PLC的PWM脉冲的产生与使用

    PWM脉冲是一种占空比和周期都可调节的脉冲。PWM脉冲的周期范围为10~ 65535μs或2~65535ms，为16位无符号数，在设置脉冲周期时，如果周期小于两个时间单位，系统会默认周期值为两个时间单位；PWM脉宽时间为0~65535μs或0~65535ms，为16位无符号数，若设定的脉宽等于周期（即占空比为100%），输出一直接通，若设定脉宽等于0（即占空比为0），输出断开。    1．波形改变方式    PWM脉冲的波形改变方式有两种：同步更新和异步更新。    (1)同步更新    如果不需改变时间基准，可以使用同步更新方式，利用同步更新，信号波形特性的变化发生在周期边沿，使波形能平滑转换。    (2)异步更新    如果需要改变PWM发生器的时间基准，就要使用异步更新，异步更新会使PWM功能被瞬时禁止，PWM信号波形过渡不平滑，这会引起被控设备的振动。    由于异步更新生成的PWM脉冲有较大的缺陷，一般情况下尽量使用脉宽变化、周期不变的PWM脉冲，这样可使用同步更新。    2．产生PWM脉冲的编程方法    要让高速脉冲发生器产生PWM脉冲，可按以下步骤编程：    1)根据需要设置控制字节SMB67或SMB68。    2)根据需要设置脉冲的周期值和脉宽值。周期值在SMW68或SMW78中设置，咏宽值在SMW70或SMW80中设置。    3)执行高速脉冲输出PLS指令，系统则会让高速脉冲发生器按设置从Q0.0或Q0.1端子输出PWM脉冲。    3．产生PWM脉冲的编程实例    图5-50是一个产生PWM脉冲的程序，其实现的功能是：让PLC从Q0.0端子输出PWM脉冲，要求PWM脉冲的周期固定为5s，初始脉宽为0.5s，每周期脉宽递增0.5s，当脉宽达到4. 5s后开始递减，每周期递减0.5s，直到脉宽为0。以后重复上述过程。    该程序由主程序、SBR_0子程序和INT_0、INT_1两个中断程序组成，SBR_0子程序为PWM初始化程序，用来设置脉冲控制字节和初始脉冲参数，INT_0中断程序用于实现脉宽递增，INT_1中断程序用于实现脉宽递减。由于程序采用中断事件0（I0.0上升沿中断）产生中断，因此要将脉冲输出端子Q0.0与10.0端子连接，这样在QO.0端子输出脉冲上升沿时，I0.0端子会输入脉冲上升沿，从而触发中断程序，实现脉冲递增或递减。


    图5-50    产生PWM脉冲的程序    程序工作过程说明如下：    在主程序中，PLC上电首次扫描时，SM0.1触点接通一个扫描周期，子程序调用指令执行，转入执行SBR_0子程序。在子程序中，先将M0.0线圈置1，然后设置脉冲的控制字节和初始参数，再允许所有的中断，最后执行高速脉冲输出PLS指令，让高速脉冲发生器按设定的控制字节和参数产生并从Q0.0端子输出PWM脉冲，同时从子程序返回到主程序网络2，由于网络2、3指令条件不满足，程序执行网络4，M0.0常开触点闭合（在子程序中M0.0线圈被置1），中断连接ATCH指令执行，将INT_0中断程序与中断事件0（I0.0上升沿中断）连接起来。当Q0.0端子输出脉冲上升沿时，I0.0端子输入脉冲上升沿，中断事件0马上发出中断请求，系统响应该中断而执行INT_0中断程序。    在INT_0中断程序中，ADD_I指令将脉冲宽度值增加0.5s，再执行PLS指令，让Q0.0端子输出完前一个PWM脉冲后，按新设置的宽度输出下一个脉冲，接着执行中断分离DTCH指令，将中断事件O与INT_0中断程序分离，然后从中断程序返回主程序。在主程序中，又执行中断连接ATCH指令，又将INT_0中断程序与中断事件0连接起来，在Q0.0端子输出第二个PWM脉冲上升沿时，又会产生中断而再次执行INT_0中断程序，将脉冲宽度值再增加0.5s，然后执行PLS指令让Q0.0端子输出的第三个脉冲宽度增加0.5s。以后，INT_0中断程序会重复执行，直到SMW70单元中的数值增加到4500。    当SMW70单元中的数值增加到4500时，主程序中的“SMW70|>=I| 4500”触点闭合，将M0.0线圈复位，网络4中的M0.0常开触点断开，中断连接ATCH指令无法执行，INT_0中断程序也无法执行，网络5中的M0.0常闭触点闭合，中断连接ATCH指令执行，将INT_1中断程序与中断事件0连接起来。当Q0.0端子输出脉冲上升沿（I0.0端子输入脉冲上升沿）时，中断事件0马上发出中断请求，系统响应该中断而执行INT_1中断程序。    在INT_1中断程序中，将脉冲宽度值减0.5s，再执行PLS指令，让Q0.0端子输出PWM脉冲宽度减0.5s，接着执行中断分离DTCH指令，分离中断，然后从中断程序返回主程序。在主程序中，又执行网络5中的中断连接ATCH指令，又将INT_1中断程序与中断事件0连接起来，在Q0.0端子输出PWM脉冲上升沿时，又会产生中断而再次执行INT_1中断程序，将脉冲宽度值再减0.5s。以后INT_1中断程序会重复执行，直到SMW70单元中的数值减少到0。    当SMW70单元中的数值减少到0时，主程序中的“SMW70 |==I| 0”触点闭合，子程序调用指令执行，转入执行SBR_0子程序，又进行PWM初始化操作。    以后，程序重复上述工作过程，从而使Q0.0端子输出先递增0.5s、后递减0.5s、周期为5s连续的PWM脉冲。