電氣控制與PLC主講教師：曾新紅選用教材：《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》曾新紅

等主編廣州航海學(xué)院5.4.1事件與組織塊

5.4.2組織塊的實(shí)驗(yàn)5.4.1事件與組織塊1．啟動(dòng)組織塊的事件2．不會(huì)啟動(dòng)OB的事件3．事件執(zhí)行的優(yōu)先級(jí)與中斷隊(duì)列4.

中斷的響應(yīng)時(shí)間5．時(shí)間延遲中斷組織塊2．不會(huì)啟動(dòng)OB的事件表5-9不會(huì)啟動(dòng)OB的事件事件級(jí)別事件事件優(yōu)先級(jí)系統(tǒng)反應(yīng)插入/拔出插入/拔出模塊21STOP訪問(wèn)錯(cuò)誤刷新過(guò)程映像的I/O訪問(wèn)錯(cuò)誤22忽略編程錯(cuò)誤塊內(nèi)的編程錯(cuò)誤23STOPI/O訪問(wèn)錯(cuò)誤塊內(nèi)的I/O訪問(wèn)錯(cuò)誤24STOP超過(guò)最大循環(huán)時(shí)間的兩倍超過(guò)最大循環(huán)時(shí)間的兩倍27STOP3．事件執(zhí)行的優(yōu)先級(jí)與中斷隊(duì)列優(yōu)先級(jí)、優(yōu)先級(jí)組和隊(duì)列用來(lái)決定事件服務(wù)程序的處理順序。每個(gè)CPU事件都有它的優(yōu)先級(jí)，不同優(yōu)先級(jí)的事件分為3個(gè)優(yōu)先級(jí)組。表5-8給出了各類事件的優(yōu)先級(jí)、優(yōu)先級(jí)組和隊(duì)列深度。優(yōu)先級(jí)的編號(hào)越大，優(yōu)先級(jí)越高。時(shí)間錯(cuò)誤中斷具有最高的優(yōu)先級(jí)26和27。事件一般按優(yōu)先級(jí)的高低來(lái)處理，先處理高優(yōu)先級(jí)的事件。優(yōu)先級(jí)相同的事件按“先來(lái)先服務(wù)”的原則來(lái)處理。5.4.2組織塊的實(shí)驗(yàn)1．循環(huán)執(zhí)行組織塊2．啟動(dòng)組織塊3．循環(huán)中斷組織塊4．SRT_DINT與CANI_DINT指令5．時(shí)間延遲中斷組織塊OB15.5高速計(jì)數(shù)器指令5.5.1高速計(jì)數(shù)器工作模式5.5.2高速計(jì)數(shù)器尋址5.5.3中斷功能5.5.4頻率測(cè)量5.5.5高速計(jì)數(shù)器指令塊5.5.6應(yīng)用舉例

在生產(chǎn)實(shí)際中，經(jīng)常會(huì)遇到檢測(cè)高頻脈沖的應(yīng)用，例如檢測(cè)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)距離，計(jì)算異步電機(jī)轉(zhuǎn)速等，而普通計(jì)數(shù)器受限于掃描周期的影響，無(wú)法計(jì)量頻率較高的脈沖。S7-1200CPU提供了最多6個(gè)(1214C)高速計(jì)數(shù)器，其獨(dú)立于CPU的掃描周期進(jìn)行計(jì)數(shù)?？蓽y(cè)量的單相脈沖頻率最高為100kHz，雙相或A/B相頻率最高為30kHz，高速計(jì)數(shù)器可用于連接增量型旋轉(zhuǎn)編碼器，用戶通過(guò)對(duì)硬件組態(tài)和調(diào)用相關(guān)指令塊來(lái)使用此功能。5.5.1高速計(jì)數(shù)器工作模式高速計(jì)數(shù)器定義的工作模式有以下5種：

①單相計(jì)數(shù)器，外部方向控制。②單相計(jì)數(shù)器，內(nèi)部方向控制。③雙相增/減計(jì)數(shù)器，取脈沖輸入。④A/B相正交脈沖輸入。⑤監(jiān)控PTO輸出。（僅限V2.2版本以前的S7-1200CPU）。

圖5-49所示為單相計(jì)數(shù)，內(nèi)部方向控制。圖5-50所示為雙相輸入。圖5-51所示為A/B相正交輸入，1倍速。圖5-52所示為A/B相正交輸入，4倍速。圖5-49單相計(jì)數(shù)原理圖圖5-50雙相加減計(jì)數(shù)原理圖圖5-51A/B相正交1倍速原理圖圖5-52A/B相正交4倍速原理圖

每種高速計(jì)數(shù)器有兩種工作狀態(tài)：

①外部復(fù)位，無(wú)啟動(dòng)輸入。②內(nèi)部復(fù)位，無(wú)啟動(dòng)輸人。所有的計(jì)數(shù)器無(wú)需啟動(dòng)條件設(shè)置，在硬件向?qū)е性O(shè)置完成后下載到CPU中即可啟動(dòng)高速計(jì)數(shù)器。在A/B相正交模式下可選擇1X（1倍）和4X（4倍）模式。高速計(jì)數(shù)功能所能支持的輸入電壓為24VDC，目前不支持5VDC的脈沖輸入。表5-10列出了高速計(jì)數(shù)器的硬件輸入定義和工作模式。表5-10高速計(jì)數(shù)器的硬件輸入定義和工作模式

使用時(shí)應(yīng)注意：

1、并非所有的CPU都可以使用6個(gè)高速計(jì)數(shù)器2、由于不同計(jì)數(shù)器在不同的模式下，同一個(gè)物理點(diǎn)會(huì)有不同的定義，在使用多個(gè)計(jì)數(shù)器時(shí)需要注意不是所有計(jì)數(shù)器可以同時(shí)定義為任意工作模式。3、高速計(jì)數(shù)器的輸入使用與普通數(shù)字量輸入相同的地址，當(dāng)某個(gè)輸入點(diǎn)已定義為高速計(jì)數(shù)器的輸入點(diǎn)時(shí)，就不能再應(yīng)用于其他功能，但在某個(gè)模式下，沒(méi)有用到的輸入點(diǎn)還可以用于其他功能的輸入。4、監(jiān)控PTO的模式只有HSC1和HSC2支持。使用此模式時(shí)，不需要外部接線，CPU在內(nèi)部已做了硬件連接，可直接檢測(cè)通過(guò)PTO功能所發(fā)脈沖。5.5.2高速計(jì)數(shù)器尋址

CPU將每個(gè)高速計(jì)數(shù)器的測(cè)量值存儲(chǔ)在輸入過(guò)程映像區(qū)內(nèi)。表5-11為高速計(jì)數(shù)器尋址列表。表5-11高速計(jì)數(shù)器尋址高速計(jì)數(shù)器號(hào)數(shù)據(jù)類型默認(rèn)地址高速計(jì)數(shù)器號(hào)數(shù)據(jù)類型默認(rèn)地址HSC1DINTID1000HSC4DINTID1012HSC2DINTID1004HSC5DINTID1016HSC3DINTID1008HSC6DINTID10205.6PWM指令5.6.1PWM功能簡(jiǎn)介5.6.2PWM功能組態(tài)5.6.3PWM指令塊5.6.4應(yīng)用舉例

教學(xué)目標(biāo)

通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，掌握PWM指令的應(yīng)用。5.6.1PWM功能簡(jiǎn)介

PWM（脈沖寬度可調(diào)）是一種周期固定、脈寬可調(diào)節(jié)的脈沖輸出，PWM原理如圖5-72所示。圖5-72PWM原理

S7-1200CPU提供了兩個(gè)輸出通道用于高速脈沖輸出，分別可組態(tài)為PTO或PWM：PTO的功能只能由運(yùn)動(dòng)控制指令來(lái)實(shí)現(xiàn)，PWM功能使用CTRL_PWM指令塊實(shí)現(xiàn)，當(dāng)一個(gè)通道被組態(tài)為PWM時(shí)，將不能使用PTO功能。反之亦然。脈沖寬度可表示為脈沖周期的百分之幾、千分之幾、萬(wàn)分之幾或S7analog（模擬量）形式，脈寬的范圍可從0（無(wú)脈沖，數(shù)字量輸出為0）到全脈沖周期（無(wú)脈沖，數(shù)字量輸出為1）。

對(duì)于DC/DC/DC類型的CPU來(lái)說(shuō)，添加信號(hào)板可以把PWM的功能移到信號(hào)板上，CPU本體上的DO點(diǎn)可以空閑出來(lái)作為其他功能。而對(duì)于Rly類型的CPU來(lái)說(shuō)如果需要使用PWM功能，則必須添加相應(yīng)型號(hào)的SB信號(hào)板。用來(lái)組態(tài)PWM功能的SB信號(hào)板的具體信息如表5-14所示。

表5-14組態(tài)PWM功能的SB信號(hào)板SB信號(hào)版類型訂貨號(hào)脈沖頻率高速脈沖輸出點(diǎn)個(gè)數(shù)DO4×24VDC6ES7-222-1BD30-0XB0200KHz可提供4個(gè)高速脈沖輸出點(diǎn)4×24VDC6ES7-222-1AD30-0XB0200KHz可提供4個(gè)高速脈沖輸出點(diǎn)DI/DO2DI/2×24VDC6ES7-223-DBD30-0XB020KHz可提供2個(gè)高速脈沖輸出點(diǎn)2DI/2×24VDC6ES7-223-3BD30-0XB0200KHz可提供2個(gè)高速脈沖輸出點(diǎn)2DI/2×5VDC6ES7-223-3AD30-0XB0200KHz可提供2個(gè)高速脈沖輸出點(diǎn)5.6.2PWM功能組態(tài)

CPU的兩路脈沖發(fā)生器，使用特定的輸出點(diǎn)，如表5-15所列。用戶可使用CPU集成輸出點(diǎn)或信號(hào)板的輸出點(diǎn)，表中所列為默認(rèn)情況下的地址分配，用戶也可自己更改輸出地址。

無(wú)論點(diǎn)的地址如何變化，PTO1/PWM1總是使用第一組輸出，PTO2/PWM2使用緊接著的一組輸出，對(duì)于CPU集成點(diǎn)和信號(hào)板上的點(diǎn)都是如此。

表5-15脈沖功能輸出點(diǎn)占用

具體的組態(tài)步驟如下所述。

①進(jìn)入設(shè)備組態(tài)界面，選中CPU，單擊“屬性”按鈕，選中脈沖發(fā)生器(PTO/PWM)選項(xiàng)，如圖5-73所示。5.6.3PWM指令塊

S7-1200CPU使用CTRL_PWM指令塊實(shí)現(xiàn)PWM輸出。P