S7-200系列PLC高速脉冲输出的PTO输出形式

    PTO输出形式是指从Q0.0或（和）Q0.1输出指定周期的一段或几段方波脉冲序列，周期值为16位无符号数据，周期范围为50～65 535μs或2～65 535ms，占空比为50%，一般对周期值的设定为偶数，否则会引起输出波形占空比的失真。每段脉冲序列中，脉冲的数量为32位数据，可分别设定为1～4 292 967 295。    在PTO输出形式中，允许连续输出多个方波脉冲序列（脉冲串），每个脉冲串的周期和脉冲数可以不同。当需要输出多个脉冲串时，允许这些脉冲串进行排队，形成管线，在当前的脉冲串输出完成后，立即输出新的脉冲串。根据管线的实现方式，可分为单段管线PTO和多段管线PTO。    ①单段管线PTO。    在单段管线PTO输出时，管线中只能存放1个脉冲串的控制参数（入口地址）。在当前脉冲串输出期间，就要对与下一个脉冲串相关的特殊继电器进行更新，当前的脉冲串输出完成后，通过执行PLS指令，就可以立即输出新的脉冲串，实现多段脉冲串的连续输出。    采用单段管线PTO的优点是：各个脉冲串的时间基准可以不同。    采用单段管线PTO的缺点是：编程复杂且繁琐，当参数设置不合适时，会造成各个脉冲串连接的不平滑。    ②多段管线PTO。    当采用多段管线PTO输出时，需要在变量存储器区(V)中建立一个包络表，在包络表中存储各个脉冲串的参数，当执行PLS指令时，CPU自动按顺序从包络表中取出各个脉冲串的入口地址，连续输出各个脉冲串。    包络表由包络段数和各段构成，每段长度为8字节，用于存储脉冲周期值（16位），周期增量值（16位），脉冲计数值（32位）。编程时必须装入包络表的偏移首地址。在表5-40中，给出了一个3段包络表的格式。    表5-40    3段包络表的格式
    采用多段管线PTO输出的优点是：编程简单，可按照程序设定的周期增量值自动增减脉冲周期。    采用多段管线PTO输出的缺点是：所有脉冲串的时间基准必须一致，当执行PLS指令时，包络表中的所有参数均不能改变。    在使用PTO输出时需要掌握一些编程要点。    ·确定高速脉冲串的输出端（Q0.0或Q0.1）和管线的实现方式（单段或多段）。    ·进行PTO的初始化，利用特殊继电器SM0.1调用初始化子程序。    ·编写初始化子程序。    设置控制字节，将控制字写入SMB67或SMB77。    如果是多段PTO，则装入包络表的首地址（可以子程序的形式建立包络表）。    设置中断事件。    编写中断服务子程序。    设置全局开中断。    执行PLS指令。    例：某加速步进电机，1段加速运行，A点频率为2kHz，脉冲数为200个；2段恒速运行，B点频率为10kHz，脉冲数为3400个；3段为减速运行，C点的频率仍为10kHz，脉冲数为400个。运行曲线如图5-24所示。
    图5-24    步进电机的运行曲线    该例子的设计步骤如下所述。    ①选择由Q0.0输出，由图5-24可知，选择3段管线的输出形式。    ②选择周期值的时基单位，因为段2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SMB67写入控制字16# A0。    ③确定初始周期时间，周期增量值。初始周期时间是将每段管线初始频率换算成    时间，段1为500μs．段2为100μs，段3为100μs;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，其中，Tn+1为该段结束的周期时间；Tn为该    段开始的周期时间；Ⅳ为该段的脉冲数。    ④建立包络表。该包络表的首地址为VB500，包络表中的参数见表5-41。    表5-41    包络表的参数
    按照PTO输出编程要点的步骤编制系统主程序、初始化子程序以及包络表子程序，分别如图5-25、图5-26和图5-27所示。
    图5-25    步进电机控制的主程序    图5-25中，当PLC由STOP转为RUN时，SM0.1由OFF变为ON一个扫描周期，此时接通高速脉冲串输出Q0.0，并调用初始化子程序SBR_0。

    图5-26    步进电机控制的初始化子程序(SBR_0)    图5-26中，在PLC处于RUN状态，并被主程序调用后，将控制字16#A0传送到SMB67，且将包络表存放到SMB168，然后调用包络表子程序SBR_1，将中断子程序与19号终端联系起来，开全局中断，最后执行PLS指令。
    图5-27    步进电机控制的包络表子程序    图5-27中，在PLC处于RUN状态并被调用的情况下，将3段管线的包络表参数存放到包络表中。