7-200对PTO/PWM发生器编程，在更新周期的PTO波形开始前，CPU必须完成已经启动的PTO。

    5)退出中断程序或子程序。

    (7) PTO初始化一多段操作。为了初始化PTO，须遵循如下步骤。

    1)用初次扫描存储器位(SM0.1)复位输出为0，并调用执行初始化操作的子程序，由于采用了这样的子程序调用，后续扫描不会再调用这个子程序，从而减少了扫描时间，也提供了一个结构优化的程序。

    2)初始化子程序中把16#A0送入SMB67，使PTO以微秒为增量单位（或写入16#A8，使PTO以毫秒为增量单位），用这些值设置控制字节的目的是：允许PTO/PWM功能，选择PTO操作，选择以微秒或毫秒为增量单位，设置更新脉冲计数和周期值。

    3)向SMW168(字)写入包络表的起始V存储器偏移值。

    4)在包络表中设定段数，确保段数区（表的*个字节）正确。

    5)可选步骤。如果希望在一个脉冲串输出(PTO)完成时立刻执行一个相关功能，则可以编程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，并执行全局中断允许指令。

    6)执行PLS指令，使S7-200对PTO/PWM发生器编程。

    7)退出子程序。

    总之，PLS指令的应用编程是按以下步骤进行的：①确定脉冲发生器及工作模式；②设置控制字节；③写入周期值、周期增量值和脉冲数；④装入包络表首地址；⑤中断调用；⑥执行PLS指令。 PTO/PWM发生器的多段管线能力在许多应用中非常有用，例如步进电动机的控制，电动机的转动受脉冲控制。[例3-46]中的图3-126说明了如何生成包络表值按要求产生输出波形，以加速步进电动机、恒速运行然后减速电动机的过程。

    【例3-46】在步进电动机转动过程中，要从A点加速到B点后恒速运行，又从C点开始减速到D点，完成这一过程时用指示灯显示。电动机的转动受脉冲控制，A点和D点的脉冲频率为2kHz，B点和C点的频率为10kHz，加速过程的脉冲数为400个，恒速转动的脉冲数为4000个，减速过程脉冲数为200个。

    图3-126    脉冲频率一时间关系图

    因为采用周期时间表示包络表数值而不采用频率，需要将给定频率数值转换成周期时间数值，换算得起始及终止脉冲周期时间为500μs；与大脉冲频率对应的脉冲周期时间为100μS。

    采用简单公式决定PTO/PWM生成器用于调节各个脉冲周期所使用的周期增量：周期增量=（终脉冲周期一初始脉冲周期）／脉冲数目。利用此式，计算出加速部分（第1段）的周期增量是-1;恒速部分（第2段）的周期增量是0；减速部分（第3段）的周期增量是2。设包络表位于从V500开始的V内存内，表3-38用于生成要求波形的包络表值。

    表3-38    波形的包络表数据值

    该表的值可以通过用户程序中的指令放在V存储器中，另外一种方法是在数据块中定义包络表的值。段的后一个脉冲的周期在包络表中不直接，但必须计算得出（除非周期增量是0）。知道段的后一个脉冲的周期有利于决定各段波形之间的过渡是否平滑，计算各段后一个脉冲周期的公式：终脉冲周期=初始脉冲周期+周期增量×（该段脉冲数目-1）。

    作为介绍，上面的例子是有用的，在实际应用中可能需要更复杂的波形包络。应注意两点：周期增量只能以整数微秒数或毫秒数；周期的修改在每个脉冲上进行。

    这两点的影响是对于某个段的周期增量的计算可能需要叠代方法而言的，计算给定段的结束周期值或给定段的脉冲个数时可能需要作一定的调整。在确定校正包络表值的过程中，包络段的持续时间很有用的，可按照下面的公式计算完成一个包络段的时间长度：时间长度=该段的脉冲数量×[初始脉冲周期+（周期增量/2）（该段的脉冲数量-1）]。

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