S7-200程序指令 脉冲输出

脉冲输出

脉冲输出指令 (pls) 

 脉冲输出 (pls) 指令控制高速输出（q0.0、q0.1 和 q0.3）是否提供脉冲串输出 (pto)  和脉宽调制 (pwm) 功能。 若使用 pwm，可通过可选向导来创建 pwm 指令。

说明

可使用 pls 指令来创建多三个 pto 或 pwm 操作。pto 允许用 户控制方波（50% 占空比）输出的频率和脉冲数量。pwm 允许用 户控制占空比可变的固定循环时间输出。

该 cpu 具有三个 pto/pwm 生成器（pls0、pls1 和 pls2），可产生高速脉冲串或脉 宽调制波。pls0 分配给了数字输出端 q0.0，pls1 分配给了数字输出端 q0.1，pls2 分 配给了数字输出端 q0.3。指定的特殊存储器 (sm) 单元用于存储每个发生器的以下数 据：一个 pto 状态字节（8 位值）、一个控制字节（8 位值）、一个周期时间或频率 （16 位无符号值）、一个脉冲宽度值（16 位无符号值）以及一个脉冲计数值（32 位无 符号值）。

pto/pwm 生成器和过程映像寄存器共同使用 q0.0、q0.1 和 q0.3。若在 q0、q0.1 或 q0.3 上激活 pto 或 pwm 功能，pto/pwm 生成器将控制输出，从而禁止输出点的正常 用法。输出波形不会受过程映像寄存器状态、输出点强制值或立即输出指令执行的影响。 若未激活 pto/pwm 生成器，则重新交由过程映像寄存器控制输出。过程映像寄存器决 定输出波形的初始和终状态，确定波形是以高电平还是低电平开始和结束。

说明

如果已通过运动控制向导将所选输出点组态为运动控制用途，则无法通过 pls 指令激活 pto/pwm。 pto/pwm 输出的低负载必须至少为额定负载的 10%，才能实现启用与禁用之间的顺 利转换。 在启用 pto/pwm 操作前，请将过程映像寄存器中 q0.0、q0.1 和 q0.3 的值设置为 0。 所有控制位、周期时间/频率、脉冲宽度和脉冲计数值的默认值均为 0。

说明

脉冲输出 (pls) 指令仅可用于以下 s7-200 smart cpu： • sr20/st20（两个通道，q0.0 和 q0.1） • sr30/st30、sr40/st40 以及 sr60/st60（三个通道，q0.0、q0.1 和 q0.3）

脉冲串输出 (pto)

pto 以指定频率和指定脉冲数量提供 50% 占空比输出的方波。请参见下图。pto 可使 用脉冲包络生成一个或多个脉冲串。您可以指定脉冲的数量和频率。

pto 功能允许脉冲串“链接”或“管道化”。有效脉冲串结束后，新脉冲串的输出会立即开 始。这样便可持续输出后续脉冲串。

pto 脉冲的单段管道化 

在单段管道化中，您负责更新下一脉冲串的 sm 位置。在初始的 pto 段开始后，您必须 立即使用第二个波形的参数修改 sm 单元。sm 的相应值更新后，再次执行 pls 指令。 pto 功能在管道中保留第二个脉冲串的属性，直到其完成了个脉冲串。pto 功能在 管道中一次只能存储一个条目。在个脉冲串完成时，开始输出第二个波形，然后可在 管道中存储一个新脉冲串设置。之后可重复此过程，设置下一脉冲串的特性。若在管道仍 然填满时试图装载新设置，将导致 pto 溢出位（sm66.6、sm76.6 或 sm566.6）置位并 且指令被忽略。 只有在当前有效的脉冲串在 pls 指令捕获到新脉冲串设置之前完成，才能在脉冲串之间 实现平滑转换。

说明

在单段管道化期间，频率的上限为 65,535 hz。如果需要更高的频率（高为 100,000  hz），则必须使用多段管道化。

pto 脉冲的多段管道化

在多段管道化期间，s7-200 smart 从 v 存储器的包络表中自动读取每个脉冲串段的特 性。该模式中使用的 sm 单元为控制字节、状态字节和包络表的起始 v 存储器 （smw168、smw178 或 smw578）的偏移量。执行 pls 指令将启动多段操作。 每段条目长 12 字节，由 32 位起始频率、32 位结束频率和 32 位脉冲计数值组成。下表 给出了 v 存储器中组态的包络表的格式： pto 生成器会自动将频率从起始频率线性提高或降低到结束频率。频率以恒定速率提高 或降低一个恒定值。在脉冲数量达到指定的脉冲计数时，立即装载下一个 pto 段。该操 作将一直重复到到达包络结束。如果段持续时间少于 500 微秒，pto 管道下溢位 （sm66.6、sm76.6 和 sm566.6）将置为 1，并且 pto 操作终止。这表明 cpu 没有足 够的时间来计算 pto 段值。 在 pto 包络作用期间，在 smb166、smb176 或 smb576 中提供当前有效段的编号。

脉宽调制 (pwm)  pwm 

提供三条通道，这些通道允许占空比可变的固定周期时间输出。请参见下图。可以 指定周期时间和脉冲宽度（以微秒或毫秒为增量）：

• 周期时间：10 µs 到 65,535 µs 或 2 ms  到 65,535 ms • 脉冲宽度时间：0 µs 到 65,535 µs 或 0  ms 到 65,535 ms

更改 pwm 波形的特性 只能使用同步更新更改 pwm 波形的特性。执行同步更新时，信号波形特性的更改发生在 周期交界处，这样可实现平滑转换。

使用 sm 位置组态和控制 pto/pwm 操作

pls 指令读取存储于指定 sm 存储单元的数据，并相应地编程 pto/pwm 生成器。 smb67 控制 pto0 或 pwm0，smb77 控制 pto1 或 pwm1，smb567 控制 pto2 或 pwm2。“pto/pwm 控制寄存器的 sm 单元”表（下面个表）介绍了用于控制 pto/pwm 操作的寄存器。可快速参考“pto/pwm 控制字节参考”表（下面第二个表）来 确定在 pto/pwm 控制寄存器中放置什么值才能调用想要的操作。 可通过修改 sm 区域（包括控制字节）中的单元，然后执行 pls 指令，来改变 pto 或者 pwm 波形的特性。任何时候都可通过向 pto/pwm 控制字节（sm67.7、sm77.7 或 sm567.7）使能位写入 0，然后执行 pls 指令，来实现禁止生成 pto 或 pmw 波形。输 出点将立即恢复为过程映像寄存器控制。 如果在 pto 或 pmw 操作正在产生脉冲时被禁止，该脉冲将内在地完成其整个周期时 间。但是，该脉冲不会出现在输出端，因为此时过程映像寄存器重新获得了对输出的控 制。因为脉冲必须内在地完成，所以值得注意的是，若在脉冲完成之前设置使能位并执行 pls 指令，将导致非致命错误以及指令被忽略。在再次执行 pls 指令之前必须要有时间 延迟，并要确保其等于上一个有效脉冲的大周期时间。 状态字节（sm66.7、sm76.7 或 sm566.4）中的 pto 空闲位可用来指示编程的脉冲串是 否已结束。另外，中断例程可在脉冲串结束后进行调用。（请参见中断指令 (页 302)的介 绍。）如果是使用单段操作，则在每个 pto 结束时调用中断例程。例如，如果第二个 pto 已装载到管道中，pto 功能在个 pto 结束时调用中断例程，然后在已装载到 管道中第二个 pto 结束时再次调用。若使用多段操作，pto 功能在包络表完成时调用中 断例程。 下列条件将设置状态字节（smb66、smb76 和 smb566）的位： ● 如果在导致无效频率值的脉冲生成器中发生“添加错误”，pto 功能将终止以及增量计 算错误位（sm66.4、sm76.4 或 sm566.4）置 1。输出恢复为映像寄存器控制。要纠 正该问题，请尝试调整 pto 包络参数。 ● 若手动禁止进行中的 pto 包络，则 pto 包络禁用位（sm66.5、sm76.5 或 sm566.5）置 1。

● 如果以下任一情况发生，pto/pwm 溢出/下溢位（sm66.6、sm76.6 或 sm566.6） 将置 1： – 当管道已满时试图装载管道；这是溢出条件。 – pto 包络段太短而导致 cpu 无法计算下一段，以及传送了空管道；这是下溢条 件，且输出将恢复为映象寄存器控制。 ● 在 pto/pwm 溢出/下溢位置位后，必须手动将其清零才能检测到后续的溢出事件。 切换到 run 模式可将该位初始化为

说明

• 确保您了解 pto/pwm 模式选择位（sm67.6、sm77.6 和 sm567.6）的定义。该位定 义可能与支持脉冲指令的早期产品有所不同。在 s7-200 smart 中，用户可通过以下 定义来选择 pto 或 pwm 模式：0 = pwm，1 = pto。 • 当装载周期时间/频率（smw68、smw78 或 smw568）、脉冲宽度（smw70、 smw80 或 smw570）或脉冲计数（smd72、smw82 或 smw572）时，在执行 pls 指令之前也要设置控制寄存器中相应的更新位。 • 对于多段脉冲串操作，在执行 pls 指令之前也必须装载包络表的起始偏移量 （smw168、smw178 或 smw578）和包络表值。 • 如果在 pwm 在执行过程中试图改变 pwm 的时基，则该请求被忽略并产生非致命错 误 (0x001b - illegal pwm timebase chg)。