ζ4-3S7-200PLC的功能指令一、傳送指令二、數(shù)學(xué)運(yùn)算指令三、邏輯運(yùn)算指令四、移位和循環(huán)移位指令五、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令六、表功能指令七、程序控制指令八、中斷指令九、高速計(jì)數(shù)器指令十、高速脈沖輸出指令十一、PID回路指令ζ4-3S7-200PLC的功能指令一1一、高速計(jì)數(shù)器指令

在控制中，電動(dòng)機(jī)的調(diào)速是常見的控制方式。為實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的精確控制，經(jīng)常使用編碼器將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)為高頻脈沖信號(hào)，反饋至PLC，通過PLC對(duì)高頻脈沖的計(jì)數(shù)和編程來實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制。PLC中普通計(jì)數(shù)器受到掃描周期的影響，對(duì)高速脈沖的計(jì)數(shù)將發(fā)生脈沖丟失現(xiàn)象，導(dǎo)致計(jì)數(shù)不準(zhǔn)確，也就不能實(shí)現(xiàn)精確控制。高速計(jì)數(shù)器（HSC）（HighSpeedCounter）脫離主機(jī)的掃描周期而獨(dú)立計(jì)數(shù)，可以對(duì)脈寬小于掃描周期的高速脈沖準(zhǔn)確計(jì)數(shù)，高速脈沖頻率最高可達(dá)30KHZ。能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的精確控制。分五個(gè)方面來理解:

高速計(jì)數(shù)器指令格式

高速計(jì)數(shù)器指令功能

高速計(jì)數(shù)器編號(hào)、運(yùn)行模式及輸入端子分配

高速計(jì)數(shù)器控制位、當(dāng)前值、預(yù)置值及狀態(tài)位定義

高速計(jì)數(shù)器設(shè)置過程

返回目錄一、高速計(jì)數(shù)器指令返回目錄21.高速計(jì)數(shù)器指令高速計(jì)數(shù)器指令包含定義高速計(jì)數(shù)器指令（HDEF）、高速計(jì)數(shù)器指令（HSC）。HDEF、HSC指令的梯形圖及指令表格式如下所示。HDEFHSC,MODESTL指令HSCNSTL指令S7-200系列PLC中有6個(gè)高速計(jì)數(shù)器，由HSCn來表示高速計(jì)數(shù)器的地址，n的取值范圍為0~5。HSCn還表示高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值(是一個(gè)只讀的32位雙字)，可使用數(shù)據(jù)傳輸指令隨時(shí)讀出計(jì)數(shù)當(dāng)前值。不同的CPU模塊中可使用的高速計(jì)數(shù)器是不同的，CPU221、CPU222可以使HSC0、HSC3、HSC4和HSC5；CPU224和CPU226可以使用HSC0~HSC5。返回目錄1.高速計(jì)數(shù)器指令HDEFHSC,MODESTL指令HS32指令功能(1)定義高速計(jì)數(shù)器指令(HDEF)：“HSC”端口指定高速計(jì)數(shù)器編號(hào)（0~5），“MODE”端口指定工作模式（0~11，各高速計(jì)數(shù)器至多有12種工作模式）。EN端口執(zhí)行條件存在時(shí)，HDEF指令為指定的高速計(jì)數(shù)器選定一種工作模式。在一個(gè)程序中，每一個(gè)高速計(jì)數(shù)器只能使用一次HDEF指令。(2)高速計(jì)數(shù)器指令(HSC)：根據(jù)高速計(jì)數(shù)器特殊存儲(chǔ)器位的設(shè)置，按照HDEF指令的工作模式，控制高速計(jì)數(shù)器的工作。操作數(shù)N指定了高數(shù)計(jì)數(shù)器號(hào)（0~5）返回目錄2指令功能返回目錄43.高速計(jì)數(shù)器編號(hào)、運(yùn)行模式及輸入端子分配

每一高速計(jì)數(shù)器都有多種工作模式，所使用的輸入端子也不相同，主要分為脈沖輸入端子、方向控制輸入端子、復(fù)位輸入端子、啟動(dòng)輸入端子等。如高速計(jì)數(shù)器的工作模式及輸入端子分配

表所示。3.高速計(jì)數(shù)器編號(hào)、運(yùn)行模式及輸入端子分配5運(yùn)行模式描述HSC0HSC4I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.50帶內(nèi)部方向控制的單相增/減計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)1計(jì)數(shù)復(fù)位計(jì)數(shù)復(fù)位3帶外部方向控制的單相增/減計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)方向計(jì)數(shù)方向4計(jì)數(shù)方向復(fù)位計(jì)數(shù)方向復(fù)位6帶增減計(jì)數(shù)輸入的雙向計(jì)數(shù)器增計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)增計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)7增計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)復(fù)位增計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)復(fù)位9A/B相正交計(jì)數(shù)器A相計(jì)數(shù)B相計(jì)數(shù)A相計(jì)數(shù)B相計(jì)數(shù)10A相計(jì)數(shù)B相計(jì)數(shù)復(fù)位A相計(jì)數(shù)B相計(jì)數(shù)復(fù)位從表中可以看出，高速計(jì)數(shù)器工作模式主要分為4類運(yùn)行模式描述HSC0HSC4I0.0I0.1I0.2I0.36（1）帶內(nèi)部方向控制的單相增/減計(jì)數(shù)器有一個(gè)計(jì)數(shù)輸入端，沒有外部方向控制輸入信號(hào)。計(jì)數(shù)方向由內(nèi)部控制字節(jié)中的方向控制位來設(shè)置，只能進(jìn)行單向增計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)。如HSC0的模式0,其計(jì)數(shù)方向控制位為SM37.3，當(dāng)該位為0時(shí)為減計(jì)數(shù)，該位為1時(shí)為增計(jì)數(shù)。（2）帶外部方向控制的單相增/減計(jì)數(shù)器有一個(gè)計(jì)數(shù)輸入端，由外部輸入信號(hào)控制計(jì)數(shù)方向，只能進(jìn)行單向增計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)。如HSC4的模式3，IO.7為0時(shí)為減計(jì)數(shù)，IO.4為1時(shí)為增計(jì)數(shù)。運(yùn)行模式描述HSC0HSC4I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.50帶內(nèi)部方向控制的單相增/減計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)1計(jì)數(shù)復(fù)位計(jì)數(shù)復(fù)位3帶外部方向控制的單相增/減計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)方向計(jì)數(shù)方向4計(jì)數(shù)方向復(fù)位計(jì)數(shù)方向復(fù)位（1）帶內(nèi)部方向控制的單相增/減計(jì)數(shù)器運(yùn)行模式描述HSC7(3)帶增減計(jì)數(shù)輸入的雙向計(jì)數(shù)器有兩個(gè)計(jì)數(shù)輸入端，一個(gè)為增計(jì)數(shù)輸入，一個(gè)為減計(jì)數(shù)輸入。增計(jì)數(shù)輸入端有一個(gè)脈沖達(dá)到時(shí)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值增加1；減計(jì)數(shù)輸入端有一個(gè)脈沖達(dá)到時(shí)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值減少1。若增計(jì)數(shù)脈沖與減計(jì)數(shù)脈沖相隔時(shí)間大于0.3ms，高速計(jì)數(shù)器就能夠正確計(jì)數(shù)，若相隔時(shí)間小于0.3ms，高速計(jì)數(shù)器認(rèn)為兩個(gè)脈沖同時(shí)發(fā)生，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值不變。運(yùn)行模式描述HSC0HSC4I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.56帶增減計(jì)數(shù)輸入的雙向計(jì)數(shù)器增計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)增計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)7增計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)復(fù)位增計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)復(fù)位(3)帶增減計(jì)數(shù)輸入的雙向計(jì)數(shù)器運(yùn)行模式描述HSC0H8（4）A/B相正交計(jì)數(shù)器有兩個(gè)計(jì)數(shù)輸入端A相和B相，A/B相正交計(jì)數(shù)器由兩個(gè)輸入脈沖的相位來確定計(jì)數(shù)方向。A相脈沖上升沿超前于B相脈沖上升沿時(shí)為增計(jì)數(shù)，反之為減計(jì)數(shù)。(5)復(fù)位端和啟動(dòng)端當(dāng)復(fù)位輸入有效時(shí)，將清除計(jì)數(shù)器當(dāng)前值。當(dāng)啟動(dòng)輸入有效時(shí)，則表表示高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，啟動(dòng)輸入無(wú)效時(shí)，計(jì)數(shù)器忽略計(jì)數(shù)脈沖的輸入，當(dāng)前值保持不變。返回目錄運(yùn)行模式描述HSC0HSC4I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.59A/B相正交計(jì)數(shù)器A相計(jì)數(shù)B相計(jì)數(shù)A相計(jì)數(shù)B相計(jì)數(shù)10A相計(jì)數(shù)B相計(jì)數(shù)復(fù)位A相計(jì)數(shù)B相計(jì)數(shù)復(fù)位（4）A/B相正交計(jì)數(shù)器返回目錄運(yùn)行模式描述HSC0H94.高速計(jì)數(shù)器控制位、當(dāng)前值、預(yù)置值及狀態(tài)位定義要正確使用高速計(jì)數(shù)器，還要正確設(shè)置高速計(jì)數(shù)器的控制字節(jié)以及當(dāng)前值與預(yù)置值。狀態(tài)位則表明了高速計(jì)數(shù)器的運(yùn)行狀態(tài)，可以作為編程的參考點(diǎn)。(1)高速計(jì)數(shù)器控制字節(jié)各高速計(jì)數(shù)器控制字節(jié)如下表所示HSC0HSC1HSC2HSC3HSC4HSC5SM37SM47SM57SM137SM147SM1574.高速計(jì)數(shù)器控制位、當(dāng)前值、預(yù)置值及狀態(tài)位定義HSC0H10控制字節(jié)的功能如下表所示HSC0控制位功能SM37.0復(fù)位有效電平控制位；0(高電平有效）,1(低電平有效）啟動(dòng)有效電平控制位；0(高電平有效）,1(低電平有效）SM37.2正交計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)速率選擇，0(4X),1(1X)SM37.3計(jì)數(shù)方向控制位；0(減計(jì)數(shù)），1(增計(jì)數(shù))SM37.4向HSC中寫入計(jì)數(shù)方向；0(不更新),1(更新計(jì)數(shù)方向)SM37.5向HSC中寫入預(yù)置值，0(不更新),1(更新預(yù)置值)SM37.6向HSC中寫入新的當(dāng)前值，0(不更新),1(更新當(dāng)前值)SM37.7HSC允許，0(禁止HSC),1(允許HSC)復(fù)位及啟動(dòng)輸入可設(shè)置為高電平有效還是低電平有效A/B相正交計(jì)數(shù)器模式中可以設(shè)置計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)速率是按外部脈沖速率（1X）,還是按4倍外部脈沖速率（4X）可設(shè)置在高速計(jì)數(shù)器運(yùn)行過程中能否修改計(jì)數(shù)方向、當(dāng)前值和預(yù)置值通過最高位還可控制高速計(jì)數(shù)器的運(yùn)行和禁止控制字節(jié)的功能如下表所示HSC0控制位功能SM37.0復(fù)位有11(2)高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值、預(yù)置值設(shè)置每個(gè)計(jì)數(shù)器都有一個(gè)當(dāng)前值和預(yù)置值。當(dāng)前值和預(yù)置值都是32位帶符號(hào)整數(shù)。必須將當(dāng)前值和預(yù)置值存入下表所示的特殊存儲(chǔ)器中，然后執(zhí)行HSC指令，才能夠?qū)⑿轮邓腿敫咚儆?jì)數(shù)器當(dāng)中。要裝入的值HSC0HSC1HSC2HSC3HSC4HSC5初始當(dāng)前值SMD38SMD48SMD58SMD138SMD148SMD158預(yù)值值SMD42SMD52SMD62SMD142SMD152SMD163(2)高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值、預(yù)置值設(shè)置要裝入的值HSC0HS12(3)高速計(jì)數(shù)器的狀態(tài)位每個(gè)高速計(jì)數(shù)器都有一個(gè)狀態(tài)字節(jié)，如下表所示：HSC0HSC1HSC2HSC3HSC5HSC6SM36SM46SM56SM136SM146SM156狀態(tài)位的功能如下表所示：(3)高速計(jì)數(shù)器的狀態(tài)位HSC0HSC1HSC2HSC3H13HSC0狀態(tài)位功能SM36.0~SM36.4不用SM36.5當(dāng)前計(jì)數(shù)方向狀態(tài)位，0(減計(jì)數(shù))；1(增計(jì)數(shù))SM36.6當(dāng)前值等于預(yù)置值狀態(tài)位；0(不等);1(相等)SM36.7當(dāng)前值大于預(yù)置值狀態(tài)位；0(小于等于);1(大于)指出了當(dāng)前計(jì)數(shù)方向當(dāng)前值與預(yù)置值是否相等當(dāng)前值是否大于預(yù)置值的狀態(tài)可以通過監(jiān)視高速計(jì)數(shù)器的狀態(tài)位產(chǎn)生相應(yīng)中斷，完成重要操作。返回目錄HSC0狀態(tài)位功能SM36.0~SM36.4不用SM36.5145.高速計(jì)數(shù)器設(shè)置過程為更好地理解和使用高速計(jì)數(shù)器，下面給出高速計(jì)數(shù)器的一般設(shè)置過程。(1)使用初始化脈沖觸點(diǎn)SM0.1調(diào)用高速計(jì)數(shù)器初始化操作子程序。(這個(gè)結(jié)構(gòu)可以使系統(tǒng)在后續(xù)的掃描過程中不再調(diào)用這個(gè)子程序，從而減少了掃描時(shí)間，且程序更加結(jié)構(gòu)化)。(2)在初始化子程序中，對(duì)相應(yīng)高速計(jì)數(shù)器的控制字節(jié)寫入希望的控制字。如要使用HSC1,則對(duì)SMB47寫入16#F8(2#11111000),表示高速計(jì)數(shù)器運(yùn)行，允許寫入新的當(dāng)前值，允許寫入新的預(yù)置值，可以改變計(jì)數(shù)器方向,置計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方向?yàn)樵觯脝?dòng)和復(fù)位輸入為高電平有效(3)執(zhí)行HDEF指令，根據(jù)所選計(jì)數(shù)器號(hào)和運(yùn)行模式將高速計(jì)數(shù)器號(hào)與具體運(yùn)行模式進(jìn)行連接。5.高速計(jì)數(shù)器設(shè)置過程15(4)在所選計(jì)數(shù)器號(hào)對(duì)應(yīng)的當(dāng)前值單元內(nèi)裝入所希望的當(dāng)前值，若裝入0,則清除原當(dāng)前值。(5)在所選計(jì)數(shù)器號(hào)對(duì)應(yīng)的預(yù)置值單元內(nèi)裝有所希望的預(yù)置值。(6)為捕獲高速計(jì)數(shù)器對(duì)應(yīng)的中斷事件（當(dāng)前值等于預(yù)置值、計(jì)數(shù)方向改變、外部復(fù)位），編寫相應(yīng)的中斷程序，并參考中斷事件及其優(yōu)先級(jí)表5-10用ATCH中斷連接指令建立中斷事件和中斷程序的聯(lián)系。(7)執(zhí)行全局中斷允許指令（ENI）來允許高速計(jì)數(shù)器中斷。(8)執(zhí)行HSC指令，使高速計(jì)數(shù)器開始運(yùn)行。(4)在所選計(jì)數(shù)器號(hào)對(duì)應(yīng)的當(dāng)前值單元內(nèi)裝入所希望的當(dāng)前值，若16例：高速計(jì)數(shù)器的應(yīng)用調(diào)用初始化子程序清除HSC1當(dāng)前值設(shè)置HSC1的控制字節(jié)執(zhí)行HSC指令例：高速計(jì)數(shù)器的應(yīng)用調(diào)用初始化子程序清除HSC1當(dāng)前值設(shè)置H17子程序設(shè)置HSC1的工作模式清除HSC1當(dāng)前值設(shè)定HSC1的預(yù)置值建立中斷事件13與INT_0的連接允許全局中斷執(zhí)行HSC指令設(shè)置HSC1的控制字節(jié)返回目錄子程序設(shè)置HSC1的工作模式清除HSC1當(dāng)前值設(shè)定HSC1的18二、高速脈沖輸出高速脈沖輸出功能可以使PLC在指定的輸出點(diǎn)上產(chǎn)生高速的PWM（脈寬調(diào)制）脈沖或輸出頻率可變的PTO脈沖，來實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和直流伺服電動(dòng)機(jī)的定位控制和調(diào)速。分八個(gè)方面來理解:

高速脈沖輸出指令的格式高速脈沖的輸出方式

輸出端子的連接指令功能相關(guān)的特殊功能寄存器

PWM脈沖輸出設(shè)置

PTO脈沖串輸出設(shè)置

高速脈沖輸出指令應(yīng)用返回目錄二、高速脈沖輸出返回目錄191.高速脈沖輸出指令的格式PLSQSTL指令2.高速脈沖的輸出方式高速脈沖輸出可分為：高速脈沖串輸出(PTO):提供方波輸出，用戶控制脈沖周期和脈沖數(shù)寬度可調(diào)脈沖輸出(PWM):提供連續(xù)、占空比可調(diào)的脈沖輸出，用戶控制脈沖周期和脈沖寬度返回目錄PLSQSTL指令2.高速脈沖的輸出方式返回目錄203.輸出端子的連接每個(gè)CPU有兩個(gè)PTO/PWM發(fā)生器產(chǎn)生高速脈沖串和脈沖寬度可調(diào)的波形，一個(gè)發(fā)生器分配給數(shù)字輸出端Q0.0，另一個(gè)分配在Q0.1。4.指令功能PLS脈沖輸出指令，在EN端口執(zhí)行條件存在，檢測(cè)脈沖輸出特殊存儲(chǔ)器的狀態(tài)，然后激活所定義的脈沖，從Q端口指定的輸出端口輸出高速脈沖。操作數(shù)Q為0或15.相關(guān)的特殊功能寄存器為定義和監(jiān)控高速脈沖輸出，系統(tǒng)提供了控制字節(jié)、狀態(tài)字節(jié)和參數(shù)設(shè)置寄存器。寄存器分配如下表所示

3.輸出端子的連接21高速脈沖輸出的特殊寄存器分配Q0.0對(duì)應(yīng)寄存器Q0.1對(duì)應(yīng)寄存器功能描述SMB66SMB76狀態(tài)字節(jié)，PTO方式，監(jiān)控脈沖串的運(yùn)行狀態(tài)SMB67SMB77控制字節(jié)，定義PTO/PWM脈沖的輸出格式SMW68SMW78設(shè)置PTO/PWM脈沖的周期值,范圍:2~65535SMW70SMW80設(shè)置PWM的脈沖寬度值，范圍:0~65535SMD72SMD82設(shè)置PTO脈沖的輸出脈沖數(shù),范圍:1~4294967295SMB166SMB176設(shè)置PTO多段操作時(shí)的段數(shù)SMW168SMW178設(shè)置PTO多段操作時(shí)包絡(luò)表的起始地址，使用從變量寄存器V0開始的字節(jié)偏移表示高速脈沖輸出的特殊寄存器分配Q0.0對(duì)應(yīng)寄存器Q0.1對(duì)應(yīng)寄22(1)狀態(tài)字節(jié)每個(gè)高速脈沖輸出都有一個(gè)狀態(tài)字節(jié)，監(jiān)控Q0.0或者Q0.1是否空閑，是否溢出，當(dāng)采用多個(gè)脈沖串輸出時(shí)，輸出終止的原因，這些信息在程序運(yùn)行時(shí),都能使?fàn)顟B(tài)字節(jié)置位或者復(fù)位.具體狀態(tài)字節(jié)功能如下表所示

Q0.0Q0.1狀態(tài)位功能SM66.0~SM66.3SM76.0~SM76.3沒用SM66.4SM76.4PTO包絡(luò)由于增量計(jì)算錯(cuò)誤終止,0(無(wú)錯(cuò)誤),1(有錯(cuò)誤)SM66.5SM76.5PTO包絡(luò)由于用戶命令終止，0(不終止),1(終止)SM66.6SM76.6PTO管線溢出,0(無(wú)溢出),1(溢出)SM66.7SM76.7PTO空閑，0(執(zhí)行中),1(空閑)Q0.0Q0.1狀態(tài)位功能SM66.0~SM66.3SM7623(2)控制字節(jié)(SMB67/SMB77)

通過對(duì)控制字節(jié)的設(shè)置，可以選擇高速脈沖輸出的時(shí)間基準(zhǔn)、具體周期、輸出模式（PTO/PWM）、更新方式等，是編程是初始操作中必須完成的內(nèi)容。下表是各控制位具體功能。(2)控制字節(jié)(SMB67/SMB77)24

Q0.0Q0.1控制位功能SM67.0SM77.0PTO/PWM周期更新允許,0(不更新),1(允許更新)SM67.1SM77.1PWM脈沖寬度值更新允許,0(不更新),1(允許更新)SM67.2SM77.2PTO脈沖數(shù)更新允許,0(不更新),1(允許更新)SM67.3SM77.3PTO/PWM時(shí)間基準(zhǔn)選擇,0(1us/時(shí)基),1(1ms/時(shí)基)SM67.4SM77.4PWM更新方式,0(異步更新),1(同步更新)SM67.5SM77.5PTO單/多段選擇,0(單段管線),1(多段管線)SM67.6SM77.6PTO/PWM模式選擇,0(PTO模式),1(PWM模式)SM67.7SM77.7PTO/PWM脈沖輸出允許,0(禁止脈沖輸出),1(允許脈沖輸出)

高速脈沖輸出控制位功能返回目錄Q0.0Q0.1控制位功能SM67.0SM77.0P256.PWM脈沖輸出設(shè)置(1)PWM脈沖含義及周期、脈寬設(shè)置要求PWM脈沖是指占空比可調(diào)而周期固定的脈沖。其周期和脈寬的增量單位可以設(shè)為微秒（us）或毫秒（ms）,周期變化范圍分別為50us~65535us和2ms~65535ms.脈寬變化范圍分別為0us~65535us和0ms~65535ms。當(dāng)脈寬大于等于周期時(shí)，占空比為100%，輸出連續(xù)接通，當(dāng)脈寬為0時(shí)，占空比為0%，輸出斷開。

6.PWM脈沖輸出設(shè)置26(2)PWM脈沖波形更新方式由于PWM占空比可調(diào)，且周期可設(shè)置，所以脈沖連續(xù)輸出時(shí)的波形可以更新。有兩種方法來改變波形的特性。

同步更新：PWM脈沖輸出的典型操作是周期不變而變化脈沖寬度，這時(shí)由于不需要改變時(shí)間基準(zhǔn)，可以使用同步更新。

異步更新：若在脈沖輸出時(shí)要改變時(shí)間基準(zhǔn)，就要使用異步更新方式。(2)PWM脈沖波形更新方式27(3)PWM脈沖輸出設(shè)置以Q0.0為脈沖輸出端介紹PWM脈沖輸出的設(shè)置步驟。①使用初始化脈沖觸點(diǎn)SM0.1調(diào)用PWM脈沖輸出初始化操作子程序。這個(gè)結(jié)構(gòu)可以使系統(tǒng)在后續(xù)的掃描過程中不再調(diào)用這個(gè)子程序，從而減少了掃描時(shí)間，且程序更為結(jié)構(gòu)化。②在初始化子程序中，將16#D3（2#11010011）寫入SMB67控制字節(jié)中。設(shè)置內(nèi)容為脈沖輸出允許；選擇PWM方式；使用同步更新；選擇以微秒為增量單位；可以更新脈沖寬度和周期。③向SMW68中寫入希望的周期值。④向SMW70中寫入希望的脈沖寬度。⑤執(zhí)行PLS指令開始輸出脈沖。

返回目錄(3)PWM脈沖輸出設(shè)置返回目錄287.PTO脈沖串輸出設(shè)置(1)PTO脈沖串含義及周期、脈沖數(shù)設(shè)置要求。PTO脈沖串輸出占空比為1：1的方波，可以設(shè)置其周期和輸出的脈沖數(shù)量。周期的增量單位可以設(shè)為微秒（us）或毫秒（ms）,周期變化范圍分別為50us~65535us和2ms~65535ms.脈沖數(shù)設(shè)置范圍為1~4294967295，若設(shè)置值為0，系統(tǒng)將默認(rèn)為1。7.PTO脈沖串輸出設(shè)置29(2)PTO脈沖串的單段管線和多段管線輸出控制PTO功能允許脈沖串的排隊(duì)輸出，當(dāng)前一個(gè)脈沖串完成時(shí)，可以立即開始新的脈沖串輸出，從而形成管線，根據(jù)管線的實(shí)現(xiàn)形式，將PTO分為單段和多段管線兩種。①單段管線。管線中只能存放一個(gè)脈沖串控制參數(shù)，一旦啟動(dòng)了一個(gè)脈沖串輸出，就要立即為下一個(gè)脈沖串設(shè)置控制參數(shù)，并再次執(zhí)行PLS指令。第一個(gè)脈沖串輸出完畢后，第二個(gè)脈沖串自動(dòng)開始輸出。重復(fù)以上過程就可輸出多個(gè)脈沖串。(2)PTO脈沖串的單段管線和多段管線輸出控制30②多段管線在多段管線方式下，需要在變量存儲(chǔ)區(qū)（V）建立一個(gè)包絡(luò)表。包絡(luò)表中包含各脈沖串的參數(shù)（初始周期.周期增量和脈沖數(shù)）以及要輸出脈沖的段數(shù)。使用PLS指令啟動(dòng)輸出后，系統(tǒng)自動(dòng)從包絡(luò)表中讀取每個(gè)脈沖串的參數(shù)進(jìn)行輸出。編程時(shí)，必須向SMW168或SMW178裝入包絡(luò)表的起始變量的偏移地址（從V0開始計(jì)算偏移地址），例如包絡(luò)表從VB300開始，則需要向SM168或SM178中寫入十進(jìn)制數(shù)300。包絡(luò)表中的周期增量可以選擇微秒或毫秒，但一個(gè)包絡(luò)表中只能選擇一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，運(yùn)行過程中也不能改變。包絡(luò)表的格式見表5-18。

②多段管線31

從包絡(luò)表開始的字節(jié)偏移地址包絡(luò)表各段描述VBn段數(shù)(1~255),設(shè)為0產(chǎn)生非致命性錯(cuò)誤，不產(chǎn)生PTO輸出VWn+1第1段初始周期(2~65535時(shí)間基準(zhǔn)單位）VWn+3每個(gè)脈沖的周期增量(-32768~32767時(shí)間基準(zhǔn)單位）VDn+5脈沖數(shù)(1~4294967295)VWn+9第2段初始周期(2~65535時(shí)間基準(zhǔn)單位）VWn+11每個(gè)脈沖的周期增量(-32768~32767時(shí)間基準(zhǔn)單位）VDn+13脈沖數(shù)(1~4294967295)……

包絡(luò)表每段的長(zhǎng)度是8個(gè)字節(jié),由周期值(16bit)、周期增量值(16bit)和本段內(nèi)輸出脈沖的數(shù)量(32bit)組成。

包絡(luò)表格式

32注意:一般來說，為了使各脈沖段之間能夠平滑過渡，各段的結(jié)束周期（ECT）與下一段的初始周期（ICT）應(yīng)相等，在各段輸出脈沖數(shù)（Q）確定的情況下，脈沖的周期增量（N）需要經(jīng)過計(jì)算來確定。例如：第1段中的初始周期為500μs,脈沖數(shù)為400個(gè)，而第2段的初始周期為100μs，為保證平滑過渡，第1段的結(jié)束周期設(shè)應(yīng)與第2段初始周期相同，則脈沖的周期增量為N=(ECT-ICT)/Q=(100-500)/400=-1。

注意:33(3）PTO脈沖串輸出設(shè)置以Q0.0為輸出端介紹PTO脈沖串輸出設(shè)置步驟。①使用初始化脈沖觸點(diǎn)SM0.1調(diào)用PTO脈沖串輸出初始化操作子程序。這個(gè)結(jié)構(gòu)可以使系統(tǒng)在后續(xù)的掃描過程中不再調(diào)用這個(gè)子程序，從而減少掃描時(shí)間，且程序更為結(jié)構(gòu)化。②在子程序中，若設(shè)置單段操作，則將16#85（2#10000101）寫入SMB67，表示脈沖輸出允許.選擇PTO功能.單段操作.以微秒為增量單位.可以更新脈沖數(shù)和周期值；若設(shè)置多段操作，則將16#A0（2#10100000）寫入SMB67，表示脈沖輸出允許.選擇PTO功能.多段操作.以微秒為增量單位。③單段操作中向SMW68中寫入希望的周期值，向SMD72中寫入希望的脈沖數(shù)；多段操作中則要向SMW168中寫入包絡(luò)表的起始變量存儲(chǔ)器偏移地址，然后建立包絡(luò)表。④為捕獲高速脈沖輸出對(duì)應(yīng)的中斷事件（PTO脈沖輸出完成中斷）編寫相應(yīng)的中斷程序，并參考中斷事件及其優(yōu)先級(jí)表5-10，用ATCH中斷連接指令建立中斷事件和中斷程序的聯(lián)系。⑤執(zhí)行PLS指令。返回目錄(3）PTO脈沖串輸出設(shè)置返回目錄347.高速脈沖輸出指令應(yīng)用舉例如圖所示表示出了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)加速、恒速運(yùn)行、減速、停止過程中脈沖頻率-時(shí)間的關(guān)系。編寫控制程序。要求：加速部分在200個(gè)脈沖內(nèi)達(dá)到最大脈沖頻率(10kHZ)，減速部分在400個(gè)脈沖內(nèi)完成。7.高速脈沖輸出指令應(yīng)用舉例要求：加速部分在200個(gè)脈沖內(nèi)達(dá)351.計(jì)算周期增量(1)加速部分(第1段)：周期增量=(100μs-500μs)/200=-2μs(2)恒速部分(第2段)：周期增量=(100μs-100μs)/3400=0μs(3)減速部分(第3段)：周期增量=(500μs-100μs)/400=2μs

V存儲(chǔ)器地址參數(shù)值VB5003（總段數(shù)）VW501500（1段初始周期）VW503-2(1段周期增量)VD505200（1段脈沖數(shù))VW509100（2段初始周期）VW5110(2段周期增量)VD5133400（2段脈沖數(shù))VW517100（3段初始周期）VW5191(3段周期增量)VD521400（3段脈沖數(shù))做包絡(luò)表1.計(jì)算周期增量V存儲(chǔ)器地址參數(shù)值VB5003（總段數(shù)）VW36主程序調(diào)用初始化子程序當(dāng)PTO輸出完成時(shí)接通Q0.5主程序調(diào)用初始化子程序當(dāng)PTO輸出完成時(shí)接通Q0.537子程序設(shè)定PTO控制字節(jié)指定包絡(luò)表的起始地址為V500設(shè)定包絡(luò)表的總段數(shù)為3設(shè)定第1段的起始周期為500ms設(shè)定第1段的周期增量為-2ms設(shè)定第1段的脈沖個(gè)數(shù)為200設(shè)定第2、3的參數(shù)建立PTO輸出完成中斷事件19與中斷程序的連接執(zhí)行PLS指令允許中斷返回目錄子程序設(shè)定PTO控制字節(jié)指定包絡(luò)表的起始地址為V500設(shè)定包38三、PID回路指令

(一）.PID算法簡(jiǎn)介PID控制（比例—積分—微分控制）算法在過程控制領(lǐng)域中的閉環(huán)控制中得到了廣泛應(yīng)用。下圖為帶PID控制器的閉環(huán)控制系統(tǒng)圖。PID控制器可調(diào)節(jié)回路輸出，使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。偏差e是給定值SP和測(cè)量值SP的差值。PID控制器的輸出與輸入的關(guān)系如(5-1)所示：三、PID回路指令PID控制器可調(diào)節(jié)回路輸出，使39（5-1）式中：M(t)—PID回路的輸出，是時(shí)間函數(shù),是比例項(xiàng)、積分項(xiàng)、微分項(xiàng)3項(xiàng)之和；Kc—PID回路的增益；Ki—積分項(xiàng)的系數(shù)e—PID回路的偏差；Kd—微分項(xiàng)的系數(shù)Minitial—PID回路的初始值。數(shù)字計(jì)算機(jī)處理這個(gè)函數(shù)關(guān)系式，必須將連續(xù)函數(shù)離散化，對(duì)偏差周期采樣后，計(jì)算輸出值。式(5-1)的離散形式如(5-2)：（5-1）式中：M(t)—PID回路的輸出，是時(shí)間函數(shù),是比40(5-2)式中：Mn—在第N采樣時(shí)刻PID回路輸出的計(jì)算值；Kc—PID回路的增益；en—在第N采樣時(shí)刻的偏差值；en-1—在第N-1采樣時(shí)刻的偏差值（偏差前值）KI——積分項(xiàng)的系數(shù)；Minitial—PID回路的初始值；KD——微分項(xiàng)的系數(shù)；式(5-2)中，積分項(xiàng)是包括從第一個(gè)采樣周期到當(dāng)前采樣周期的所有誤差的累積值。計(jì)算中，沒有必要保留所有采樣周期的誤差項(xiàng)，只需保留積分項(xiàng)前值MX即可。CPU實(shí)際上是使用式(5-3)的改進(jìn)形式的PID算式。(5-2)式中：Mn—在第N采樣時(shí)刻PID回路輸出的計(jì)算值41(5-3)式中：MX—積分前項(xiàng)值(在第N-1采樣時(shí)刻的積分項(xiàng))；MPn—第N個(gè)采樣時(shí)刻的比例項(xiàng)；MIn—第N個(gè)采樣時(shí)刻的積分項(xiàng)；MDn——第N個(gè)采樣時(shí)刻的微分項(xiàng)。1.比例項(xiàng)

比例項(xiàng)MPn是增益Kc(決定輸出對(duì)偏差的靈敏度)和偏差值en的乘積。增益為正的回路為正作用回路，反之為反作用回路。選擇正、反回路的目的是使系統(tǒng)處于負(fù)反饋控制。CPU采用式(5-4)來計(jì)算MPn。(5-4)式中：SPn—第N個(gè)采樣時(shí)刻的給定值；PVn—第N個(gè)采樣時(shí)刻的過程變量值。(5-3)式中：MX—積分前項(xiàng)值(在第N-1采樣時(shí)刻的積分項(xiàng)422.積分項(xiàng)積分項(xiàng)MIn與偏差的和成正比，CPU采用式(5-5)來計(jì)算MIn。(5-5)式中：Ts—采樣周期；TI——積分時(shí)間常數(shù)。積分項(xiàng)前值MX是第N個(gè)采樣周期前所有積分項(xiàng)之和。在每次計(jì)算出MIn之后，都要用MIn去更新MX。在第一次計(jì)算時(shí)，MX的初值被設(shè)置為Minitial(初值)。采樣周期TS是每次采樣的時(shí)間間隔，而積分時(shí)間常數(shù)TI控制積分項(xiàng)在控制量計(jì)算中的作用程度。2.積分項(xiàng)(5-5)式中：Ts—采樣周期；積分433.微分項(xiàng)微分項(xiàng)MDn與偏差的變化成正比(5-6)為了避免給定值變化的微分作用而引起的跳變，可設(shè)置給定值不變(SPn=SPn-1)。那么計(jì)算公式可簡(jiǎn)化為式(5-7)。(5-7)式中：Td—微分時(shí)間常數(shù)；SPn-1—第N-1采樣時(shí)刻的給定值；PVn-1—第N-1采樣時(shí)刻的過程變量值。3.微分項(xiàng)(5-6)為了避免給定值變化的微分作44所以,PID的輸出為:1.比例項(xiàng):2.積分項(xiàng):3.微分項(xiàng):所以,PID的輸出為:1.比例項(xiàng):2.積分項(xiàng):3.微分項(xiàng):45(二）.PID回路指令1.指令格式及梯形圖指令梯形圖與指令格式如下表所示。2.指令功能在EN端口執(zhí)行條件存在時(shí)，由回路表中的輸入信息和組態(tài)信息，進(jìn)行PID運(yùn)算。該指令有2個(gè)操作數(shù)：TBL和LOOP。其中TBL是回路表的起始地址，操作數(shù)限用VB區(qū)域；LOOP是回路號(hào)，可以是0到7的整數(shù)。在程序中最多可以用8條PID指令，PID回路指令不可重復(fù)使用同一回路號(hào)（即使這些指令的回路表不同），否則會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)料的結(jié)果。(二）.PID回路指令2.指令功能在EN端口執(zhí)行條件存在46回路表包含9個(gè)參數(shù)，用來控制和監(jiān)視PID運(yùn)算。這些參數(shù)分別是過程變量當(dāng)前值PVn，過程變量前值PVn-1，給定值SPn，輸出值Mn，增益Kc，采樣時(shí)間Ts，積分時(shí)間TI，微分時(shí)間TD，和積分項(xiàng)前值MX。36個(gè)字節(jié)的回路表格式見表5-11?；芈繁戆?個(gè)參數(shù)，用來控制和監(jiān)視PID運(yùn)算。47對(duì)于PID回路的控制，有些控制系統(tǒng)只需要比例、積分、微分其中的一種或兩種控制類型。通過設(shè)置相關(guān)參數(shù)即可選擇所需的回路控制類型。如只需要比例、微分回路控制，可以把積分時(shí)間常數(shù)設(shè)為無(wú)窮大。此時(shí)積分項(xiàng)為初值MX。只需要比例、積分回路控制，可以把微分時(shí)間常數(shù)置為0.只需要積分或微分回路，則可以把回路增益Kc設(shè)為0.0，在計(jì)算積分項(xiàng)和微分項(xiàng)時(shí)，系統(tǒng)把回路增益Kc當(dāng)作1.0。對(duì)于PID回路的控制，有些控制系統(tǒng)只需要比例、積分483.PID回路指令控制方式S7-200系列PLC中，PID回路指令沒有控制方式的設(shè)置，只要EN端有效就可以執(zhí)行PID指令。PID指令執(zhí)行稱之為“自動(dòng)”方式，PID指令不運(yùn)行稱之為“手動(dòng)”的方式。當(dāng)EN端檢測(cè)到一個(gè)正跳變(從0到1)信號(hào),PID回路就從手動(dòng)方式無(wú)攏動(dòng)切換到自動(dòng)方式。3.PID回路指令控制方式494.回路輸入輸出變量的數(shù)值轉(zhuǎn)換以及范圍(1)回路輸入變量的轉(zhuǎn)換和標(biāo)準(zhǔn)化。每個(gè)PID回路有2個(gè)輸入變量，給定值SP和過程變量PV。給定值通常是一個(gè)固定的值，如溫度控制中的溫度給定值。過程變量PV則與PID回路輸出有關(guān)，并反映了控制的效果。在溫度控制系統(tǒng)中，測(cè)量并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的溫度值就是過程變量。給定值和過程變量一般都是實(shí)際工程物理量，其數(shù)字大小。范圍和測(cè)量單位都可以不一樣。執(zhí)行PID指令前必須把它們轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)型實(shí)數(shù)值。4.回路輸入輸出變量的數(shù)值轉(zhuǎn)換以及范圍50①回路輸入變量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，把A/D模擬量單元輸出的整數(shù)值轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)型實(shí)數(shù)值。程序如下。ITDAIW0,AC0把待變換的模擬量轉(zhuǎn)換為雙整數(shù)并存入AC0DTRAC0,AC0把32位雙整數(shù)轉(zhuǎn)換為實(shí)數(shù)②實(shí)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化。把實(shí)數(shù)值進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化為0.0~1.0之間的實(shí)數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)化的公式為（5-8）式中：Rnoum—標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)數(shù)值；Rraw—未標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)數(shù)值；Offset——補(bǔ)償值或偏值，單極性為0.0，雙極性為0.5；Span—值域大小，為最大允許值減去最小允許值，單極性為32000（典型值），雙極性為64000（典型值）。

①回路輸入變量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，把A/D模擬量單元輸出的整數(shù)值轉(zhuǎn)換51雙極性實(shí)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化程序如下。/R64000.00,AC0累加器中的實(shí)數(shù)值除以64000.00+R0.5,AC0加上偏值，使其在0.0~1.0之間MOVRAC0,VD100標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)數(shù)值存入回路表(2)回路輸出變量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換回路輸出變量是用來控制外部設(shè)備的，例如控制水泵的速度。PID運(yùn)算的輸出值是0.0~1.0之間的標(biāo)準(zhǔn)化了的實(shí)數(shù)值，在輸出變量傳送給D/A模擬量單元之前，必須把回路輸出變量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的整數(shù)。這一過程是實(shí)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的逆過程。雙極性實(shí)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化程序如下。52①回路輸出變量的的刻度化。把回路輸出的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù)，公式如下。Rscal=(Mn-Offset)Span（5-9）式中：Rscal—回路輸出的刻度實(shí)數(shù)值；Mn—回路輸出的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)數(shù)值；Offset、Span的定義同式(7-8)?；芈份敵鲎兞康目潭然绦蛉缦?。MOVRVD108,AC0將回路輸出值放入累加器-R0.5,AC0對(duì)雙極性輸出，要減0.5的偏值（單極性無(wú)此句）*R64000.0,AC0回路輸出變量的刻度值①回路輸出變量的的刻度化。把回路輸出的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù)，53②將實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)化成整數(shù)(INT)。把回路輸出變量的刻度值轉(zhuǎn)換成整數(shù)（INT）的程序?yàn)椋篟OUNDAC0,AC0實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換為32位整數(shù)DTIAC0,AC0把雙字整數(shù)轉(zhuǎn)換為整數(shù)MOVWAC0,AQW0將輸出值輸出到模擬量輸出寄存器②將實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)化成整數(shù)(INT)。把回路輸出變量的刻度值轉(zhuǎn)換成整543．指令應(yīng)用舉例1）控制要求某水箱其出水口流量是變化的，進(jìn)水口流量可通過調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速控制,水位檢測(cè)由差壓變送器完成?，F(xiàn)對(duì)水箱進(jìn)行水位控制，使其水位保持在滿水位的75%。以PLC為主控制器，采用EM235模擬量模塊實(shí)現(xiàn)模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，差壓變送器送出的水位測(cè)量值通過模擬量輸入通道送入PLC中，PID回路輸出值通過模擬量轉(zhuǎn)化控制變頻器實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。2）控制程序的實(shí)現(xiàn)在以上要求中，水位測(cè)量值為過程變量PV，滿水位的75%為給定值SP。本例中過程變量PV和回路輸出量標(biāo)準(zhǔn)化采用單極性方案。控制方式采用比例、積分控制，PID參數(shù)采用如下設(shè)置：Kc=0.25,Ts=0.1s,T1=30min。程序如圖5-80所示。3．指令應(yīng)用舉例55S7-200-PLC的功能指令解讀課件56S7-200-PLC的功能指令解讀課件57S7-200-PLC的功能指令解讀課件58交通燈控制控制要求：1.綠燈亮10s2.綠燈閃爍3s3.黃燈亮5s4.紅燈亮10s重復(fù)1、2、3、4這個(gè)過程交通燈控制59ζ4-3S7-200PLC的功能指令一、傳送指令二、數(shù)學(xué)運(yùn)算指令三、邏輯運(yùn)算指令四、移位和循環(huán)移位指令五、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令六、表功能指令七、程序控制指令八、中斷指令九、高速計(jì)數(shù)器指令十、高速脈沖輸出指令十一、PID回路指令ζ4-3S7-200PLC的功能指令一60一、高速計(jì)數(shù)器指令

在控制中，電動(dòng)機(jī)的調(diào)速是常見的控制方式。為實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的精確控制，經(jīng)常使用編碼器將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)為高頻脈沖信號(hào)，反饋至PLC，通過PLC對(duì)高頻脈沖的計(jì)數(shù)和編程來實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制。PLC中普通計(jì)數(shù)器受到掃描周期的影響，對(duì)高速脈沖的計(jì)數(shù)將發(fā)生脈沖丟失現(xiàn)象，導(dǎo)致計(jì)數(shù)不準(zhǔn)確，也就不能實(shí)現(xiàn)精確控制。高速計(jì)數(shù)器（HSC）（HighSpeedCounter）脫離主機(jī)的掃描周期而獨(dú)立計(jì)數(shù)，可以對(duì)脈寬小于掃描周期的高速脈沖準(zhǔn)確計(jì)數(shù)，高速脈沖頻率最高可達(dá)30KHZ。能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的精確控制。分五個(gè)方面來理解:

高速計(jì)數(shù)器指令格式

高速計(jì)數(shù)器指令功能

高速計(jì)數(shù)器編號(hào)、運(yùn)行模式及輸入端子分配

高速計(jì)數(shù)器控制位、當(dāng)前值、預(yù)置值及狀態(tài)位定義

高速計(jì)數(shù)器設(shè)置過程

返回目錄一、高速計(jì)數(shù)器指令返回目錄611.高速計(jì)數(shù)器指令高速計(jì)數(shù)器指令包含定義高速計(jì)數(shù)器指令（HDEF）、高速計(jì)數(shù)器指令（HSC）。HDEF、HSC指令的梯形圖及指令表格式如下所示。HDEFHSC,MODESTL指令HSCNSTL指令S7-200系列PLC中有6個(gè)高速計(jì)數(shù)器，由HSCn來表示高速計(jì)數(shù)器的地址，n的取值范圍為0~5。HSCn還表示高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值(是一個(gè)只讀的32位雙字)，可使用數(shù)據(jù)傳輸指令隨時(shí)讀出計(jì)數(shù)當(dāng)前值。不同的CPU模塊中可使用的高速計(jì)數(shù)器是不同的，CPU221、CPU222可以使HSC0、HSC3、HSC4和HSC5；CPU224和CPU226可以使用HSC0~HSC5。返回目錄1.高速計(jì)數(shù)器指令HDEFHSC,MODESTL指令HS622指令功能(1)定義高速計(jì)數(shù)器指令(HDEF)：“HSC”端口指定高速計(jì)數(shù)器編號(hào)（0~5），“MODE”端口指定工作模式（0~11，各高速計(jì)數(shù)器至多有12種工作模式）。EN端口執(zhí)行條件存在時(shí)，HDEF指令為指定的高速計(jì)數(shù)器選定一種工作模式。在一個(gè)程序中，每一個(gè)高速計(jì)數(shù)器只能使用一次HDEF指令。(2)高速計(jì)數(shù)器指令(HSC)：根據(jù)高速計(jì)數(shù)器特殊存儲(chǔ)器位的設(shè)置，按照HDEF指令的工作模式，控制高速計(jì)數(shù)器的工作。操作數(shù)N指定了高數(shù)計(jì)數(shù)器號(hào)（0~5）返回目錄2指令功能返回目錄633.高速計(jì)數(shù)器編號(hào)、運(yùn)行模式及輸入端子分配

每一高速計(jì)數(shù)器都有多種工作模式，所使用的輸入端子也不相同，主要分為脈沖輸入端子、方向控制輸入端子、復(fù)位輸入端子、啟動(dòng)輸入端子等。如高速計(jì)數(shù)器的工作模式及輸入端子分配

表所示。3.高速計(jì)數(shù)器編號(hào)、運(yùn)行模式及輸入端子分配64運(yùn)行模式描述HSC0HSC4I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.50帶內(nèi)部方向控制的單相增/減計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)1計(jì)數(shù)復(fù)位計(jì)數(shù)復(fù)位3帶外部方向控制的單相增/減計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)方向計(jì)數(shù)方向4計(jì)數(shù)方向復(fù)位計(jì)數(shù)方向復(fù)位6帶增減計(jì)數(shù)輸入的雙向計(jì)數(shù)器增計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)增計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)7增計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)復(fù)位增計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)復(fù)位9A/B相正交計(jì)數(shù)器A相計(jì)數(shù)B相計(jì)數(shù)A相計(jì)數(shù)B相計(jì)數(shù)10A相計(jì)數(shù)B相計(jì)數(shù)復(fù)位A相計(jì)數(shù)B相計(jì)數(shù)復(fù)位從表中可以看出，高速計(jì)數(shù)器工作模式主要分為4類運(yùn)行模式描述HSC0HSC4I0.0I0.1I0.2I0.365（1）帶內(nèi)部方向控制的單相增/減計(jì)數(shù)器有一個(gè)計(jì)數(shù)輸入端，沒有外部方向控制輸入信號(hào)。計(jì)數(shù)方向由內(nèi)部控制字節(jié)中的方向控制位來設(shè)置，只能進(jìn)行單向增計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)。如HSC0的模式0,其計(jì)數(shù)方向控制位為SM37.3，當(dāng)該位為0時(shí)為減計(jì)數(shù)，該位為1時(shí)為增計(jì)數(shù)。（2）帶外部方向控制的單相增/減計(jì)數(shù)器有一個(gè)計(jì)數(shù)輸入端，由外部輸入信號(hào)控制計(jì)數(shù)方向，只能進(jìn)行單向增計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)。如HSC4的模式3，IO.7為0時(shí)為減計(jì)數(shù)，IO.4為1時(shí)為增計(jì)數(shù)。運(yùn)行模式描述HSC0HSC4I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.50帶內(nèi)部方向控制的單相增/減計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)1計(jì)數(shù)復(fù)位計(jì)數(shù)復(fù)位3帶外部方向控制的單相增/減計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)方向計(jì)數(shù)方向4計(jì)數(shù)方向復(fù)位計(jì)數(shù)方向復(fù)位（1）帶內(nèi)部方向控制的單相增/減計(jì)數(shù)器運(yùn)行模式描述HSC66(3)帶增減計(jì)數(shù)輸入的雙向計(jì)數(shù)器有兩個(gè)計(jì)數(shù)輸入端，一個(gè)為增計(jì)數(shù)輸入，一個(gè)為減計(jì)數(shù)輸入。增計(jì)數(shù)輸入端有一個(gè)脈沖達(dá)到時(shí)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值增加1；減計(jì)數(shù)輸入端有一個(gè)脈沖達(dá)到時(shí)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值減少1。若增計(jì)數(shù)脈沖與減計(jì)數(shù)脈沖相隔時(shí)間大于0.3ms，高速計(jì)數(shù)器就能夠正確計(jì)數(shù)，若相隔時(shí)間小于0.3ms，高速計(jì)數(shù)器認(rèn)為兩個(gè)脈沖同時(shí)發(fā)生，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值不變。運(yùn)行模式描述HSC0HSC4I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.56帶增減計(jì)數(shù)輸入的雙向計(jì)數(shù)器增計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)增計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)7增計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)復(fù)位增計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)復(fù)位(3)帶增減計(jì)數(shù)輸入的雙向計(jì)數(shù)器運(yùn)行模式描述HSC0H67（4）A/B相正交計(jì)數(shù)器有兩個(gè)計(jì)數(shù)輸入端A相和B相，A/B相正交計(jì)數(shù)器由兩個(gè)輸入脈沖的相位來確定計(jì)數(shù)方向。A相脈沖上升沿超前于B相脈沖上升沿時(shí)為增計(jì)數(shù)，反之為減計(jì)數(shù)。(5)復(fù)位端和啟動(dòng)端當(dāng)復(fù)位輸入有效時(shí)，將清除計(jì)數(shù)器當(dāng)前值。當(dāng)啟動(dòng)輸入有效時(shí)，則表表示高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，啟動(dòng)輸入無(wú)效時(shí)，計(jì)數(shù)器忽略計(jì)數(shù)脈沖的輸入，當(dāng)前值保持不變。返回目錄運(yùn)行模式描述HSC0HSC4I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.59A/B相正交計(jì)數(shù)器A相計(jì)數(shù)B相計(jì)數(shù)A相計(jì)數(shù)B相計(jì)數(shù)10A相計(jì)數(shù)B相計(jì)數(shù)復(fù)位A相計(jì)數(shù)B相計(jì)數(shù)復(fù)位（4）A/B相正交計(jì)數(shù)器返回目錄運(yùn)行模式描述HSC0H684.高速計(jì)數(shù)器控制位、當(dāng)前值、預(yù)置值及狀態(tài)位定義要正確使用高速計(jì)數(shù)器，還要正確設(shè)置高速計(jì)數(shù)器的控制字節(jié)以及當(dāng)前值與預(yù)置值。狀態(tài)位則表明了高速計(jì)數(shù)器的運(yùn)行狀態(tài)，可以作為編程的參考點(diǎn)。(1)高速計(jì)數(shù)器控制字節(jié)各高速計(jì)數(shù)器控制字節(jié)如下表所示HSC0HSC1HSC2HSC3HSC4HSC5SM37SM47SM57SM137SM147SM1574.高速計(jì)數(shù)器控制位、當(dāng)前值、預(yù)置值及狀態(tài)位定義HSC0H69控制字節(jié)的功能如下表所示HSC0控制位功能SM37.0復(fù)位有效電平控制位；0(高電平有效）,1(低電平有效）啟動(dòng)有效電平控制位；0(高電平有效）,1(低電平有效）SM37.2正交計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)速率選擇，0(4X),1(1X)SM37.3計(jì)數(shù)方向控制位；0(減計(jì)數(shù)），1(增計(jì)數(shù))SM37.4向HSC中寫入計(jì)數(shù)方向；0(不更新),1(更新計(jì)數(shù)方向)SM37.5向HSC中寫入預(yù)置值，0(不更新),1(更新預(yù)置值)SM37.6向HSC中寫入新的當(dāng)前值，0(不更新),1(更新當(dāng)前值)SM37.7HSC允許，0(禁止HSC),1(允許HSC)復(fù)位及啟動(dòng)輸入可設(shè)置為高電平有效還是低電平有效A/B相正交計(jì)數(shù)器模式中可以設(shè)置計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)速率是按外部脈沖速率（1X）,還是按4倍外部脈沖速率（4X）可設(shè)置在高速計(jì)數(shù)器運(yùn)行過程中能否修改計(jì)數(shù)方向、當(dāng)前值和預(yù)置值通過最高位還可控制高速計(jì)數(shù)器的運(yùn)行和禁止控制字節(jié)的功能如下表所示HSC0控制位功能SM37.0復(fù)位有70(2)高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值、預(yù)置值設(shè)置每個(gè)計(jì)數(shù)器都有一個(gè)當(dāng)前值和預(yù)置值。當(dāng)前值和預(yù)置值都是32位帶符號(hào)整數(shù)。必須將當(dāng)前值和預(yù)置值存入下表所示的特殊存儲(chǔ)器中，然后執(zhí)行HSC指令，才能夠?qū)⑿轮邓腿敫咚儆?jì)數(shù)器當(dāng)中。要裝入的值HSC0HSC1HSC2HSC3HSC4HSC5初始當(dāng)前值SMD38SMD48SMD58SMD138SMD148SMD158預(yù)值值SMD42SMD52SMD62SMD142SMD152SMD163(2)高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值、預(yù)置值設(shè)置要裝入的值HSC0HS71(3)高速計(jì)數(shù)器的狀態(tài)位每個(gè)高速計(jì)數(shù)器都有一個(gè)狀態(tài)字節(jié)，如下表所示：HSC0HSC1HSC2HSC3HSC5HSC6SM36SM46SM56SM136SM146SM156狀態(tài)位的功能如下表所示：(3)高速計(jì)數(shù)器的狀態(tài)位HSC0HSC1HSC2HSC3H72HSC0狀態(tài)位功能SM36.0~SM36.4不用SM36.5當(dāng)前計(jì)數(shù)方向狀態(tài)位，0(減計(jì)數(shù))；1(增計(jì)數(shù))SM36.6當(dāng)前值等于預(yù)置值狀態(tài)位；0(不等);1(相等)SM36.7當(dāng)前值大于預(yù)置值狀態(tài)位；0(小于等于);1(大于)指出了當(dāng)前計(jì)數(shù)方向當(dāng)前值與預(yù)置值是否相等當(dāng)前值是否大于預(yù)置值的狀態(tài)可以通過監(jiān)視高速計(jì)數(shù)器的狀態(tài)位產(chǎn)生相應(yīng)中斷，完成重要操作。返回目錄HSC0狀態(tài)位功能SM36.0~SM36.4不用SM36.5735.高速計(jì)數(shù)器設(shè)置過程為更好地理解和使用高速計(jì)數(shù)器，下面給出高速計(jì)數(shù)器的一般設(shè)置過程。(1)使用初始化脈沖觸點(diǎn)SM0.1調(diào)用高速計(jì)數(shù)器初始化操作子程序。(這個(gè)結(jié)構(gòu)可以使系統(tǒng)在后續(xù)的掃描過程中不再調(diào)用這個(gè)子程序，從而減少了掃描時(shí)間，且程序更加結(jié)構(gòu)化)。(2)在初始化子程序中，對(duì)相應(yīng)高速計(jì)數(shù)器的控制字節(jié)寫入希望的控制字。如要使用HSC1,則對(duì)SMB47寫入16#F8(2#11111000),表示高速計(jì)數(shù)器運(yùn)行，允許寫入新的當(dāng)前值，允許寫入新的預(yù)置值，可以改變計(jì)數(shù)器方向,置計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方向?yàn)樵觯脝?dòng)和復(fù)位輸入為高電平有效(3)執(zhí)行HDEF指令，根據(jù)所選計(jì)數(shù)器號(hào)和運(yùn)行模式將高速計(jì)數(shù)器號(hào)與具體運(yùn)行模式進(jìn)行連接。5.高速計(jì)數(shù)器設(shè)置過程74(4)在所選計(jì)數(shù)器號(hào)對(duì)應(yīng)的當(dāng)前值單元內(nèi)裝入所希望的當(dāng)前值，若裝入0,則清除原當(dāng)前值。(5)在所選計(jì)數(shù)器號(hào)對(duì)應(yīng)的預(yù)置值單元內(nèi)裝有所希望的預(yù)置值。(6)為捕獲高速計(jì)數(shù)器對(duì)應(yīng)的中斷事件（當(dāng)前值等于預(yù)置值、計(jì)數(shù)方向改變、外部復(fù)位），編寫相應(yīng)的中斷程序，并參考中斷事件及其優(yōu)先級(jí)表5-10用ATCH中斷連接指令建立中斷事件和中斷程序的聯(lián)系。(7)執(zhí)行全局中斷允許指令（ENI）來允許高速計(jì)數(shù)器中斷。(8)執(zhí)行HSC指令，使高速計(jì)數(shù)器開始運(yùn)行。(4)在所選計(jì)數(shù)器號(hào)對(duì)應(yīng)的當(dāng)前值單元內(nèi)裝入所希望的當(dāng)前值，若75例：高速計(jì)數(shù)器的應(yīng)用調(diào)用初始化子程序清除HSC1當(dāng)前值設(shè)置HSC1的控制字節(jié)執(zhí)行HSC指令例：高速計(jì)數(shù)器的應(yīng)用調(diào)用初始化子程序清除HSC1當(dāng)前值設(shè)置H76子程序設(shè)置HSC1的工作模式清除HSC1當(dāng)前值設(shè)定HSC1的預(yù)置值建立中斷事件13與INT_0的連接允許全局中斷執(zhí)行HSC指令設(shè)置HSC1的控制字節(jié)返回目錄子程序設(shè)置HSC1的工作模式清除HSC1當(dāng)前值設(shè)定HSC1的77二、高速脈沖輸出高速脈沖輸出功能可以使PLC在指定的輸出點(diǎn)上產(chǎn)生高速的PWM（脈寬調(diào)制）脈沖或輸出頻率可變的PTO脈沖，來實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和直流伺服電動(dòng)機(jī)的定位控制和調(diào)速。分八個(gè)方面來理解:

高速脈沖輸出指令的格式高速脈沖的輸出方式

輸出端子的連接指令功能相關(guān)的特殊功能寄存器

PWM脈沖輸出設(shè)置

PTO脈沖串輸出設(shè)置

高速脈沖輸出指令應(yīng)用返回目錄二、高速脈沖輸出返回目錄781.高速脈沖輸出指令的格式PLSQSTL指令2.高速脈沖的輸出方式高速脈沖輸出可分為：高速脈沖串輸出(PTO):提供方波輸出，用戶控制脈沖周期和脈沖數(shù)寬度可調(diào)脈沖輸出(PWM):提供連續(xù)、占空比可調(diào)的脈沖輸出，用戶控制脈沖周期和脈沖寬度返回目錄PLSQSTL指令2.高速脈沖的輸出方式返回目錄793.輸出端子的連接每個(gè)CPU有兩個(gè)PTO/PWM發(fā)生器產(chǎn)生高速脈沖串和脈沖寬度可調(diào)的波形，一個(gè)發(fā)生器分配給數(shù)字輸出端Q0.0，另一個(gè)分配在Q0.1。4.指令功能PLS脈沖輸出指令，在EN端口執(zhí)行條件存在，檢測(cè)脈沖輸出特殊存儲(chǔ)器的狀態(tài)，然后激活所定義的脈沖，從Q端口指定的輸出端口輸出高速脈沖。操作數(shù)Q為0或15.相關(guān)的特殊功能寄存器為定義和監(jiān)控高速脈沖輸出，系統(tǒng)提供了控制字節(jié)、狀態(tài)字節(jié)和參數(shù)設(shè)置寄存器。寄存器分配如下表所示

3.輸出端子的連接80高速脈沖輸出的特殊寄存器分配Q0.0對(duì)應(yīng)寄存器Q0.1對(duì)應(yīng)寄存器功能描述SMB66SMB76狀態(tài)字節(jié)，PTO方式，監(jiān)控脈沖串的運(yùn)行狀態(tài)SMB67SMB77控制字節(jié)，定義PTO/PWM脈沖的輸出格式SMW68SMW78設(shè)置PTO/PWM脈沖的周期值,范圍:2~65535SMW70SMW80設(shè)置PWM的脈沖寬度值，范圍:0~65535SMD72SMD82設(shè)置PTO脈沖的輸出脈沖數(shù),范圍:1~4294967295SMB166SMB176設(shè)置PTO多段操作時(shí)的段數(shù)SMW168SMW178設(shè)置PTO多段操作時(shí)包絡(luò)表的起始地址，使用從變量寄存器V0開始的字節(jié)偏移表示高速脈沖輸出的特殊寄存器分配Q0.0對(duì)應(yīng)寄存器Q0.1對(duì)應(yīng)寄81(1)狀態(tài)字節(jié)每個(gè)高速脈沖輸出都有一個(gè)狀態(tài)字節(jié)，監(jiān)控Q0.0或者Q0.1是否空閑，是否溢出，當(dāng)采用多個(gè)脈沖串輸出時(shí)，輸出終止的原因，這些信息在程序運(yùn)行時(shí),都能使?fàn)顟B(tài)字節(jié)置位或者復(fù)位.具體狀態(tài)字節(jié)功能如下表所示

Q0.0Q0.1狀態(tài)位功能SM66.0~SM66.3SM76.0~SM76.3沒用SM66.4SM76.4PTO包絡(luò)由于增量計(jì)算錯(cuò)誤終止,0(無(wú)錯(cuò)誤),1(有錯(cuò)誤)SM66.5SM76.5PTO包絡(luò)由于用戶命令終止，0(不終止),1(終止)SM66.6SM76.6PTO管線溢出,0(無(wú)溢出),1(溢出)SM66.7SM76.7PTO空閑，0(執(zhí)行中),1(空閑)Q0.0Q0.1狀態(tài)位功能SM66.0~SM66.3SM7682(2)控制字節(jié)(SMB67/SMB77)

通過對(duì)控制字節(jié)的設(shè)置，可以選擇高速脈沖輸出的時(shí)間基準(zhǔn)、具體周期、輸出模式（PTO/PWM）、更新方式等，是編程是初始操作中必須完成的內(nèi)容。下表是各控制位具體功能。(2)控制字節(jié)(SMB67/SMB77)83

Q0.0Q0.1控制位功能SM67.0SM77.0PTO/PWM周期更新允許,0(不更新),1(允許更新)SM67.1SM77.1PWM脈沖寬度值更新允許,0(不更新),1(允許更新)SM67.2SM77.2PTO脈沖數(shù)更新允許,0(不更新),1(允許更新)SM67.3SM77.3PTO/PWM時(shí)間基準(zhǔn)選擇,0(1us/時(shí)基),1(1ms/時(shí)基)SM67.4SM77.4PWM更新方式,0(異步更新),1(同步更新)SM67.5SM77.5PTO單/多段選擇,0(單段管線),1(多段管線)SM67.6SM77.6PTO/PWM模式選擇,0(PTO模式),1(PWM模式)SM67.7SM77.7PTO/PWM脈沖輸出允許,0(禁止脈沖輸出),1(允許脈沖輸出)

高速脈沖輸出控制位功能返回目錄Q0.0Q0.1控制位功能SM67.0SM77.0P846.PWM脈沖輸出設(shè)置(1)PWM脈沖含義及周期、脈寬設(shè)置要求PWM脈沖是指占空比可調(diào)而周期固定的脈沖。其周期和脈寬的增量單位可以設(shè)為微秒（us）或毫秒（ms）,周期變化范圍分別為50us~65535us和2ms~65535ms.脈寬變化范圍分別為0us~65535us和0ms~65535ms。當(dāng)脈寬大于等于周期時(shí)，占空比為100%，輸出連續(xù)接通，當(dāng)脈寬為0時(shí)，占空比為0%，輸出斷開。

6.PWM脈沖輸出設(shè)置85(2)PWM脈沖波形更新方式由于PWM占空比可調(diào)，且周期可設(shè)置，所以脈沖連續(xù)輸出時(shí)的波形可以更新。有兩種方法來改變波形的特性。

同步更新：PWM脈沖輸出的典型操作是周期不變而變化脈沖寬度，這時(shí)由于不需要改變時(shí)間基準(zhǔn)，可以使用同步更新。

異步更新：若在脈沖輸出時(shí)要改變時(shí)間基準(zhǔn)，就要使用異步更新方式。(2)PWM脈沖波形更新方式86(3)PWM脈沖輸出設(shè)置以Q0.0為脈沖輸出端介紹PWM脈沖輸出的設(shè)置步驟。①使用初始化脈沖觸點(diǎn)SM0.1調(diào)用PWM脈沖輸出初始化操作子程序。這個(gè)結(jié)構(gòu)可以使系統(tǒng)在后續(xù)的掃描過程中不再調(diào)用這個(gè)子程序，從而減少了掃描時(shí)間，且程序更為結(jié)構(gòu)化。②在初始化子程序中，將16#D3（2#11010011）寫入SMB67控制字節(jié)中。設(shè)置內(nèi)容為脈沖輸出允許；選擇PWM方式；使用同步更新；選擇以微秒為增量單位；可以更新脈沖寬度和周期。③向SMW68中寫入希望的周期值。④向SMW70中寫入希望的脈沖寬度。⑤執(zhí)行PLS指令開始輸出脈沖。

返回目錄(3)PWM脈沖輸出設(shè)置返回目錄877.PTO脈沖串輸出設(shè)置(1)PTO脈沖串含義及周期、脈沖數(shù)設(shè)置要求。PTO脈沖串輸出占空比為1：1的方波，可以設(shè)置其周期和輸出的脈沖數(shù)量。周期的增量單位可以設(shè)為微秒（us）或毫秒（ms）,周期變化范圍分別為50us~65535us和2ms~65535ms.脈沖數(shù)設(shè)置范圍為1~4294967295，若設(shè)置值為0，系統(tǒng)將默認(rèn)為1。7.PTO脈沖串輸出設(shè)置88(2)PTO脈沖串的單段管線和多段管線輸出控制PTO功能允許脈沖串的排隊(duì)輸出，當(dāng)前一個(gè)脈沖串完成時(shí)，可以立即開始新的脈沖串輸出，從而形成管線，根據(jù)管線的實(shí)現(xiàn)形式，將PTO分為單段和多段管線兩種。①單段管線。管線中只能存放一個(gè)脈沖串控制參數(shù)，一旦啟動(dòng)了一個(gè)脈沖串輸出，就要立即為下一個(gè)脈沖串設(shè)置控制參數(shù)，并再次執(zhí)行PLS指令。第一個(gè)脈沖串輸出完畢后，第二個(gè)脈沖串自動(dòng)開始輸出。重復(fù)以上過程就可輸出多個(gè)脈沖串。(2)PTO脈沖串的單段管線和多段管線輸出控制89②多段管線在多段管線方式下，需要在變量存儲(chǔ)區(qū)（V）建立一個(gè)包絡(luò)表。包絡(luò)表中包含各脈沖串的參數(shù)（初始周期.周期增量和脈沖數(shù)）以及要輸出脈沖的段數(shù)。使用PLS指令啟動(dòng)輸出后，系統(tǒng)自動(dòng)從包絡(luò)表中讀取每個(gè)脈沖串的參數(shù)進(jìn)行輸出。編程時(shí)，必須向SMW168或SMW178裝入包絡(luò)表的起始變量的偏移地址（從V0開始計(jì)算偏移地址），例如包絡(luò)表從VB300開始，則需要向SM168或SM178中寫入十進(jìn)制數(shù)300。包絡(luò)表中的周期增量可以選擇微秒或毫秒，但一個(gè)包絡(luò)表中只能選擇一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，運(yùn)行過程中也不能改變。包絡(luò)表的格式見表5-18。

②多段管線90

從包絡(luò)表開始的字節(jié)偏移地址包絡(luò)表各段描述VBn段數(shù)(1~255),設(shè)為0產(chǎn)生非致命性錯(cuò)誤，不產(chǎn)生PTO輸出VWn+1第1段初始周期(2~65535時(shí)間基準(zhǔn)單位）VWn+3每個(gè)脈沖的周期增量(-32768~32767時(shí)間基準(zhǔn)單位）VDn+5脈沖數(shù)(1~4294967295)VWn+9第2段初始周期(2~65535時(shí)間基準(zhǔn)單位）VWn+11每個(gè)脈沖的周期增量(-32768~32767時(shí)間基準(zhǔn)單位）VDn+13脈沖數(shù)(1~4294967295)……

包絡(luò)表每段的長(zhǎng)度是8個(gè)字節(jié),由周期值(16bit)、周期增量值(16bit)和本段內(nèi)輸出脈沖的數(shù)量(32bit)組成。

包絡(luò)表格式

91注意:一般來說，為了使各脈沖段之間能夠平滑過渡，各段的結(jié)束周期（ECT）與下一段的初始周期（ICT）應(yīng)相等，在各段輸出脈沖數(shù)（Q）確定的情況下，脈沖的周期增量（N）需要經(jīng)過計(jì)算來確定。例如：第1段中的初始周期為500μs,脈沖數(shù)為400個(gè)，而第2段的初始周期為100μs，為保證平滑過渡，第1段的結(jié)束周期設(shè)應(yīng)與第2段初始周期相同，則脈沖的周期增量為N=(ECT-ICT)/Q=(100-500)/400=-1。

注意:92(3）PTO脈沖串輸出設(shè)置以Q0.0為輸出端介紹PTO脈沖串輸出設(shè)置步驟。①使用初始化脈沖觸點(diǎn)SM0.1調(diào)用PTO脈沖串輸出初始化操作子程序。這個(gè)結(jié)構(gòu)可以使系統(tǒng)在后續(xù)的掃描過程中不再調(diào)用這個(gè)子程序，從而減少掃描時(shí)間，且程序更為結(jié)構(gòu)化。②在子程序中，若設(shè)置單段操作，則將16#85（2#10000101）寫入SMB67，表示脈沖輸出允許.選擇PTO功能.單段操作.以微秒為增量單位.可以更新脈沖數(shù)和周期值；若設(shè)置多段操作，則將16#A0（2#10100000）寫入SMB67，表示脈沖輸出允許.選擇PTO功能.多段操作.以微秒為增量單位。③單段操作中向SMW68中寫入希望的周期值，向SMD72中寫入希望的脈沖數(shù)；多段操作中則要向SMW168中寫入包絡(luò)表的起始變量存儲(chǔ)器偏移地址，然后建立包絡(luò)表。④為捕獲高速脈沖輸出對(duì)應(yīng)的中斷事件（PTO脈沖輸出完成中斷）編寫相應(yīng)的中斷程序，并參考中斷事件及其優(yōu)先級(jí)表5-10，用ATCH中斷連接指令建立中斷事件和中斷程序的聯(lián)系。⑤執(zhí)行PLS指令。返回目錄(3）PTO脈沖串輸出設(shè)置返回目錄937.高速脈沖輸出指令應(yīng)用舉例如圖所示表示出了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)加速、恒速運(yùn)行、減速、停止過程中脈沖頻率-時(shí)間的關(guān)系。編寫控制程序。要求：加速部分在200個(gè)脈沖內(nèi)達(dá)到最大脈沖頻率(10kHZ)，減速部分在400個(gè)脈沖內(nèi)完成。7.高速脈沖輸出指令應(yīng)用舉例要求：加速部分在200個(gè)脈沖內(nèi)達(dá)941.計(jì)算周期增量(1)加速部分(第1段)：周期增量=(100μs-500μs)/200=-2μs(2)恒速部分(第2段)：周期增量=(100μs-100μs)/3400=0μs(3)減速部分(第3段)：周期增量=(500μs-100μs)/400=2μs

V存儲(chǔ)器地址參數(shù)值VB5003（總段數(shù)）VW501500（1段初始周期）VW503-2(1段周期增量)VD505200（1段脈沖數(shù))VW509100（2段初始周期）VW5110(2段周期增量)VD5133400（2段脈沖數(shù))VW517100（3段初始周期）VW5191(3段周期增量)VD521400（3段脈沖數(shù))做包絡(luò)表1.計(jì)算周期增量V存儲(chǔ)器地址參數(shù)值VB5003（總段數(shù)）VW95主程序調(diào)用初始化子程序當(dāng)PTO輸出完成時(shí)接通Q0.5主程序調(diào)用初始化子程序當(dāng)PTO輸出完成時(shí)接通Q0.596子程序設(shè)定PTO控制字節(jié)指定包絡(luò)表的起始地址為V500設(shè)定包絡(luò)表的總段數(shù)為3設(shè)定第1段的起始周期為500ms設(shè)定第1段的周期增量為-2ms設(shè)定第1段的脈沖個(gè)數(shù)為200設(shè)定第2、3的參數(shù)建立PTO輸出完成中斷事件19與中斷程序的連接執(zhí)行PLS指令允許中斷返回目錄子程序設(shè)定PTO控制字節(jié)指定包絡(luò)表的起始地址為V500設(shè)定包97三、PID回路指令

(一）.PID算法簡(jiǎn)介PID控制（比例—積分—微分控制）算法在過程控制領(lǐng)域中的閉環(huán)控制中得到了廣泛應(yīng)用。下圖為帶PID控制器的閉環(huán)控制系統(tǒng)圖。PID控制器可調(diào)節(jié)回路輸出，使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。偏差e是給定值SP和測(cè)量值SP的差值。PID控制器的輸出與輸入的關(guān)系如(5-1)所示：三、PID回路指令PID控制器可調(diào)節(jié)回路輸出，使98（5-1）式中：M(t)—PID回路的輸出，是時(shí)間函數(shù),是比例項(xiàng)、積分項(xiàng)、微分項(xiàng)3項(xiàng)之和；Kc—PID回路的增益；Ki—積分項(xiàng)的系數(shù)e—PID回路的偏差；Kd—微分項(xiàng)的系數(shù)Minitial—PID回路的初始值。數(shù)字計(jì)算機(jī)處理這個(gè)函數(shù)關(guān)系式，必須將連續(xù)函數(shù)離散化，對(duì)偏差周期采樣后，計(jì)算輸出值。式(5-1)的離散形式如(5-2)：（5-1）式中：M(t)—PID回路的輸出，是時(shí)間函數(shù),是比99(5-2)式中：Mn—在第N采樣時(shí)刻PID回路輸出的計(jì)算值；Kc—PID回路的增益；en—在第N采樣時(shí)刻的偏差值；en-1—在第N-1采樣時(shí)刻的偏差值（偏差前值）KI——積分項(xiàng)的系數(shù)；Minitial—PID回路的初始值；KD——微分項(xiàng)的系數(shù)；式(5-2)中，積分項(xiàng)是包括從第一個(gè)采樣周期到當(dāng)前采樣周期的所有誤差的累積值。計(jì)算中，沒有必要保留所有采樣周期的誤差項(xiàng)，只需保留積分項(xiàng)前值MX即可。CPU實(shí)際上是使用式(5-3)的改進(jìn)形式的PID算式。(5-2)式中：Mn—在第N采樣時(shí)刻PID回路輸出的計(jì)算值100(5-3)式中：MX—積分前項(xiàng)值(在第N-1采樣時(shí)刻的積分項(xiàng))；MPn—第N個(gè)采樣時(shí)刻的比例項(xiàng)；MIn—第N個(gè)采樣時(shí)刻的積分項(xiàng)；MDn——第N個(gè)采樣時(shí)刻的微分項(xiàng)。1.比例項(xiàng)

比例項(xiàng)MPn是增益Kc(決定輸出對(duì)偏差的靈敏度)和偏差值en的乘積。增益為正的回路為正作用回路，反之為反作用回路。選擇正、反回路的目的是使系統(tǒng)處于負(fù)反饋控制。CPU采用式(5-4)來計(jì)算MPn。(5-4)式中：SPn—第N個(gè)采樣時(shí)刻的給定值；PVn—第N個(gè)采樣時(shí)刻的過程變量值。(5-3)式中：MX—積分前項(xiàng)值(在第N-1采樣時(shí)刻的積分項(xiàng)1012.積分項(xiàng)積分項(xiàng)MIn與偏差的和成正比，CPU采用式(5-5)來計(jì)算MIn。(5-5)式中：Ts—采樣周期；TI——積分時(shí)間常數(shù)。積分項(xiàng)前值MX是第N個(gè)采樣周期前所有積分項(xiàng)之和。在每次計(jì)算出MIn之后，都要用MIn去更新MX。在第一次計(jì)算時(shí)，MX的初值被設(shè)置為Minitial(初值)。采樣周期TS是每次采樣的時(shí)間間隔，而積分時(shí)間常數(shù)TI控制積分項(xiàng)在控制量計(jì)算中的作用程度。2.積分項(xiàng)(5-5)式中：Ts—采樣周期；積分1023.微分項(xiàng)微分項(xiàng)MDn與偏差的變化成正比(5-6)為了避免給定值變化的微分作用而引起的跳變，可設(shè)置給定值不變(SPn=SPn-1)。那么計(jì)算公式可簡(jiǎn)化為式(5-7)。(5-7)式中：Td—微分時(shí)間常數(shù)；SPn-1—第N-1采樣時(shí)刻的給定值；PVn-1—第N-1采樣時(shí)刻的過程變量值