s7-20脉冲输出.doc

窗体顶端窗体底端equal 发表于：2004-12-24 13:33:57 Siemens编程器S7-200系列用在中小型设备上的自动系统的控制单元，适用于各行各业，各种场合中的检测，监测及控制。在这里，和大家一起来讨论S7-200几个使用方面的情况。1.步进，伺服脉冲定位控制。在设备的控制系统中，有关运动控制是很重要的，下面我们来看一看西门子S7-200系列PLC怎样来实现这个功能。首先，确定使用哪个端口来发脉冲，如采用Q0.0发脉冲，则它的控制字为SMB67，脉冲同期为SMW68，脉冲个数存放在SMD72中， 下面是控制字节的说明：Q0.0 Q0.1 控制字节说明SM67.0 SM77.0 PTO/PWM更新周期值 0=不更新，1=更新周期值SM67.1 SM77.1 PWM更新脉冲宽度值 0=不更新，1=脉冲宽度值SM67.2 SM77.2 PTO更新脉冲数 0=不更新，1=更新脉冲数SM67.3 SM77.3 PTO/PWM时间基准选择 0=1微秒值，1=1毫秒值SM67.4 SM77.4 PWM更新方法 0=异步更新，1=同步更新SM67.5 SM77.5 PTO操作 0=单段操作，1=多段操作SM67.6 SM77.6 PTO/PWM模式选择 0=选择PTO，1=选择PWMSM67.7 SM77.7 PTO/PWM允许 0=禁止PTO/PWM，1=允许这样根据以上表格，我们得出Q0.0控制字：SMB67为：10000101采用PTO输出，微妙级周期，发脉冲的周期（也就是频率）与脉冲个数都要重新输入。10000101转化为16进制为85，有了控制字以后，我们来写这一段程序： 根据上面这段程序，我们知道了控制字的使用，同时也知道步进电机的脉冲周期与冲个数的存放位置（对 Q0.0来说是SMW68与SMD72）。当然，VW100与VD102内的数据不同的话，步进电机的转速和转动圈数就不一样。还有一点需要说明得是：M0.0导通-PLC捕捉到上升沿发动脉冲输出后，想停止的话，只须改变端口脉冲的控制字，再启动PLS即可，程序如下：2.高速计数功能。西门子S7-200系列PLC具有高速计数的功能；举一例子来谈谈高速计数的用途，我们采用普通电机来带动丝杆转动，我们想控制转动距离，怎么来解决这个问题？那么我们可在电机另一头与一编码器联接，电机转一圈，编码器也随之转一圈，同时根据规格发出不同的脉冲数。当然，这些脉冲数的频率比较高，PLC不能用普通的上升沿计数来取得这些脉冲，只能通过高速计数功能了。启动高速计数功能，也要具有控制字 HSCO HSC1 描述SM37.0 SM47.0 复位有效电平控制位 0=高电平有效， 1=低电平有效SM37.1 SM47.1 启动有效电平控制位于 0=高电平有效， 1=低电平有效SM37.2 SM47.2 正交计数器速率选择 0=4X计数率， 1=1X计数率SM37.3 SM47.3 计数方向控制位 0=减计数， 1=正计数SM37.4 SM47.4 向HSC中写入计数方向 0=不更新， 1=更新计数方向SM37.5 SM47.5 向HSC中写入预置值 0=不更新， 1=更新预置值SM37.6 SM47.6 向HSC中写入当前值 0=不更新， 1=更新当前值SM37.7 SM47.7 HSC允许 0=禁止HSC， 1=允许HSC 参照上面的表格，我们选择HSC1高速计数器，控制字为SMB47，现在我们启动高速计数器HSC1，选择为增计数，更新计数方向，重新设置值，更新当前值：这样的话，HSC1的启动控制高为：11111000转化为16进制为F8，将启动计数器时当前值存放在SMD48中，将预存置放在SMD52中，具体的程序如下：同样的，如果计数器在工作状态下想停止计数器，也必须改变它的控制字后，启动HSC具体程序如下： PID回路控制功能。西门子S7-200系列PLC的PID控制相当的简单，可以通过micro/win软件的一个向导程序，按照提示,一步一步执行您所要求PID控制的属性即可，在这里谈一谈PID这三个参数的具体意义：P为增益项，越大，响应起就快，在调节流量阀时：设定流量为50%，当目前流量接近50%，刚超过，如果P值很大的话，那么流量阀会马上会关闭，而不会控制在某一区域。这就是增益项太大引起。在调节的过程中应该先将P值调节比较适当了，再去调节I值，它为积分项，是在控制器回路中控制对当前值与设定值相等的偏差范围。D为微分项，主要作用是避免给定值的微分作用而引起的跳变。在现场的PID参数的调整过程中，针对西门子S7-200型PLC我的建议是在不同的控制阶段，采用不同的PID参数组，具体而言就是当目前距离设定值差距较大时，采用P值较大的一套PID参数，如果当前值快接近设定值范围时，采用P值较小的一套PID参数。S7200 PLC集成脉冲输出功能的应用作者：吴玉香来源：本站整理发布时间：2006-11-20 20:32:38发布人：电气在线减小字体 增大字体 摘 要：介绍了S7-200 PLC的集成脉冲输出指令的特点和用法，并以步进电机为例，给出了一个具体的已调试通过的应用程序。关键词：PLC；集成脉冲；步进电机一、前言90年代中期，西门子公司推出了S7系列PLC，它不仅承袭了在我国得到广泛使用的S5系列PLC的优点，还更加注重功能的改进和集成，以方便用户的使用。对于现在倍受重视的脉冲输出、模拟量控制、闭环控制、通讯等，均提供了与单片机相类似但更加灵活方便的相应指令和使用途径。集成脉冲输出功能的应用较广，如交流调速系统中的驱动模板所需的PWM信号源，数控系统中用于拖动步进电机的驱动模板所需的脉冲串PTO信号源等。在S7-200系列PLC中，就有相应的指令，从而使这种实时控制功能的实现演变为填写一张表格，再执行一条指令。比起用单板机或单片机以汇编语言来实现，则显现出其高效且简单的优势。二、集成脉冲输出的原理与实现采用AC/DC/DC型CPU214，要求在Q0.0上输出周期和脉冲数固定的脉冲串（PTO）信号，以控制步进电机驱动器。驱动器将控制脉冲按照某种方式转换成步进电机线圈的电流，产生旋转磁场，以使转子只能按固定的步数来改变其位置。要启动集成脉冲输出功能PT（Q0.0），首先应在相应的系统内部控制字节SMB67中按位填入0或1。为便于编程，现将各种可能的控制字节值以表格的形式给出，如表1示。在实际编程时只需按所需的功能来查找相应的16进制数填表即可。然后将周期值填入SMW68，再将脉宽送入SMW70中。最后执行PLS指令。1、程序将周期值设为10ms，主要是为了便于理解和观测。另外，只需3条导线，2只按钮，一个开关外加一个功率驱动器和一台步进电机即可完成本试验（若无功率驱动器和步进电机，也可用示波器观察Q0.0的脉冲输出），但应指出，本例程序将周期值改成很小的值之后，不需作任何其他的修改即可用于高速PTO信号源。2、CPU214上有两个集成的模拟量手动调节旋钮（Ch0、1），这一旋钮的作用是，可不增加任何额外硬件开销而能够在运行中进行PID参数的设定或定时时间值的修改以及实现脉宽的在线修改或给定。表1 PWM/PTO控制字节16进制值参考表三、语句表程序及分析先给出完整的语句表清单，再按功能分块加以分析说明：NETWORK 1LD SM0.1MOVW 10，SMW68 /输出脉冲周期为10msMOVW 0，SMW70 /脉宽为0（脉宽调制）MOVW 40000，SMD72 /输出40000个脉冲ATCH 0，19 /将中断程序0赋予中断事件19ENI /开中断NETWORK 2LDN M0.1 /若电机处于停止状态A I0.2 /且转向开关置于1S Q0.2，1 /则顺时针转动（Q0.2 1）NETWORK 3LDN M0.1 /若电机处于停止状态AN I0.2 /且转向开关置于0R Q0.2，1 /则逆时针转动（Q0.2=0）NETWORK 4LD I0.1 /若按 “STOP”按钮S Q0.2，1 /则联锁有效（M0.2=1）NETWORK 5LDN I0.0 /若“START”按钮松开AN I0.1 /且“ASTOP”按钮松开R M0.2，1 /则解除联锁（M0.2 = 0）NETWORK 6LD I0.1 /若按“START”按钮EU /上升沿AN M0.2 /且无联锁AN M0.1 /且电机停止MOVB 16 #8D，SMB67 / 置脉冲输出功能的控制位PLS 0 /起动脉冲输出（Q0.0）S M0.1，1 /置位电机运行标志M0.1NETWORK 7LD I0.1 /若按“STOP”按钮EU /上升沿A M0.1 /且电机正在运转，则R M0.1，1 /复位电机运行标志M0.1MOVB 16 #CB，SMB67 /置脉冲输出功能的控制位，PWM的脉宽为0PLS 0 /输出端Q0.0无脉冲NETWORK 8MENDNETWORK 9INTONETWORK 10R M0.1，1 /复位电机运行标志M0.1NETWORK 11RETI1、初始化（Network 1）对PTO控制字节的初始化，即规定了脉冲周期和脉冲数；分配中断事件并开中断。2、旋转方向控制（Network 2-3）用接在输入端I0.2的开关来选择转动方向。如果I0.2=1，将输出Q0.2置成1，电机逆时针转动。如果I0.2=0，将输出Q0.2置成0，电机顺时针转动。为保护电机避免漏步，电机转动方向的改变只能在电机处于停止状态（M0.1=0）时方可进行。3、联锁控制（Network 4-5）为保护人员和设备的安全，在按“STOP”按钮（ I0.1）之后，必须规定驱动器联锁，将联锁标志M0.2置位（M0.2=1），立即关断驱动器。只有在M0.2复位（M0.2=0）后，才能重新起动电机。当“STOP”按钮松开后，为防止电机的意外起动，只有在按钮（I0.0）和“STOP”按钮都松开后，才能将M0.2复位（M0.2 = 0），若要再次起动电机，则必须再发一个起动信号。4、起动电机（Network 6）若同时具备（1）按起动按钮，即输入端I0.0产生脉冲上升沿；（2）无联锁，即联锁标志M0.2=0；（3）电机处于停止状态，即操作标志M0.1=0 三条件，则将M0.1置位，PLC执行PLS指令，输出端Q0.0输出脉冲。5、停止电机（Network 7）若同时具备（1）按“STOP”按钮，在输入端I0.1产生脉冲上升沿；（2）电机处于运转状态，即操作标志M0.1=1两条件 ，则将标志M0.1复位，并中断输出端Q0.0的脉冲输出。6、中断处理（Network 1）在初始化程序（Network1的最后）中，已将中断程序0赋予中断事件19，且全局开中断（ENI）。则随着PLS指令的执行，必使Q0.0接通或关断，从而触发中断程序0的执行。7、中断程序0（Network 10）编制中断程序的原则是越短越好。在此，只将电机运转标志M0.1复位。四、调试及讨论1、硬件接线将起动（“START”）按钮接于控制器（PLC）的输入端I0.0上，停止（“