高速脉冲输入和输出

一、 S7-200 PLC 高速脉冲输出功能1、概述S7-200 有两个置PTO/PWM 发生器，用以建立高速脉冲串（PTO）或脉宽调节（PWM）信号波形。

当组态一个输出为PTO 操作时，生成一个50%占空比脉冲串用于步进电机或伺服电机的速度和位置的开环控制。

置PTO 功能提供了脉冲串输出，脉冲周期和数量可由用户控制。

但应用程序必须通过PLC内置I/O 提供方向和限位控制。

为了简化用户应用程序中位控功能的使用，STEP7--Micro/WIN 提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM，PTO 或位控模块的组态。

向导可以生成位置指令，用户可以用这些指令在其应用程序中为速度和位置提供动态控制。

2、开环位控用于步进电机或伺服电机的基本信息借助位控向导组态PTO 输出时，需要用户提供一些基本信息，逐项介绍如下：⑴最大速度（MAX_SPEED）和启动/停止速度（SS_SPEED）图1是这2 个概念的示意图。

MAX_SPEED 是允许的操作速度的最大值，它应在电机力矩能力的范围。

驱动负载所需的力矩由摩擦力、惯性以及加速/减速时间决定。

图1 最大速度和启动/停止速度示意SS_SPEED：该数值应满足电机在低速时驱动负载的能力，如果SS_SPEED 的数值过低，电机和负载在运动的开始和结束时可能会摇摆或颤动。

如果SS_SPEED 的数值过高，电机会在启动时丢失脉冲，并且负载在试图停止时会使电机超速。

通常，SS_SPEED 值是MAX_SPEED 值的5%至15%。

⑵加速和减速时间加速时间ACCEL_TIME：电机从 SS_SPEED速度加速到MAX_SPEED速度所需的时间。

减速时间DECEL_TIME：电机从MAX_SPEED速度减速到SS_SPEED速度所需要的时间。

图2 加速和减速时间加速时间和减速时间的缺省设置都是1000 毫秒。

通常，电机可在小于1000 毫秒的时间工作。

参见图2。

这2 个值设定时要以毫秒为单位。

FP0高速脉冲输出功能脉冲输出功能利用FP0的高速计数器功能，可以实现两路脉冲信号的输出。

并且，若与脉冲控制的电机（如步进电机或数字式交流伺服电机等）一起使用，配以FP0的专用指令，可实现定位控制、梯形升降速控制、原点返回和点动等功能。

概述●利用FP0的脉冲输出功能，可以控制脉冲串输入形式的电机驱动器，来实现定位控制。

●指令F168能够根据设置的初始速度、最大速度、加/减速时间以及目标值，自动输出所要求的脉冲，实现梯形升降速的定位控制。

●F168指令也能实现自动回原点功能。

●利用指令F169，可以实现点动（JOG）的脉冲输出。

设置系统寄存器当使用脉冲输出功能时，应将相应通道（CH0或CH1）的系统寄存器No.400和No.401设置为“不使用高速计数器”。

设置方法请参考“7.4.3的系统寄存器表”。

F168 位置控制（梯形控制/原点返回）根据设定的参数，从特定的输出点（Y0或Y1）输出特定形式的脉冲信号。

说明：●若控制标志（Control flag）（R903A或R903B）为OFF，且控制触点（如R0）为ON状态时，则从指定的输出点（Y0或Y1），按照数据表给定的参数输出一个特定形式的脉冲串。

● 数据表用于指定位控运动的控制码、起始速度、最大速度、加速/减速时间或目标值等。

● 根据加/减速时间，输出频率从起始速度升到最大速度。

通道 控制标志 当前值 目标值 方向输出 原点接近原点输入CH0 R903A DT9044，9045 DT9046，9047 Y2 DT9052，bit2 X0CH1 R903B DT9048，9049 DT9050，9051 Y3 DT9052，bit6X1运行模式说明：● 增量模式<相对值控制>根据目标的设置设定值，来输出相应脉冲数的脉冲。

将控制码（Control code ）设置为H02（即：增量模式；正向：OFF ；反向：ON ），当目标值为正时，方向信号输出为OFF ，同时高速计数器的当前值增加。

三菱PLC⾼速输出——脉冲输出PLSY的讲解对于伺服或步进电机使⽤的脉冲输出控制指令，需要根据不同功能选择需要的指令，三菱PLC中的⾼速脉冲输出指令主要有16位的PLSY、PLSR、PLSV，32的DPLSY、DPLSR、DPLSV，今天就来说说基本的PLSY指令的介绍。

01三种指令(PLSY、PLSR、PLSV)的区别1）简单介绍下这⼏个的区别，PLSY是基本的脉冲输出，功能是发送指定频率和指定数量脉冲的指令；2）PLSR是带有加减速功能的脉冲输出指令，功能是发送指定频率和制动数量脉冲的指令，同时能指定从0到指定频率的时间或从指令频率到0的时间。

如果这个加减速时间设置为0则与PLSY指令⼀样；3）PLSV是输出带有旋转⽅向的可变速脉冲指令，功能是输出指定⽅向和指令频率的脉冲，它与PLSR区别是可在指令运⾏中改变频率，PLSR则是即使改变操作数运⾏中也不反映，在下⼀次指令驱动时更改内容有效。

02PLSY指令说明PLSY指令说明其中S1是指定脉冲频率，S2是发送的脉冲数量，D是脉冲输出Y端⼦，其中16位指令PLSY的频率范围0~32676Hz，脉冲数量32676(2^15)P，32位指令S1脉冲频率采⽤基本单元0~100000Hz，采⽤⾼速输出适配器0~200000Hz，输出脉冲数量S2范围是0~2147483647(2^31)P。

脉冲输出端⼦⽬前FX3系列只⽀持Y0和Y1。

03需掌握的相关软元件1）特殊辅助继电器M8029M8029是指令完成标志，意思就是指令发送完成后会置位ON状态，脉冲未发送完毕或者中断、停⽌则处于OFF状态，使⽤多个M8029需要注意其位置，⼀定将其放在监视指令的正下⽅：M8029放置位置下⾯我们在三菱FX3g型PLC中看下指令的使⽤，XY双轴采⽤PLSY指令，X轴频率200p/s,脉冲数量2000p，Y轴脉冲频率500p/s，脉冲数量2500p，可以算出，X轴10s完成，Y轴5s完成，下⾯观察M8029的变化：M8029的变化从上图看出，Y轴脉冲发送完成后，M8029闭合，但只⽤Y轴下⽅的M8029有输出M201，X轴没有，等到X轴脉冲指令完成，M200才闭合，所以在放置M8029标志⼀定要注意位置。

西门⼦plc脉冲指令详解(1)脉冲输出(PLS)指令被⽤于控制在⾼速输⼊（Q0.0和Q0.1）中提供的“脉冲串输出”(PTO)和“脉宽调制”(PWM)功能。

PTO提供⽅波（50%占空⽐）输出，配备周期和脉冲数⽤户控制功能。

PWM提供连续性变量占空⽐输出，配备周期和脉宽⽤户控制功能。

脉冲指令如图所⽰。

(2) S7-200有两台PTO/PWM发⽣器，建⽴⾼速脉冲串或脉宽调节信号信号波形。

⼀台发⽣器指定给数字输出点Q0.0，另⼀台发⽣器指定给数字输出点Q0.1。

⼀个指定的特殊内存(SM)位置为每台发⽣器存储以下数据：⼀个控制字节（8位值）、⼀个脉冲计数值（⼀个不带符号的32位值）和⼀个周期值及脉宽值（⼀个不带符号的16位值）。

(3) PTO/PWM发⽣器和过程映像寄存器共⽤Q0.0和Q0.1。

PTO或PWM功能在Q0.0或Q0.1位置现⽤时，PTO/PWM发⽣器控制输出，并禁⽌输出点的正常使⽤。

输出信号波形不受过程映像寄存器状态、点强迫数值、执⾏⽴即输出指令的影响。

PTO/PWM发⽣器⾮现⽤时，输出控制转交给过程映像寄存器。

(4)过程映像寄存器决定输出信号波形的初始和最终状态，使信号波形在⾼位或低位开始和结束。

脉冲串(PTO)功能提供⽅波（50%占空⽐）输出或指定的脉冲数和指定的周期。

脉宽调制(PWM)功能提供带变量占空⽐的固定周期输出。

(5)每台PTO/PWM发⽣器有⼀个控制字节（8位）、⼀个周期值和脉宽值（不带符号的16位值）及⼀个脉冲计数值（不带符号的32位值），这些值全部存储在特殊内存( SM)区域的指定位置。

⼀旦设置这些特殊内存位的位置，选择所需的操作后，执⾏脉冲输出指令( PLS)即启动操作。

该指令使S7-200读取SM位置，并为PTO/PWM发⽣器编程。

(6)通过修改SM区域中（包括控制字节）要求的位置，可以更改PTO或PWM的信号波形特征，然后执⾏PLS指令。

可以在任意时间向控制字节（SM67.7或SM77.7）的PTO/PWM启⽤位写⼊零，禁⽤PTO或PWM信号波形的⽣成，然后执⾏PLS指令。

4 Y7Y5COM4FX2NPLC 高速脉冲输出的应用例程本文适用机型：具有同时输出4路高速脉冲的能力，支持的发脉冲指令有PLSY 、PLSR 、DRVI 三种。

最高输出频率为20K （100K 订货可选），允许同时输出互不影响。

相同编号的Y 输出点在梯形图中也允许多重驱动，方便用户编程。

以下就以DRVI 指令为例，介绍驱动4个步进马达驱动器的方法。

允许高速脉冲输出的点分别是Y0、Y1、Y6、Y7，与步进马达驱动器的接线如下：脉冲输入端方向输入端步进马达驱动器电源负极端步进马达驱动器1 Y0 Y2 COM0、COM2 步进马达驱动器2 Y1 Y3 COM1、COM2 步进马达驱动器3 Y6 Y4 COM3、COM2 步进马达驱动器、COM2测试过程：1， 写入梯形图到PLC 中，文件名为2N-DRVI 。

使PLC 进入RUN 状态。

2， 使X0 ON ；Y0输出500个脉冲，Y2 ON 正转。

使X1 ON ；Y0输出500个脉冲，Y2 OFF 反转。

3， 使X2 ON ；Y1输出500个脉冲，Y3 ON 正转。

使X3 ON ；Y1输出500个脉冲，Y3 OFF 反转。

4， 使X4 ON ；Y6输出500个脉冲，Y4 ON 正转。

使X5 ON ；Y6输出500个脉冲，Y4 OFF 反转。

5， 使X6 ON ；Y7输出500个脉冲，Y5 ON 正转。

使X7 ON ；Y7输出500个脉冲，Y5 OFF 反转。

PLSY 、PLSR 脉冲指令使用到的特殊元件如下：Y0 Y1 Y6 Y7发送结束标志 M8029 M8029 M8029 M8029 累计脉冲个数（32位） D8140、D8141D8142、D8143D8150、D8151 D8152、D8153DRVI 脉冲指令使用到的特殊元件如下：Y0 Y1 Y6 Y7发送结束标志 M8029 M8029 M8029 M8029 当前位置值（32位） D8140、D8141D8142、D8143D8150、D8151 D8152、D8153执行时的加减速 时间（ms ）D8148 D8148 D8148 D8148脉冲输出停止位 M8145 M8146 M8155 M8156 脉冲输出忙标志 M8147 M8148 M8157 M8158注意事项：1， Y6用于脉冲输出时，不能同时使用X0作为高速计数的输入。

S7—200的高速脉冲输出在需要对负载进行高精度控制时,如对步进电机的控制,需要对步进电机提供一系列的脉冲，高速脉需求而开发的。

1.1高速脉冲输出---输出端子的确定S7—200只有输出继电器Q0.0和Q0。

1具有高速脉冲输出功能，不用高速脉冲时，作普通的1.2高速脉冲输出的形式高速脉冲输出有两种的形式：高速脉冲序列(或称高速脉冲串）输出PTO脉冲宽度调制输出PWM可通过特殊继电器来定义输出的形式1.3高速脉冲输出相关寄存器每个高速脉冲发生器对应一定数量特殊标志寄存器,这些寄存器包括控制字节寄存器、状态字用以控制高速脉冲的输出形式、反映输出状态和参数值。

1。

4编程中的脉冲输出指令PLS指令功能：EN有效,检测各相关寄存器的状态,激活由控制字节定义的高速脉冲输出操作。

Q取0或1图1。

4‑12PWM简介及编程运用PWM（Pulse WidthModulation脉冲调制）宽度可调脉冲输出PWM功能提供带变量占空比的固定周期输出。

可以微秒或毫秒为时间基准指定周期和脉宽。

2。

1S7—200的PWMS7—200有两台PWM发生器,建立高速脉冲串或脉宽调节信号信号波形。

一台发生器指定给数字指定给数字输出点Q0。

1。

一个指定的特殊内存（SM)位置为每台发生器存储以下数据：一个控制字值（一个不带符号的32位值）和一个周期和脉宽值（一个不带符号的16位值)。

PWM功能在Q0。

0或Q0.1位置现用时，PWM发生器控制输出，并禁止输出点的正常使用。

输出信状态、点强迫数值、执行立即输出指令的影响。

如图2。

1‑1图2。

1‑12。

2 PWM周期和脉冲宽度脉冲宽度为16为无符号数,脉冲宽度增量单位为us或ms.范围0～65535，占空比为0~100%。

当输出将连续接通。

为0时,输出一直被关断。

如表1表1周期和脉冲宽度脉宽时间／周期反应脉宽时间 >=周期值占空比为100%：输出连续运行。

脉宽时间 = 0占空比为0％：输出关闭。

干货：三菱FX3U控制伺服的高速脉冲指令，跟我一起做，马上就会三菱FX3U做为一款入门级PLC，应用很广泛，其实学习PLC就几点，开关量的输入、输出，就是我们平常所说的IO、伺服（或者步进电机）的控制、Modbus通信、模拟量输入输出，掌握了这些，基本可以做80%的项目了，小编今天主要来和大家说一下伺服电机（或者步进电机）的控制方法。

其实伺服电机就是高级一点的步进，其自带编码器，驱动器功能更加强大，支持位置模式、速度模式和转矩模式三种类型，因为伺服电机可以精确定位，所以通常我们用到的是位置模式。

位置模式需要PLC发送高速脉冲串给伺服驱动器，伺服驱动器再驱动伺服电机按照一定的角度和速度来旋转，从而达到位置控制的模式三菱FX3U这款PLC控制伺服电机有两种方法，一种是高速脉冲模式，一种是定位模式，其指令是不一样的，同时，FX3U只支持三路高速脉冲的发送，分别是Y0、Y1、Y2，所以最多只能控制三台伺服电机，如果想控制超三台伺服电机，可以选择加装定位模块或者几台PLC组网来实现。

一、高速脉冲模式1、PLSY指令PLSY是高速脉冲输出指令，可以指定Y0、Y1或者Y2发送高速脉冲，其指令格式如下如上图所示，分别是16位高速脉冲输出和32位高速脉冲输出，16位高速脉冲输出可以发送最大频率为32767的数据，而32位高速脉冲输出可以发送最大频率为200,000Hz的脉冲串，各位同学可以根据实际需要进行选择，不过这里小编建议大家养成一个好习惯，就是坚持用32位运算进行程序处理，可以有效防止程序溢出。

熟悉了相关指令，我们看下详细用法。

比如我们想接通M0的同时，让Y0输出频率为10000，数量为25000的脉冲串，那么就这样来写程序其中：频率为每秒钟发送的脉冲数，表示到伺服电机就是速度发送脉冲数即为一共发送多少个脉冲给驱动器，转换到伺服电机就是走过的距离或者角度Y0为输出通道，接线到驱动侧的高速脉冲输入点。

这里M0只要保持接通，就会以当前速度发送25000个脉冲，中间如果M0断开，则停止发送脉冲，再次接通M0则重新发送25000个脉冲直到完成。

西门子S7-200 PLC高速脉冲输出向导使用方法西门子S7-200 PLC高速脉冲输出向导使用方法一、引言本文档旨在向用户介绍如何在西门子S7-200 PLC中使用高速脉冲输出。

高速脉冲输出在许多应用中都有重要作用，如步进电机驱动、频率控制和位置控制等。

通过本文档，用户将了解到在S7-200 PLC中配置和使用高速脉冲输出的详细步骤和注意事项。

二、配置PLC硬件在开始使用高速脉冲输出之前，需要先配置PLC硬件。

请按照以下步骤进行配置：1：确保S7-200 PLC已经正确安装并与相应的设备连接。

2：配置PLC的I/O模块，使其支持高速脉冲输出。

具体的配置步骤可以参考PLC的用户手册。

三、配置高速脉冲输出模块在进行高速脉冲输出之前，需要配置相应的输出模块。

请按照以下步骤进行配置：1：打开S7-200 PLC的编程软件（如Step 7-Micro/WIN）并连接到PLC。

2：打开相应的程序文件，并选择菜单中的“硬件配置”选项。

3：在硬件配置界面中，选择相应的输出模块，并进行配置。

可以根据实际需要设置输出的频率和脉冲宽度等参数。

四、编写PLC程序在配置完输出模块后，需要编写相应的PLC程序，以实现高速脉冲输出。

请按照以下步骤进行编写：1：在编程软件中打开相应的程序文件。

2：在程序文件中创建一个新的网络，并将其命名为“高速脉冲输出”。

3：在网络中使用相应的指令来控制高速脉冲输出。

例如，可以使用P_REAL_TO_INT指令将实数型数据转换为整数型数据，并使用MOV指令将转换后的值写入输出模块的地址。

五、调试和测试在完成程序编写后，需要进行调试和测试以确保高速脉冲输出正常工作。

请按照以下步骤进行调试和测试：1：将编写好的程序到PLC中。

2：使用PLC编程软件中的在线监控功能来观察高速脉冲输出的状态和数值。

3：连接相应的设备（如步进电机或频率控制器），并观察其运行情况。

附录：本文档涉及附件：- 西门子S7-200 PLC用户手册- S7-200 PLC编程软件Step 7-Micro/WIN安装包法律名词及注释：- PLC：可编程逻辑控制器，是一种用于工业自动化控制的电子设备。

脉冲输出（PLS）指令被用于控制在高速输入（Q0.0和Q0.1）中提供的"脉冲串输出"（PTO）和"脉宽调制"（PWM）功能。

PTO提供方波（50%占空比）输出，配备周期和脉冲数用户控制功能。

PWM提供连续性变量占空比输出，配备周期和脉宽用户控制功能。

脉冲输出范围Q0.0至Q0.1特殊内存PTO / PWM高速输出寄存器识别S7-200高速输出指令S7-200有两台PTO/PWM发生器，建立高速脉冲串或脉宽调节信号信号波形。

一台发生器指定给数字输出点Q0.0，另一台发生器指定给数字输出点Q0.1。

一个指定的特殊内存（SM）位置为每台发生器存储以下数据：一个控制字节（8位值）、一个脉冲计数值（一个不带符号的32位值）和一个周期和脉宽值（一个不带符号的16位值）。

PTO/PWM发生器和过程映像寄存器共用Q0.0和Q0.1。

PTO或PWM功能在Q0.0或Q0.1位置现用时，PTO/PWM发生器控制输出，并禁止输出点的正常使用。

输出信号波形不受过程映像寄存器状态、点强迫数值、执行立即输出指令的影响。

PTO/PWM发生器非现用时，输出控制转交给过程映像寄存器。

过程映像寄存器决定输出信号波形的初始和最终状态，使信号波形在高位或低位开始和结束。

注释：?在启用PTO或PWM操作之前，将用于Q0.0和Q0.1的过程映像寄存器设为0。

?所有的控制位、周期、脉宽和脉冲计数值的默认值均为0。

?PTO/PWM输出必须至少有10%的额定负载，才能完成从关闭至打开以及从打开至关闭的顺利转换。

?文档光盘"提示与技巧"中的提示7、22、23、30和50包含使用PTO/PWM操作PLS指令的程序。

脉冲串（PTO）功能提供方波（50%占空比）输出或指定的脉冲数和指定的周期。

脉宽调制（PWM）功能提供带变量占空比的固定周期输出。

每台PTO/PWM发生器有一个控制字节（8位），一个周期值和脉宽值（不带符号的16位值）和一个脉冲计值（不带符号的32位值）。