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S7-200的高速脉冲输出

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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
种需求而开发的。
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，作普通的数字
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

图 1.4‑1
2 PWM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。

2.1 S7-200的PWM
S7-200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。输出信号
态、点强迫数值、执行立即输出指令的影响。如图2.1‑1

图2.1‑1
2.2 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。
周期 <2个时间单位 周期的默认值为两个时间单位。
2.3 PWM更新方式
根据在改变脉冲宽度时是否需要改变时间基准，可分为同步更新和异步更新。如
表2

表2 同步、异步更新
同步更新 脉宽的改变和PWM脉冲的新周期同步发生。适用于不需要改变时间基准的情
现。

异步更新 需要改变时间基准时使用。异步更新可能会导致PWM功能暂时失效，造成被

注意:由于此原因，建议使用同步PWM更新。选择可用于所有预计周期数值的。
2.4 PWM控制寄存器器

Q0.0 Q0.1 控制位

SM67.0 SM77.0 PWM更新周期值 0= 无更新；1 = 更新周期
SM67.1 SM77.1 PWM更新脉宽时间值 0 = 无更新；1= 更新周期
SM67.2 SM77.2 PTO更新脉冲计值
SM67.3 SM77.3 PWM选择基时 0 = 1us； 1=1ms

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
SM67.6 SM77.6 PTO/PWM模式选择 0 =选择PTO； 1 = 选择PWM
SM67.7 SM77.7 PWM启用 0 = 禁用PWM； 1 =启用PWM

Q0.0 Q0.1 其他PWM寄存器
SMW68 SMW78 PWM周期值（范围：2至65535）
SMW70 SMW80 PWM脉宽值（范围：0至65535）

2.5 PWM软件编程步骤
1.确定高速PWM的输出端（Q0.0或Q0.1）
2. 初始化设置
设置控制字节---将控制字写入SMB67或SMB77
写入周期值SMW68(78)、
写入脉冲宽度值SMW70(80)
3.执行PLS指令
注：
1.在启用PWM操作之前，将用于Q0.0和Q0.1的过程映像寄存器设为0。
2.所有的控制位、周期、脉宽和脉冲计数值的默认值均为0。
3.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
4.PWM初始化建议使用"首次扫描"位（SM0.1）初始化脉冲输出。执行程序只执行一次，可以节
间
5.通常，您用一个子程序为脉冲输出初始化PWM。您从主程序调用初始化子程序。使用首次扫
出初始化为0，并调用子程序，执行初始化操作。当您使用子程序调用时，随后的扫描不再调用该子
执行，并提供结构更严谨的程序。
编程实例：
设定Q0.0输出周期为10ms,50%占空比PWM脉冲，同步更新方式
首先根据PWM的控制寄存器表格得出下列数据如图2.5‑1

图 2.5‑1
表 3 周期和脉宽设定控制字
SMW68 PWM周期值（范围：2至65535） 10
SMW70 PWM脉宽值（范围：0至65535） 5

程序：如图2.5‑2、如图2.5‑3、图2.5‑4、图2.5‑5
图 2.5‑2
图 2.5‑3
图 2.5‑4
图 2.5‑5
总结：
对于PWM的控制寄存器的操作控制字的赋值常用参考（十六进制）
表 4
控制寄存器 选择模式 PWM更新方法 基时 脉宽 周期

16#D1 PWM 同步 1us 载入
16#D2 PWM 同步 1us 载入
16#D3 PWM 同步 1us 载入 载入
16#D9 PWM 同步 1ms 载入
16#DA PWM 同步 1ms 载入
16#DB PWM 同步 1ms 载入 载入

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[整理]s7-200高速计数器详细解说

[整理]s7-200高速计数器详细解说

[整理]s7-200高速计数器详细解说s7-200高速计数器详细解说1.高速计数器指令普通计数器受CPU扫描速度的影响，是按照顺序扫描的方式进行工作。

在没个扫描周期中，对计数脉冲只能进行一次累加;对于脉冲信号的频率比PLC的扫描频率高时，如果仍采用普通计数器进行累加，必然会丢失很对输入脉冲信号。

在PLC 中，对比扫描频率高的输入信号的计数可也使用高速计数器指令来实现。

在S7-200的CPU22X中，高速计数器数量及其地址编号表如下CPU类型 CPU221 CPU222 CPU224 CPU226 高速计数器数量 4 6 高速计数器编号 HC0,HC3~HC5 HC0~HC51(高速计数器指令高速计数器的指令包括:定义高速计数器指令HDEF 和执行高速计数指令HSC，如表HDEF HSC(1) 定义高速计数器指令HDEFHDE指令功能是为某个要使用的高速计数器选定一种工作模式。

每个高速计数器在使用前，都要用HDEF指令来定义工作模式，并且只能用一次。

它有两个输入端:HSC为要使用的高速计数器编号，数据类型为字节型，数据范围为0~5的常数，分别对应HC0~HC5;MOCE为高速计数的工作模式，数据类型为字节型，数据范围为0~11的常数，分别对应12种工作模式。

当准许输入使能EN有效时，为指定的高速计数器HSC 定义工作模式MODE。

(2)执行高速计数指令HSCHSC指令功能功能是根据与高速计数器相关的特殊继电器确定在控制方式和工作状态，使高速计数器的设置生效，按照指令的工作模式的工作模式执行计数操作。

它有一个数据输入端N:N为高速计数器的编号，数据类型的字型，数据范围为0~5的常数，分别对应高速计数器HC0~HC5.当准许输入EN使能有效时，启动N号高速计数器工作。

2(高速计数器的输入端高速计数器的输入端不像普通输入端那样有用户定义，而是由系统指定的输入点输入信号，每个高速计数器对它所支持的脉冲输入端，方向控制，复位和启动都有专用的输入点，通过比较或中断完成预定的操作。

s7-200步进电机控制s-200步进电机控制s7-200步进电机控制s7-200步进电机控制

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• 如果PTO向导的HSC计数器功能已 启用，C_Pos参数包含用脉冲数目 表示的模块；否则此数值始终为零。
PTOx_RUN子程序（运行轮廓）
• PTOx_RUN子程序（运行轮廓）命 令PLC执行存储于配置／轮廓表的 特定轮廓中的运动操作。开启EN位 会启用此子程序。在懲瓿蓲位发出 子程序执行已经完成的信号前，请 确定EN位保持开启。
• 现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机（VR）、 永磁式步进电机（PM）、混合式步进电机（HB）和单相 式步进电机等。
• 电机固有步距角：
• 它表示控制系统每发一个步进脉冲信号，电机所 转动的角度。电机出厂时给出了一个步距角的值 。
• 如86BYG250A型电机给出的值为0.9°/1.8°（表 示半步工作时为0.9°、整步工作时为1.8°）， 这个步距角可以称之为‘电机固有步距角’，它 不一定是电机实际工作时的真正步距角，真正的 步距角和驱动器有关。
• Error（错误）参数包含本子程序的结果。 如果PTO向导的HSC计数器功能已启用， C_Pos参数包含用脉冲数目表示的模块； 否则此数值始终为零。
编程
运行。 • 脉宽时间 = 0 占空比为0%：输出关闭。 • 周期 < 2个时间单位 周期的默认值为两个时间单
位。
• PTO操作
• PTO为指定的脉冲数和指定的周期提供方 波（50%占空比）输出。PTO可提供单脉冲 串或多脉冲串（使用脉冲轮廓）。您指定 脉冲数和周期（以微秒或毫秒递增）。
• 周期范围从10微秒至65,535微秒或从2毫秒 至65,535毫秒。
产生一个高速脉冲串或一个脉冲调制波形。 • Q0.0 • Q0.1
• 当Q0.0/Q0.1作为高速输出点使用时，其普 通输出点禁用，反之。
采用S7-200系列PLC进行步进电机的控制

采用S7-200系列PLC进行步进电机的控制

采用S7-200系列PLC进行步进电机的控制作者：杨洋来源：《科技创新导报》 2012年第8期杨洋(沈阳铁路局科学技术研究所辽宁沈阳 110013)摘要:S7-200系列PLC是一种可编程控制器,用于工业环境下的控制。

本文采用S7-200系列PLC产生高速脉冲,通过步进电机驱动器实现对步进电机的控制,能够实现步进电机的正转和反转,同时可以对步进电机的转速进行控制。

该方法操作简单,参数修改方便,并有很好的可靠性和推广价值。

关键词:PLC 步进电机驱动器控制中图分类号:TM57 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)03(b)-0055-02可编程序控制器(Programmable Logic Controller,PLC)目前已经广泛应用于各种机械设备和生产过程的自动控制系统中。

PLC以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术,编程方法简单易学,功能强大,性价比比较高。

同时,PLC是为适应工业环境下的应用而设计的控制装置,采取了一系列硬件和软件抗干扰措施,可靠性高,抗干扰能力强大。

PLC采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令,并通过数字式、模拟式的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。

PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成。

S7-200是西门子公司生产的小型PLC,可以单机运行,用于替代继电器控制系统,也可以进行联网,用于复杂的自动化控制系统。

同时S7-200具有极高的性价比,应用非常的广泛。

步进电机将脉冲信号转换为相应的位移,如果给一个脉冲信号,步进电机就转动一个角度,或前进一步。

步进电机的输出位移量与输入脉冲个数成正比,其转速与单位时间内输入的脉冲数成正比,其转向与脉冲分配到步进电机的各相绕组的相序有关。

对步进电机的控制主要包括三个方面:即步进电机的转速控制、方向控制和步数控制。

通过控制输出脉冲的数量、频率及电机绕组通电的相序,就可以实现对步进电机的控制。

S7-200 SMART的功能指令

S7-200 SMART的功能指令

2. S7-200 的指令规约
1．使能输入与使能输出 使能输入端EN有能流流入方框指令时，指令才能被执行。 EN输入端有能流且指令执行时无错误，则使能输出ENO将能流传递给下一 个方框指令或线圈。 语句表用AENO指令来产生与方框指令的ENO相同的效果。删除AENO指 令后，方框指令将由串联变为并联。
2．多重循环 循环最多可以嵌套8层。 在I0.6的上升沿，执行10次外 层循环，如果I0.7为ON，每执行 一次外层循环，将执行8次内层 循环。执行完后，VW10的值 增 加80。
4.4.3 其他指令
1. 条件结束指令与条件停止指令 条件结束指令END的逻辑条件满足时终 止当前的扫描周期。条件停止指令STOP使 CPU从RUN模式切换到STOP模式。 2. GET_ERROR（获取非致命错误代码） 指令很少使用。
【例4-3】压力变送器的压力计算公式为P = 10000×(N – 5530) / 22118(kPa)，
N为整数。MUL指令得到的乘积为双整数。用右键菜单命令强制AIW16。
2．递增与递减指令 梯形图中IN + 1 = OUT，语句表中OUT+1=OUT
4.3.2 浮点数函数运算指令
浮点数函数运算指令的输入参数IN与输出参数OUT均为实数。 1．三角函数指令
3．计算程序中的数据转换 压力变送器的量程为0～10MPa，输出信号为0～10V，AI模块的量程为0～
10V，转换后的数字量为0～27648，设转换后的数字为N，压力值转换公式为 P =（10000 N）/ 27648 = 0.36169×N (kPa)
4．解码指令与编码指令 解码指令DECO根据输入字节IN的最低4位表示的位号，将输出字OUT对应 的位置为1，输出字的其他位均为0。16#0008=2#0000 0000 0000 1000。 编码指令ENCO将输入字IN中的最低有效位（为1的位）的位编号写入输出字 节OUT的最低4位。16#0210=2#0000 0010 0001 0000。 存储器填充指令FILL用输入参数IN指定的字值填充从地址OUT开始的N个连 续的字。