江西西门子S7-200SMART模块代理经销商

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PTO方式中，如果要输出多个脉冲串，允许脉冲串进行排队，形成管线，当前输出的脉冲串完成之后，立即输出新脉冲串，这保证了脉冲串顺序输出的连续性。

    根据管线的实现方式，将PTO分为两种：单段管线和多段管线。

    ■  单段管线

    管线中只能存放一个脉冲串的控制参数（即入口），一旦启动了一个脉冲串进行输出时，就需要用指令立即为下一个脉冲串更新特殊寄存器，并再次执行脉冲串输出指令。当前脉冲串输出完成之后，自动立即输入下一个脉冲串。重复这一操作可以实现多个脉冲串的输出。

    单段管线中的各脉冲段可以采用不同的时间基准。

    单段管线输出多个高速脉冲串时，编程复杂，而且有时参数设置不当会造成脉冲串之间的不平滑转换。

    ■  多段管线

    多段管线是指在变量V存储区建立一个包络表。包络表中存储各个脉冲串的参数，相当于有多个脉冲串的入口。多段管线可以用PLS指令启动，运行时，主机自动从包络表中按顺序读出每个脉冲串的参数进行输出。编程时必须装入包络表的起始变量V存储区的偏移地址，运行时只使用特殊存储区的控制字节和状态字节。

    包络表由包络段数和各段构成。每段长度为8个字节，包括：脉冲周期值（16位）、周期增量值（16位）和脉冲计数值（32位）。以包络3段的包络表为例，包络表的结构如表5.17所示。

    表5.17    包络表格式

    多段管线编程非常简单。而且具有按照周期增量区的数值自动增减周期的能力，在步进电机的加速和减速控制时非常方便。

    多段管线使用时的局限性是在包络表中的所有脉冲串的周期必须采用同一个基准，而且当多段管线执行时，包络表的各段参数不能改变。

    PTO，高速脉冲串输出。用来输出数量的方波（占空比为50%）。用户可以控制方波的周期和脉冲数。状态字节中的高位用来指示脉冲串输出是否完成。脉冲串输出完成的同时可以产生中断，因而可以调用中断程序完成操作。

    周期：单位可以是微秒μs或毫秒ms；为16位无符号数据，周期变化范围是50～65535μs或2～65535ms，通常应设定周期值为偶数，若设置为奇数，则会引起输出波形占空比的轻微失真。如果编程时设定周期单位小于2，系统默认按2进行设置。

    脉冲数：用双字长无符号数表示，脉冲数取值范围是1～4294967295之间。如果编程时脉冲数为0，则系统默认脉冲数为1个。
   高速脉冲输出功能是指可以在可编程序控制器的某些输出端产生高速输出脉冲，用来驱动负载实现精确控制，高速脉冲输出在步进电机控制中有着广泛的应用。

    高速脉冲输出有高速脉冲串输出PTO和宽度可调脉冲输出PWM两种形式，S7-200系列PLC主机多可提供2个高速脉冲输出端，可以以两种形式中的任意组合输出脉冲。

    高速计数器的输出端不能任意选择，只能为系统的输出点：Q0.0和Q0.1。如果Q0.0和Q0.1在程序执行时被用于高速脉冲输出，其通用功能将被自动禁止，任何输出刷新、输出强制、立即输出等指令都无效。只有高速脉冲输出不用的输出点才可以作普通数字量输出点使用。

    如果Q0.0和Q0.1已经被用作高速脉冲输出，但在未执行脉冲输出指令时，仍可以用普通位操作指令设置这两个输出位，以控制高速脉冲的起始和终止电位。

    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、状态字节寄存器和参数数值寄存器，用以控制高速脉冲的输出形式、反映输出状态和参数值。各寄存器分配如表5.14所示。

    每个高速脉冲输出都有一个状态字节，程序运行时根据运行状况自动使某些位置位，可以通过程序来读相关位的状态，用以作为判断条件实现相应的操作。

    表5.15    状态字节表

    每个高速脉冲输出都对应一个控制字节，通过对控制字节中位的编程，可以根据操作要求设置字节中各控制位，如脉冲输出允许、PTO/PWM模式选择、单段／多段选择、更新方式、时间基准、允许更新等。控制字节中各控制位的功能如表5.16所示。

    例如，如果用Q0.0作为高速脉冲输出，则对应的控制字节为SMB67。如果向SMB67写入2#10101000，即16#A8，则对HSC0的功能设置为：允许脉冲输出，多段PTO脉冲串输出，时基为1ms，不允许更新周期值和脉冲数。
 

    高速脉冲串输出PTO和宽度可调脉冲输出PWM都需要通过PLS指令激活。

    PLS，脉冲输出指令。使能输入有效时，检测程序设置的特殊存储器位，激活由控制位定义的脉冲操作，从Q0.0或Q0.1输出高速脉冲。PLS指令有一个数据输入Q端，其输入必须是0或1的常数。
   要对一高速事件精确控制，通过对脉冲信号进行增计数，计数当前值达到24产生中断，重新从0计数，对中断次数进行累计。计数方向用一个外部信号控制，并能实现外部复位。所用的主机型号为CPU221。

    设计步骤：

    (1)选择高速计数器HSC0，并确定工作方式4。采用初始化子程序，用初次扫描存储器位SM0.1调用子程序。

    (2)令SM37=16#F8

    则：复位输入为高电位有效；计数方向为增；允许更新计数方向；允许写入新当前值；允许写入新设定值；允许执行HSC指令。

    (3)执行HDEF指令，输入端HSC为0，MODE为4。

    (4)装入当前值，令SMD38=0。

    (5)装入设定值，令SMD42=24。

    (6)执行中断连接ATCH指令，输入端INT为INT0，EVNT为10。执行中断允许指令ENI。应在此编写中断程序INT0，实现重新计数和中断累计。

    (7)执行指令HSC对高速计数器编程并投入运行，输入值IN为0。

    主程序、初始化子程序和中断程序分别如图5.10至图5.12所示。

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