《特殊功能指令》 ppt課件

1、第6章 特殊功能指令6.1 立刻類指令立刻類指令6.2 中斷指令中斷指令6.3 高速計(jì)數(shù)器與高速脈沖輸出高速計(jì)數(shù)器與高速脈沖輸出6.4 PID控制控制6.5 時(shí)鐘指令時(shí)鐘指令6.1 立刻類指令立刻類指令立刻讀指令用于輸入立刻讀指令用于輸入I接點(diǎn)，立刻讀指令讀取實(shí)踐輸接點(diǎn)，立刻讀指令讀取實(shí)踐輸入點(diǎn)的形狀時(shí)，并不更新該輸入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸入映像入點(diǎn)的形狀時(shí)，并不更新該輸入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸入映像存放器的值。如：當(dāng)實(shí)踐輸入點(diǎn)位是存放器的值。如：當(dāng)實(shí)踐輸入點(diǎn)位是1時(shí)，其對(duì)時(shí)，其對(duì)應(yīng)的立刻觸點(diǎn)立刻接通；當(dāng)實(shí)踐輸入點(diǎn)位是應(yīng)的立刻觸點(diǎn)立刻接通；當(dāng)實(shí)踐輸入點(diǎn)位是0時(shí)，時(shí)，其對(duì)應(yīng)的立刻觸點(diǎn)立刻斷開。其對(duì)應(yīng)的立刻觸點(diǎn)立刻斷開。

2、立刻輸出指令用于輸出立刻輸出指令用于輸出Q線圈，執(zhí)行指令時(shí)，立刻線圈，執(zhí)行指令時(shí)，立刻將新值寫入實(shí)踐輸出點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的輸出映像存放器。將新值寫入實(shí)踐輸出點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的輸出映像存放器。 立刻類指令與非立刻類指令不同，非立刻指令僅立刻類指令與非立刻類指令不同，非立刻指令僅將新值讀或?qū)懭胼斎雽⑿轮底x或?qū)懭胼斎?輸出映像存放器。輸出映像存放器。 立刻讀立刻讀 立刻輸出立刻輸出表表6-1 立刻類指令的格式及闡明立刻類指令的格式及闡明 6.2 中斷指令 1. 中斷源的類型中斷源的類型 中斷源即發(fā)出中斷懇求的事件，又叫中中斷源即發(fā)出中斷懇求的事件，又叫中斷事件。為了便于識(shí)別，系統(tǒng)給每個(gè)中斷源斷事件。為了便于識(shí)別，系

3、統(tǒng)給每個(gè)中斷源都分配一個(gè)編號(hào)，稱為中斷事件號(hào)。都分配一個(gè)編號(hào)，稱為中斷事件號(hào)。S7-200系列可編程控制器最多有系列可編程控制器最多有34個(gè)中斷源，分為個(gè)中斷源，分為三大類：通訊中斷、輸入三大類：通訊中斷、輸入/輸出中斷和時(shí)基中輸出中斷和時(shí)基中斷。斷。6.2.1 中斷源中斷源1通訊中斷通訊中斷 n在自在口通訊方式下，用戶可經(jīng)過編程來設(shè)置波特率、奇偶校驗(yàn)和通訊協(xié)議等參數(shù)。用戶經(jīng)過編程控制通訊端口的事件為通訊中斷。 2I/O中斷中斷 n I/O中斷包括外部輸入上升下降沿中斷、高速計(jì)數(shù)器中斷和高速脈沖輸出中斷。S7-200用輸入I0.0、I0.1、I0.2或I0.3上升下降沿產(chǎn)生中斷。這些輸入點(diǎn)用于

4、捕獲在發(fā)生時(shí)必需立刻處置的事件。高速計(jì)數(shù)器中斷指對(duì)高速計(jì)數(shù)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的事件實(shí)時(shí)呼應(yīng)，包括當(dāng)前值等于預(yù)設(shè)值時(shí)產(chǎn)生的中斷，計(jì)數(shù)方向的改動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的中斷或計(jì)數(shù)器外部復(fù)位產(chǎn)生的中斷。脈沖輸出中斷是指預(yù)定數(shù)目脈沖輸出完成而產(chǎn)生的中斷。 3時(shí)基中斷時(shí)基中斷 n定時(shí)中斷用于支持一個(gè)周期性的活動(dòng)。周期時(shí)間從1毫秒至255毫秒，時(shí)基是1毫秒。運(yùn)用定時(shí)中斷0，必需在SMB34中寫入周期時(shí)間；運(yùn)用定時(shí)中斷1，必需在SMB35中寫入周期時(shí)間。n定時(shí)中斷可以用來對(duì)模擬量輸入進(jìn)展采樣或定期執(zhí)行PID回路。定時(shí)器T32/T96中斷指允許對(duì)定時(shí)間間隔產(chǎn)生中斷。這類中斷只能用時(shí)基為1ms的定時(shí)器T32/T96構(gòu)成。當(dāng)中斷被啟用

5、后，當(dāng)前值等于預(yù)置值時(shí)，在S7-200執(zhí)行的正常1毫秒定時(shí)器更新的過程中，執(zhí)行銜接的中斷程序。 2. 中斷優(yōu)先級(jí)和排對(duì)等候中斷優(yōu)先級(jí)和排對(duì)等候 n優(yōu)先級(jí)是指多個(gè)中斷事件同時(shí)發(fā)出中斷懇求時(shí)，CPU對(duì)中斷事件呼應(yīng)的優(yōu)先次序。S7-200規(guī)定的中斷優(yōu)先由高到低依次是：通訊中斷、I/O中斷和定時(shí)中斷。每類中斷中不同的中斷事件又有不同的優(yōu)先權(quán)，如表6-2所示。n一個(gè)程序中總共可有128個(gè)中斷。S7-200在中斷各自的優(yōu)先級(jí)組內(nèi)按照先來先效力的原那么為中斷提供效力。在任何時(shí)辰，只能執(zhí)行一個(gè)中斷程序。一旦一個(gè)中斷程序開場(chǎng)執(zhí)行，那么不斷執(zhí)行至完成。不能被另一個(gè)中斷程序打斷，即使是更高優(yōu)先級(jí)的中斷程序。中斷程序

6、執(zhí)行中，新的中斷懇求按優(yōu)先級(jí)排隊(duì)等候。中斷隊(duì)列能保管的中斷個(gè)數(shù)有限，假設(shè)超出，那么會(huì)產(chǎn)生溢出。中斷隊(duì)列的最多中斷個(gè)數(shù)和溢出標(biāo)志位如表6-3所示6.2.2 中斷指令中斷指令 中斷指令有4條，包括開、關(guān)中斷指令，中斷銜接、分別指令。指令格式如下表所示。LADSTLENIDISIATCH INT，EVNTDTCH EVNT 操作數(shù)及操作數(shù)及數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型無無無無INT：常量：常量 0-127EVNT：常量，：常量，CPU 224: 0-23; 27-33INT/EVNT數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型：字節(jié)：字節(jié) EVNT：常量，：常量，CPU 224: 0-23; 27-33數(shù)據(jù)類型：字節(jié)數(shù)據(jù)類型：字節(jié)1. 開

7、、關(guān)中斷指令開、關(guān)中斷指令 n開中斷ENI指令全局性允許一切中斷事件。關(guān)中斷DISI指令全局性制止一切中斷事件，中斷事件的每次出現(xiàn)均被排隊(duì)等候，直至運(yùn)用全局開中斷指令重新啟用中斷。nPLC轉(zhuǎn)換到RUN運(yùn)轉(zhuǎn)方式時(shí)，中斷開場(chǎng)時(shí)被禁用，可以經(jīng)過執(zhí)行開中斷指令，允許一切中斷事件。執(zhí)行關(guān)中斷指令會(huì)制止處置中斷，但是現(xiàn)用中斷事件將繼續(xù)排隊(duì)等候。 2. 中斷銜接、分別指令中斷銜接、分別指令 n中斷銜接指令A(yù)TCH指令將中斷事件EVNT與中斷程序號(hào)碼INT相銜接，并啟用中斷事件。n分別中斷DTCH指令取消某中斷事件EVNT與一切中斷程序之間的銜接，并禁用該中斷事件。n留意：一個(gè)中斷事件只能銜接一個(gè)中斷程序，但

8、多個(gè)中斷事件可以調(diào)用一個(gè)中斷程序。1. 中斷程序的概念中斷程序的概念 n中斷程序是為處置中斷事件而事先編好的程序。中斷程序不是由程序調(diào)用，而是在中斷事件發(fā)生時(shí)由操作系統(tǒng)調(diào)用。在中斷程序中不能改寫其他程序運(yùn)用的存儲(chǔ)器，最好運(yùn)用部分變量。中斷程序應(yīng)實(shí)現(xiàn)特定的義務(wù)，應(yīng)“越短越好，中斷程序由中斷程序號(hào)開場(chǎng)，以無條件前往指令CRETI終了。在中斷程序中制止運(yùn)用DISI、ENI、HDEF、LSCR和END指令 6.2.3 中斷程序中斷程序 2. 建立中斷程序的方法建立中斷程序的方法 n方法一：從“編輯菜單選擇插入Insert 中斷Interrupt。n方法二：從指令樹，用鼠標(biāo)右鍵單擊“程序塊圖標(biāo)并從彈出菜

9、單選擇插入Insert 中斷Interrupt。n方法三：從“程序編輯器窗口，從彈出菜單用鼠標(biāo)右鍵單擊插入Insert 中斷Interrupt。n程序編輯器從先前的POU顯示更改為新中斷程序，在程序編輯器的底部會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新標(biāo)志，代表新的中斷程序。6.2.4 程序舉例 【例6-1】編寫由I0.1的上升沿產(chǎn)生的中斷事件的初始化程序。分析：查表6-2可知，I0.1上升沿產(chǎn)生的中斷事件號(hào)為2。所以在主程序中用ATCH指令將事件號(hào)2和中斷程序0銜接起來，并全局開中斷。程序如以下圖所示LD SM0.1 /初次掃描時(shí)，ATCH INT_0 2 /將INT_0 和EVNT2銜接ENI /并全局啟用中斷LD S

10、M5.0 /假設(shè)檢測(cè)到I/O錯(cuò)誤，DTCH 2 /禁用用于I0.1的上升沿中斷本網(wǎng)絡(luò)為選項(xiàng)LD M5.0 / 當(dāng)M5.0=1時(shí)DISI /禁用一切的中斷主程序主程序【例6-2】編程完成采樣任務(wù)，要求每10ms采樣一次。分析：完成每10ms采樣一次，需用定時(shí)中斷，查表6-2可知，定時(shí)中斷0的中斷事件號(hào)為10。因此在主程序中將采樣周期10ms即定時(shí)中斷的時(shí)間間隔寫入定時(shí)中斷0的特殊存儲(chǔ)器SMB34，并將中斷事件10和INT-0銜接，全局開中斷。在中斷程序0中，將模擬量輸入信號(hào)讀入，程序如以下圖所示。LD I0.0MOVB 10, SMB34 / 將采樣周期設(shè)為100毫秒ATCH INT_0, 10

11、 / 將事件10銜接INT_0ENI / 全局開中斷主程序主程序中斷程序中斷程序 LD SM0.0 MOVW AIW0, VW100 /讀入模擬量AIW0 【例6-3】利用定時(shí)中斷功能編制一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)如下功能：當(dāng)I0.0由OFFON，Q0.0亮1s，滅1s，如此循環(huán)反復(fù)直至I0.0由ONOFF，Q0.0變?yōu)镺FF。LD I0.0EUATCH INT_0, 21ENILDN M0.0A I0.0TON T32, +1000LD T32= M0.0LD I0.0EDDTCH 21DISI主程序主程序INT-0LDN Q0.0= Q0.01. 實(shí)訓(xùn)目的實(shí)訓(xùn)目的 n1熟習(xí)中斷指令的運(yùn)用方法。熟習(xí)中斷

12、指令的運(yùn)用方法。n2掌握定時(shí)中斷設(shè)計(jì)程序的方法。掌握定時(shí)中斷設(shè)計(jì)程序的方法。 6.2.5 中斷程序編程實(shí)訓(xùn)2. 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 n1利用利用T32定時(shí)中斷編寫程序，要求產(chǎn)定時(shí)中斷編寫程序，要求產(chǎn)生占空比為生占空比為50%，周期為，周期為4s的的方波信號(hào)。的的方波信號(hào)。n2用定時(shí)中斷實(shí)現(xiàn)噴泉的模擬控制，控用定時(shí)中斷實(shí)現(xiàn)噴泉的模擬控制，控制要求。制要求。 3. 參考程序參考程序 n產(chǎn)生占空比為50%，周期為4s的的方波信號(hào)，主程序和中斷程序如下：主程序主程序 INT-0 4. 輸入并調(diào)試程序輸入并調(diào)試程序 n用形狀圖監(jiān)視程序的運(yùn)轉(zhuǎn)，并記錄察看到用形狀圖監(jiān)視程序的運(yùn)轉(zhuǎn)，并記錄察看到的景象。的景象。

13、 6.3 高速計(jì)數(shù)器與高速脈沖輸出6.3 高速計(jì)數(shù)器與高速脈沖輸出 n前面講的計(jì)數(shù)器指令的計(jì)數(shù)速度受掃描周期的影響，對(duì)比CPU掃描頻率高的脈沖輸入，就不能滿足控制要求了。為此，SIMATIC S7-200系列PLC設(shè)計(jì)了高速計(jì)數(shù)功能HSC，其計(jì)數(shù)自動(dòng)進(jìn)展不受掃描周期的影響，最高計(jì)數(shù)頻率取決于CPU的類型，CPU22x系列最高計(jì)數(shù)頻率為30KHz，用于捕捉比CPU掃描速更快的事件,并產(chǎn)生中斷，執(zhí)行中斷程序，完成預(yù)定的操作。高速計(jì)數(shù)器最多可設(shè)置12種不同的操作方式。用高速計(jì)數(shù)器可實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確控制。SIMATIC S7-200 CPU22x系列PLC還設(shè)有高速脈沖輸出，輸出頻率可達(dá)20KHz，

14、用于PTO輸出一個(gè)頻率可調(diào)，占空比為50%的脈沖和PWM輸出占空比可調(diào)的脈沖，高速脈沖輸出的功能可用于對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)展速度控制及位置控制和控制變頻器使電機(jī)調(diào)速 6.3.1 占用輸入/輸出端子 1. 高速計(jì)數(shù)器占用輸入端子高速計(jì)數(shù)器占用輸入端子 nCPU224有六個(gè)高速計(jì)數(shù)器，其占用的輸入有六個(gè)高速計(jì)數(shù)器，其占用的輸入端子如表端子如表6-5所示。所示。高速計(jì)數(shù)器使用的輸入端子HSC0I0.0, I0.1, I0.2HSC1I0.6, I0.7, I1.0, I1.1HSC2I1.2, I1.3, I1.4, I1.5HSC3I0.1HSC4I0.3, I0.4, I0.5HSC5I0.46.3.1

15、占用輸入占用輸入/輸出端子輸出端子 1. 高速計(jì)數(shù)器占用輸入端子高速計(jì)數(shù)器占用輸入端子n各高速計(jì)數(shù)器不同的輸入端有公用的功能，如：時(shí)鐘脈沖端、方向控制端、復(fù)位端、起動(dòng)端。n留意：同一個(gè)輸入端不能用于兩種不同的功能。但是高速計(jì)數(shù)器當(dāng)前方式未運(yùn)用的輸入端均可用于其他用途，如作為中斷輸入端或作為數(shù)字量輸入端。例如，假設(shè)在方式2中運(yùn)用高速計(jì)數(shù)器HSC0，方式2運(yùn)用I0.0和I0.2，那么I0.1可用于邊緣中斷或用于HSC3。2. 高速脈沖輸出占用的輸出端子高速脈沖輸出占用的輸出端子 nS7-200有PTO、PWM兩臺(tái)高速脈沖發(fā)生器。 PTO脈沖串功能可輸出指定個(gè)數(shù)、指定周期的方波脈沖占空比50%；PW

16、M功能可輸出脈寬變化的脈沖信號(hào)，用戶可以指定脈沖的周期和脈沖的寬度。假設(shè)一臺(tái)發(fā)生器指定給數(shù)字輸出點(diǎn)Q0.0，另一臺(tái)發(fā)生器那么指定給數(shù)字輸出點(diǎn)Q0.1。當(dāng)PTO、PWM發(fā)生器控制輸出時(shí)，將制止輸出點(diǎn)Q0.0、Q0.1的正常運(yùn)用；當(dāng)不運(yùn)用PTO、PWM高速脈沖發(fā)生器時(shí)，輸出點(diǎn)Q0.0、Q0.1恢復(fù)正常的運(yùn)用，即由輸出映像存放器決議其輸出形狀。6.3.2 高速計(jì)數(shù)器的任務(wù)方式 1. 高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方式高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方式 n1單路脈沖輸入的內(nèi)部方向控制加/減計(jì)數(shù)。即只需一個(gè)脈沖輸入端，經(jīng)過高速計(jì)數(shù)器的控制字節(jié)的第3位來控制造加計(jì)數(shù)或者減計(jì)數(shù)。該位=1，加計(jì)數(shù)；該位=0，減計(jì)數(shù)。如圖6-6所示內(nèi)部方

17、向控制的單路加/減計(jì)數(shù) 。n2單路脈沖輸入的外部方向控制加/減計(jì)數(shù)。即有一個(gè)脈沖輸入端，有一個(gè)方向控制端，方向輸入信號(hào)等于1時(shí)，加計(jì)數(shù)；方向輸入信號(hào)等于0時(shí)，減計(jì)數(shù)。如圖6-7所示外部方向控制的單路加/減計(jì)數(shù)1內(nèi)部方向控制的單路加內(nèi)部方向控制的單路加/減計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)2外部方向控制的單路加外部方向控制的單路加/減計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)3兩路脈沖輸入的單相加兩路脈沖輸入的單相加/減計(jì)數(shù)。減計(jì)數(shù)。 即有兩個(gè)脈沖輸入端，一個(gè)是加計(jì)數(shù)即有兩個(gè)脈沖輸入端，一個(gè)是加計(jì)數(shù)脈沖，一個(gè)是減計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)值為兩個(gè)脈沖，一個(gè)是減計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)值為兩個(gè)輸入端脈沖的代數(shù)和。輸入端脈沖的代數(shù)和。 即有兩個(gè)脈沖輸入端，輸入的兩路脈沖A 相

18、、B相，相位互差90正交，A 相超前B相90時(shí)，加計(jì)數(shù)；A 相滯后B相90時(shí)，減計(jì)數(shù)。在這種計(jì)數(shù)方式下，可選擇1x 方式單倍頻，一個(gè)時(shí)鐘脈沖計(jì)一個(gè)數(shù)和4x 方式四倍頻，一個(gè)時(shí)鐘脈沖計(jì)四個(gè)數(shù)。 4兩路脈沖輸入的雙相正交計(jì)數(shù)。兩路脈沖輸入的雙相正交計(jì)數(shù)。2. 高速計(jì)數(shù)器的任務(wù)方式高速計(jì)數(shù)器的任務(wù)方式 n高速計(jì)數(shù)器有12種任務(wù)方式，方式0方式2采用單路脈沖輸入的內(nèi)部方向控制加/減計(jì)數(shù)；方式3方式5采用單路脈沖輸入的外部方向控制加/減計(jì)數(shù)；方式6方式8采用兩路脈沖輸入的加/減計(jì)數(shù)；方式9方式11采用兩路脈沖輸入的雙相正交計(jì)數(shù)。nS7-200 CPU224有 HSC0-HSC5六個(gè)高速計(jì)數(shù)器，每個(gè)高速計(jì)

19、數(shù)器有多種不同的任務(wù)方式。HSC0選用某個(gè)高速計(jì)數(shù)器在某種任務(wù)方式下任務(wù)后，高速計(jì)數(shù)器所運(yùn)用的輸入不是恣意選擇的，必需按系統(tǒng)指定的輸入點(diǎn)輸入信號(hào)。如HSC16.3.3 高速計(jì)數(shù)器的控制字和形狀字 高速計(jì)數(shù)器的任務(wù)方式和輸入端子的關(guān)系及闡明高速計(jì)數(shù)器的任務(wù)方式和輸入端子的關(guān)系及闡明 6.3.3 高速計(jì)數(shù)器的控制字和形狀字 1. 控制字節(jié)控制字節(jié) n定義了計(jì)數(shù)器和任務(wù)方式之后，還要設(shè)置定義了計(jì)數(shù)器和任務(wù)方式之后，還要設(shè)置高速計(jì)數(shù)器的有關(guān)控制字節(jié)。每個(gè)高速計(jì)高速計(jì)數(shù)器的有關(guān)控制字節(jié)。每個(gè)高速計(jì)數(shù)器均有一個(gè)控制字節(jié)，它決議了計(jì)數(shù)器數(shù)器均有一個(gè)控制字節(jié)，它決議了計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)允許或禁用，方向控制僅限方式的

20、計(jì)數(shù)允許或禁用，方向控制僅限方式0、1和和2或?qū)σ磺衅渌绞降某跏蓟?jì)數(shù)方或?qū)σ磺衅渌绞降某跏蓟?jì)數(shù)方向，裝入當(dāng)前值和預(yù)置值?？刂谱止?jié)每個(gè)向，裝入當(dāng)前值和預(yù)置值?？刂谱止?jié)每個(gè)控制位的闡明如下表所示?？刂莆坏年U明如下表所示。HSC0HSC1HSC2HSC3HSC4HSC5說明SM37.0SM47.0SM57.0SM147.0復(fù)位有效電平控制：0=復(fù)位信號(hào)高電平有效；1=低電平有效SM47.1SM57.1起動(dòng)有效電平控制：0=起動(dòng)信號(hào)高電平有效；1=低電平有效SM37.2.SM47.2SM57.2SM147.2正交計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)速率選擇：0=4計(jì)數(shù)速率；1=1計(jì)數(shù)速率SM37.3SM47.3SM57

21、.3SM137.3SM147.3SM157.3計(jì)數(shù)方向控制位：0 = 減計(jì)數(shù)1 = 加計(jì)數(shù)SM37.4SM47.4SM57.4SM137.4SM147.4SM157.4向HSC寫入計(jì)數(shù)方向：0 = 無更新1 = 更新計(jì)數(shù)方向SM37.5SM47.5SM57.5SM137.5SM147.5SM157.5向HSC寫入新預(yù)置值：0 = 無更新1 = 更新預(yù)置值SM37.6SM47.6SM57.6SM137.6SM147.6SM157.6向HSC寫入新當(dāng)前值：0 = 無更新1 = 更新當(dāng)前值SM37.7SM47.7SM57.7SM137.7SM147.7SM157.7HSC允許：0 = 禁用HSC 1

22、 = 啟用HSCHSC的控制字節(jié)的控制字節(jié) 2. 形狀字節(jié) n每個(gè)高速計(jì)數(shù)器都有一個(gè)形狀字節(jié)，形狀位表示當(dāng)前計(jì)數(shù)方向以及當(dāng)前值能否大于或等于預(yù)置值。每個(gè)高速計(jì)數(shù)器形狀字節(jié)的形狀位如下表所示：HSC0HSC1HSC2HSC3HSC4HSC5說明SM36.5SM46.5SM56.5SM136.5SM146.5SM156.5當(dāng)前計(jì)數(shù)方向狀態(tài)位：0 = 減計(jì)數(shù)；1 = 加計(jì)數(shù)SM36.6SM46.6SM56.6SM136.6SM146.6SM156.6當(dāng)前值等于預(yù)設(shè)值狀態(tài)位：0 = 不相等；1 = 等于SM36.7SM46.7SM56.7SM136.7SM146.7SM156.7當(dāng)前值大于預(yù)設(shè)值狀態(tài)位

23、：0 = 小于或等于；1 = 大于6.3.4 高速計(jì)數(shù)器指令及舉例 1. 高速計(jì)數(shù)器指令高速計(jì)數(shù)器指令 n高速計(jì)數(shù)器指令有兩條：高速計(jì)數(shù)器定義指令高速計(jì)數(shù)器指令有兩條：高速計(jì)數(shù)器定義指令HDEFHDEF如下表所示：如下表所示：LADSTLHDEF HSC，MODEHSC N功能說明高速計(jì)數(shù)器定義指令HDEF高速計(jì)數(shù)器指令HSC操作數(shù)HSC：高速計(jì)數(shù)器的編號(hào)，為常量（05）數(shù)據(jù)類型：字節(jié)MODE工作模式，為常量（011）數(shù)據(jù)類型：字節(jié)N：高速計(jì)數(shù)器的編號(hào)，為常量（05）數(shù)據(jù)類型：字ENO=0的出錯(cuò)條件SM4.3（運(yùn)行時(shí)間），0003（輸入點(diǎn)沖突），0004（中斷中的非法指令），000A（HSC重

24、復(fù)定義）SM4.3 （運(yùn)行時(shí)間），0001（HSC在HDEF之前），0005（HSC/PLS同時(shí)操作）1. 高速計(jì)數(shù)器指令高速計(jì)數(shù)器指令n1高速計(jì)數(shù)器定義指令高速計(jì)數(shù)器定義指令HDEF。指令指定高速。指令指定高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器HSCx的任務(wù)方式。任務(wù)方式的選擇即的任務(wù)方式。任務(wù)方式的選擇即選擇了高速計(jì)數(shù)器的輸入脈沖、計(jì)數(shù)方向、復(fù)位選擇了高速計(jì)數(shù)器的輸入脈沖、計(jì)數(shù)方向、復(fù)位和起動(dòng)功能。每個(gè)高速計(jì)數(shù)器只能用一條和起動(dòng)功能。每個(gè)高速計(jì)數(shù)器只能用一條“高速計(jì)高速計(jì)數(shù)器定義指令。數(shù)器定義指令。n2高速計(jì)數(shù)器指令高速計(jì)數(shù)器指令HSC。根據(jù)高速計(jì)數(shù)器控制。根據(jù)高速計(jì)數(shù)器控制位的形狀和按照位的形狀和按照HDEF

25、指令指定的任務(wù)方式，控指令指定的任務(wù)方式，控制高速計(jì)數(shù)器。參數(shù)制高速計(jì)數(shù)器。參數(shù)N指定高速計(jì)數(shù)器的號(hào)碼。指定高速計(jì)數(shù)器的號(hào)碼。 2. 高速計(jì)數(shù)器指令的運(yùn)用高速計(jì)數(shù)器指令的運(yùn)用 n1每個(gè)高速計(jì)數(shù)器都有一個(gè)每個(gè)高速計(jì)數(shù)器都有一個(gè)32位當(dāng)前值和一個(gè)位當(dāng)前值和一個(gè)32位預(yù)置值，位預(yù)置值，當(dāng)前值和預(yù)設(shè)值均為帶符號(hào)的整數(shù)值。要設(shè)置高速計(jì)數(shù)器的新當(dāng)前值和預(yù)設(shè)值均為帶符號(hào)的整數(shù)值。要設(shè)置高速計(jì)數(shù)器的新當(dāng)前值和新預(yù)置值，必需設(shè)置控制字節(jié)，令其第五位和第六位當(dāng)前值和新預(yù)置值，必需設(shè)置控制字節(jié)，令其第五位和第六位為為1，允許更新預(yù)置值和當(dāng)前值，新當(dāng)前值和新預(yù)置值寫入特殊，允許更新預(yù)置值和當(dāng)前值，新當(dāng)前值和新預(yù)置值寫

26、入特殊內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)區(qū)。然后執(zhí)行內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)區(qū)。然后執(zhí)行HSC指令，將新數(shù)值傳輸?shù)礁咚僦噶?，將新?shù)值傳輸?shù)礁咚儆?jì)數(shù)器。當(dāng)前值和預(yù)置值占用的特殊內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)區(qū)如表計(jì)數(shù)器。當(dāng)前值和預(yù)置值占用的特殊內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)區(qū)如表6-10所示。除控制字節(jié)以及新預(yù)設(shè)值和當(dāng)前值堅(jiān)持字節(jié)外，還可所示。除控制字節(jié)以及新預(yù)設(shè)值和當(dāng)前值堅(jiān)持字節(jié)外，還可以運(yùn)用數(shù)據(jù)類型以運(yùn)用數(shù)據(jù)類型HC 要裝入的數(shù)值HSC0HSC1HSC2HSC3HSC4HSC5新的當(dāng)前值SMD38SMD48SMD58SMD138SMD148SMD158n2執(zhí)行HDEF指令之前，必需將高速計(jì)數(shù)器控制字節(jié)的位設(shè)置成需求的形狀，否那么將采用默許設(shè)置。默許設(shè)置

27、為：復(fù)位和起動(dòng)輸入高電平有效，正交計(jì)數(shù)速率選擇4方式。執(zhí)行HDEF指令后，就不能再改動(dòng)計(jì)數(shù)器的設(shè)置，除非CPU進(jìn)入停頓方式。n3執(zhí)行HSC指令時(shí)，CPU檢查控制字節(jié)和有關(guān)的當(dāng)前值和預(yù)置值。 2. 高速計(jì)數(shù)器指令的運(yùn)用高速計(jì)數(shù)器指令的運(yùn)用 3. 高速計(jì)數(shù)器指令的初始化 n高速計(jì)數(shù)器指令的初始化的步驟：高速計(jì)數(shù)器指令的初始化的步驟：n1 1用初次掃描時(shí)接通一個(gè)掃描周期的特殊內(nèi)部用初次掃描時(shí)接通一個(gè)掃描周期的特殊內(nèi)部存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器SM0.1SM0.1去調(diào)用一個(gè)子程序，完成初始化操作。去調(diào)用一個(gè)子程序，完成初始化操作。由于采用了子程序，在隨后的掃描中，不用再調(diào)由于采用了子程序，在隨后的掃描中，不用再調(diào)用

28、這個(gè)子程序，以減少掃描時(shí)間，使程序構(gòu)造更用這個(gè)子程序，以減少掃描時(shí)間，使程序構(gòu)造更好。好。n2 2 在初始化的子程序中，根據(jù)希望的控制設(shè)在初始化的子程序中，根據(jù)希望的控制設(shè)置控制字置控制字SMB37SMB37、SMB47SMB47、SMBSMB、SMB147SMB147、SMB157SMB157，如設(shè)置，如設(shè)置SMB47=16#F8SMB47=16#F8，那么為：允許計(jì)，那么為：允許計(jì)數(shù)，寫入新當(dāng)前值，寫入新預(yù)置值，更新計(jì)數(shù)方數(shù)，寫入新當(dāng)前值，寫入新預(yù)置值，更新計(jì)數(shù)方向?yàn)榧佑?jì)數(shù)，假設(shè)為正交計(jì)數(shù)設(shè)為向?yàn)榧佑?jì)數(shù)，假設(shè)為正交計(jì)數(shù)設(shè)為4 4，復(fù)位和起，復(fù)位和起動(dòng)設(shè)置為高電平有效。動(dòng)設(shè)置為高電平有效。n

29、3 3執(zhí)行執(zhí)行HDEFHDEF指令，設(shè)置指令，設(shè)置HSCHSC的編號(hào)的編號(hào)0-50-5，設(shè)，設(shè)置任務(wù)方式置任務(wù)方式0-110-11。如。如HSCHSC的編號(hào)設(shè)置為的編號(hào)設(shè)置為1 1，任，任務(wù)方式輸入設(shè)置為務(wù)方式輸入設(shè)置為1111，那么為既有復(fù)位又有起動(dòng)，那么為既有復(fù)位又有起動(dòng)的正交計(jì)數(shù)任務(wù)方式。的正交計(jì)數(shù)任務(wù)方式。n4 4 用新的當(dāng)前值寫入用新的當(dāng)前值寫入3232位當(dāng)前值存放器位當(dāng)前值存放器SMD38SMD38，SMD48SMD48，SMD58 SMD58 ，SMDSMD， SMD148 SMD148， SMD158SMD158。如寫入。如寫入0 0，那么去除當(dāng)前值，用指令，那么去除當(dāng)前值，用

30、指令MOVD 0MOVD 0，SMD48SMD48實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)。5用新的預(yù)置值寫入32位預(yù)置值存放器SMD42 ，SMD52， SMD62， SMD142 ，SMD152， SMD162。如執(zhí)行指令MOVD 1000，SMD52，那么設(shè)置預(yù)置值為1000。假設(shè)寫入預(yù)置值為16#00，那么高速計(jì)數(shù)器處于不任務(wù)形狀。6為了捕捉當(dāng)前值等于預(yù)置值的事件，將條件CV=PV中斷事件事件13與一個(gè)中斷程序相聯(lián)絡(luò)。7為了捕捉計(jì)數(shù)方向的改動(dòng)，將方向改動(dòng)的中斷事件事件14與一個(gè)中斷程序相聯(lián)絡(luò)。8為了捕捉外部復(fù)位，將外部復(fù)位中斷事件事件15與一個(gè)中斷程序相聯(lián)絡(luò)。9執(zhí)行全局中斷允許指令ENI允許HSC中斷。10執(zhí)行HS

31、C指令使S7-200對(duì)高速計(jì)數(shù)器進(jìn)展編程。11終了子程序。n高速計(jì)數(shù)器指令的初始化的步驟：高速計(jì)數(shù)器指令的初始化的步驟：6.3.5 高速脈沖輸出 1、脈沖輸出、脈沖輸出PLS指令指令n脈沖輸出PLS指令功能：使能有效時(shí)，檢查用于脈沖輸出Q0.0或Q0.1的特殊存儲(chǔ)器位SM，然后執(zhí)行特殊存儲(chǔ)器位定義的脈沖操作。指令格式如下：PLS Q控制字節(jié)和參數(shù)的特殊存儲(chǔ)器控制字節(jié)和參數(shù)的特殊存儲(chǔ)器 n每個(gè)PTO/PWM發(fā)生器都有一個(gè)控制字節(jié)8位、一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)值無符號(hào)的32位數(shù)值和一個(gè)周期時(shí)間和脈寬值無符號(hào)的16位數(shù)值。這些值都放在特定的特殊存儲(chǔ)區(qū)SM，如表6-12所示。執(zhí)行PLS指令時(shí)，S7-200讀這些特

32、殊存儲(chǔ)器位SM，然后執(zhí)行特殊存儲(chǔ)器位定義的脈沖操作，即對(duì)相應(yīng)的PTO/PWM發(fā)生器進(jìn)展編程。 2. 用于脈沖輸出用于脈沖輸出Q0.0或或Q0.1的特殊存儲(chǔ)器的特殊存儲(chǔ)器 2形狀字節(jié)的特殊存儲(chǔ)器形狀字節(jié)的特殊存儲(chǔ)器n除了控制信息外，還有用于PTO功能的形狀位，如下表所示。程序運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)形狀使某些位自動(dòng)置位?？梢越?jīng)過程序來讀取相關(guān)位的形狀，用此形狀作為判別條件，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作。Q0.0和Q0.1對(duì)PTO/PWM輸出的控制字節(jié)Q0.0Q0.1說明SM67.0SM77.0PTO/PWM刷新周期值 0 ：不刷新；1 ：刷新SM67.1SM77.1PWM刷新脈沖寬度值 0 ：不刷新；1：刷新SM67

33、.2SM77.2PTO刷新脈沖計(jì)數(shù)值 0 ：不刷新；1：刷新SM67.3SM77.3PTO/PWM時(shí)基選擇 0 ：1 s； 1：1msSM67.4SM77.4PWM更新方法 0 ：異步更新；1：同步更新SM67.5SM77.5PTO操作 0 ：?jiǎn)味尾僮鳎?：多段操作SM67.6SM77.6PTO/PWM模式選擇 0 ：選擇PTO 1 ： 選擇PWMSM67.7SM77.7PTO/PWM允許 0：禁止； 1 ：允許Q0.0和Q0.1對(duì)PTO/PWM輸出的周期值Q0.0Q0.1說明SMW68SMW78PTO/PWM周期時(shí)間值（范圍：2至 65 535）Q0.0和Q0.1對(duì)PTO/PWM輸出的脈寬值

34、Q0.0Q0.1說明SMW70SMW80PWM脈沖寬度值（范圍：0至65 535）脈沖輸出脈沖輸出Q0.0或或Q0.1的特殊存儲(chǔ)器的特殊存儲(chǔ)器 脈沖輸出脈沖輸出Q0.0或或Q0.1的特殊存儲(chǔ)器的特殊存儲(chǔ)器 Q0.0和Q0.1對(duì)PTO脈沖輸出的計(jì)數(shù)值Q0.0Q0.1說明SMD72SMD82PTO脈沖計(jì)數(shù)值（范圍：1至4 294 967 295）Q0.0和Q0.1對(duì)PTO脈沖輸出的多段操作Q0.0Q0.1說明SMB166SMB176段號(hào)（僅用于多段PTO操作），多段流水線PTO運(yùn)行中的段的編號(hào)SMW168SMW178包絡(luò)表起始位置，用距離V0的字節(jié)偏移量表示（僅用于多段PTO操作）Q0.0和Q0.

35、1的狀態(tài)位Q0.0Q0.1說明SM66.4SM76.4PTO包絡(luò)由于增量計(jì)算錯(cuò)誤異常終止 0 ：無錯(cuò)；1 ： 異常終止SM66.5SM76.5PTO包絡(luò)由于用戶命令異常終止 0 ： 無錯(cuò)； 1 ：異常終止SM66.6SM76.6PTO流水線溢出 0 ：無溢出； 1 ： 溢出SM66.7SM76.7PTO空閑 0 ：運(yùn)行中； 1 ： PTO空閑 3. 對(duì)輸出的影響對(duì)輸出的影響nPTO/PWM生成器和輸出映像存放器共用Q0.0和Q0.1。在Q0.0或Q0.1運(yùn)用PTO或PWM功能時(shí)，PTO/PWM發(fā)生器控制輸出，并制止輸出點(diǎn)的正常運(yùn)用，輸出波形不受輸出映像存放器形狀、輸出強(qiáng)迫、執(zhí)行立刻輸出指令的影

36、響；在Q0.0或Q0.1位置沒有運(yùn)用PTO或PWM功能時(shí)，輸出映像存放器控制輸出，所以輸出映像存放器決議輸出波形的初始和終了形狀，即決議脈沖輸出波形從高電平或低電平開場(chǎng)和終了，使輸出波形有短暫的不延續(xù)，為了減小這種不延續(xù)有害影響，應(yīng)留意：n1可在起用PTO或PWM操作之前，將用于Q0.0和Q0.1的輸出映像存放器設(shè)為0。n2PTO/PWM輸出必需至少有10%的額定負(fù)載，才干完成從封鎖至翻開以及從翻開至封鎖的順利轉(zhuǎn)換，即提供陡直的上升沿和下降沿 4. PTO的運(yùn)用的運(yùn)用nPTO是可以指定脈沖數(shù)和周期的占空比為50%的高速脈沖串的輸出。形狀字節(jié)中的最高位空閑位用來指示脈沖串輸出能否完成?？稍诿}沖串

37、完成時(shí)起動(dòng)中斷程序，假設(shè)運(yùn)用多段操作，那么在包絡(luò)表完成時(shí)起動(dòng)中斷程序。1周期和脈沖數(shù)周期和脈沖數(shù)n周期范圍從50微秒至65,535微秒或從2毫秒至65,535毫秒，為16位無符號(hào)數(shù)，時(shí)基有s和ms兩種，經(jīng)過控制字節(jié)的第三位選擇。留意：n假設(shè)周期 2個(gè)時(shí)間單位，那么周期的默許值為2個(gè)時(shí)間單位。n周期設(shè)定奇數(shù)微秒或毫秒例如75毫秒，會(huì)引起波形失真。n脈沖計(jì)數(shù)范圍從1至4,294,967,295，為32位無符號(hào)數(shù)，如設(shè)定脈沖計(jì)數(shù)為0，那么系統(tǒng)默許脈沖計(jì)數(shù)值為1。2PTO的種類及特點(diǎn)的種類及特點(diǎn)nPTO功能可輸出多個(gè)脈沖串，現(xiàn)用脈沖串輸出完成時(shí)，新的脈沖串輸出立刻開場(chǎng)。這樣就保證了輸出脈沖串的延續(xù)性。

38、PTO功能允許多個(gè)脈沖串排隊(duì)，從而構(gòu)成流水線。流水線分為兩種：?jiǎn)味瘟魉€和多段流水線。單段流水線單段流水線n單段流水線是指：流水線中每次只能存儲(chǔ)一個(gè)脈沖串的控制參數(shù)，初始PTO段一旦起動(dòng)，必需按照對(duì)第二個(gè)波形的要求立刻刷新SM，并再次執(zhí)行PLS指令，第一個(gè)脈沖串完成，第二個(gè)波形輸出立刻開場(chǎng)，反復(fù)此這一步驟可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)脈沖串的輸出。n單段流水線中的各段脈沖串可以采用不同的時(shí)間基準(zhǔn)，但有能夠造脈沖串之間的不平穩(wěn)過渡。輸出多個(gè)高速脈沖時(shí)，編程復(fù)雜。多段流水線多段流水線n多段流水線是指在變量存儲(chǔ)區(qū)V建立一個(gè)包絡(luò)表。包絡(luò)表存放每個(gè)脈沖串的參數(shù)，執(zhí)行PLS指令時(shí)，S7 200 PLC自動(dòng)按包絡(luò)表中的順序及

39、參數(shù)進(jìn)展輸出脈沖串。包絡(luò)表中每段脈沖串的參數(shù)占用8個(gè)字節(jié)，由一個(gè)16位周期值2字節(jié)、一個(gè)16位周期增量值2字節(jié)和一個(gè)32位脈沖計(jì)數(shù)值4字節(jié)組成。包絡(luò)表的格式如表6-13所示。n多段流水線的特點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，可以經(jīng)過指定脈沖的數(shù)量自動(dòng)添加或減少周期，周期增量值為正值會(huì)添加周期，周期增量值為負(fù)值會(huì)減少周期，假設(shè)為零，那么周期不變。在包絡(luò)表中的一切的脈沖串必需采用同一時(shí)基，在多段流水線執(zhí)行時(shí)，包絡(luò)表的各段參數(shù)不能改動(dòng)。多段流水線常用于步進(jìn)電機(jī)的控制。3多段流水線多段流水線PTO初始化和操作步驟初始化和操作步驟n用一個(gè)子程序?qū)崿F(xiàn)PTO初始化，初次掃描SM0.1時(shí)從主程序調(diào)用初始化子程序，執(zhí)行初始化操作。

40、以后的掃描不再調(diào)用該子程序，這樣減少掃描時(shí)間，程序構(gòu)造更好。多段流水線多段流水線PTO的操作步驟的操作步驟n1、初次掃描SM0.1時(shí)將輸出Q0.0或Q0.1復(fù)位置0，并調(diào)用完成初始化操作的子程序。n2、在初始化子程序中，根據(jù)控制要求設(shè)置控制字并寫入SMB67或SMB77特殊存儲(chǔ)器。如寫入16#A0選擇微秒遞增或16#A8選擇毫秒遞增，兩個(gè)數(shù)值表示允許PTO功能、選擇PTO操作、選擇多段操作、以及選擇時(shí)基微秒或毫秒。n3、將包絡(luò)表的首地址16位寫入在SMW168或SMW178。n4、在變量存儲(chǔ)器V中，寫入包絡(luò)表的各參數(shù)值。一定要在包絡(luò)表的起始字節(jié)中寫入段數(shù)。在變量存儲(chǔ)器V中建立包絡(luò)表的過程也可以

41、在一個(gè)子程序中完成，在此只須調(diào)用設(shè)置包絡(luò)表的子程序。n5、設(shè)置中斷事件并全局開中斷。假設(shè)想在PTO完成后，立刻執(zhí)行相關(guān)功能，那么須設(shè)置中斷，將脈沖串完成事件中斷事件號(hào)19銜接一中斷程序。n6、執(zhí)行PLS指令，使S7-200為PTO/PWM發(fā)生器編程，高速脈沖串由Q0.0或Q0.1輸出。n7、退出子程序。 5. PWM的運(yùn)用的運(yùn)用nPWM是脈寬可調(diào)的高速脈沖，經(jīng)過控制脈寬和脈沖的周期，實(shí)現(xiàn)控制義務(wù)。 1周期和脈寬周期和脈寬n周期和脈寬時(shí)基為：微秒或毫秒，均為16位無符號(hào)數(shù)。n周期的范圍從50微秒至65,535微秒，或從2毫秒至65,535毫秒。假設(shè)周期 = 周期，占空比=100%，輸出延續(xù)接通。

42、假設(shè)脈寬= 0，占空比為0%，那么輸出斷開。 2更新方式更新方式n有兩種改動(dòng)PWM波形的方法：同步更新和異步更新。n同步更新：不需改動(dòng)時(shí)基時(shí)，可以用同步更新。執(zhí)行同步更新時(shí)，波形的變化發(fā)生在周期的邊緣，構(gòu)成平滑轉(zhuǎn)換。n異步更新：需求改動(dòng)PWM的時(shí)基時(shí)，那么應(yīng)運(yùn)用異步更新。異步更新使高速脈沖輸出功能被瞬時(shí)禁用，與PWM波形不同步。這樣能夠呵斥控制設(shè)備震動(dòng)。n常見的PWM操作是脈沖寬度不同，但周期堅(jiān)持不變，即不要求時(shí)基改動(dòng)。因此先選擇適宜于一切周期的時(shí)基，盡量運(yùn)用同步更新。3PWM初始化和操作步驟初始化和操作步驟n用初次掃描位用初次掃描位SM0.1使輸出位復(fù)位為使輸出位復(fù)位為0，并調(diào)用初始化，并調(diào)

43、用初始化子程序。這樣可減少掃描時(shí)間，程序構(gòu)造更合理。子程序。這樣可減少掃描時(shí)間，程序構(gòu)造更合理。n在初始化子程序中設(shè)置控制字節(jié)。如將在初始化子程序中設(shè)置控制字節(jié)。如將16#D3時(shí)基微秒時(shí)基微秒或或16#DB時(shí)基毫秒寫入時(shí)基毫秒寫入SMB67 或或SMB77，控制功能，控制功能為：允許為：允許PTO/PWM功能、選擇功能、選擇PWM操作、設(shè)置更新脈操作、設(shè)置更新脈沖寬度和周期數(shù)值、以及選擇時(shí)基微秒或毫秒。沖寬度和周期數(shù)值、以及選擇時(shí)基微秒或毫秒。n在在SMW68或或SMW78中寫入一個(gè)字長(zhǎng)的周期值。中寫入一個(gè)字長(zhǎng)的周期值。n在在SMW70或或SMW80中寫入一個(gè)字長(zhǎng)的脈寬值。中寫入一個(gè)字長(zhǎng)的脈寬

44、值。n執(zhí)行執(zhí)行PLS指令，使指令，使S7-200為為PWM發(fā)生器編程，并由發(fā)生器編程，并由Q0.0或或Q0.1輸出。輸出。n6可為下一輸出脈沖預(yù)設(shè)控制字。在可為下一輸出脈沖預(yù)設(shè)控制字。在SMB67或或SMB77中寫中寫入入16#D2微秒或微秒或16#DA毫秒控制字節(jié)中將制止改毫秒控制字節(jié)中將制止改動(dòng)周期值，允許改動(dòng)脈寬。以后只需裝入一個(gè)新的脈寬值，動(dòng)周期值，允許改動(dòng)脈寬。以后只需裝入一個(gè)新的脈寬值，不用改動(dòng)控制字節(jié)，直接執(zhí)行不用改動(dòng)控制字節(jié)，直接執(zhí)行PLS指令就可改動(dòng)脈寬值。指令就可改動(dòng)脈寬值。n退出子程序。退出子程序。6.3.6 高速輸入、高速輸出指令編程實(shí)訓(xùn)1. 實(shí)訓(xùn)目的實(shí)訓(xùn)目的n1掌握高

45、速處置類指令的組成、相關(guān)特殊存儲(chǔ)器的設(shè)置、指令的輸入及指令執(zhí)行后的結(jié)果，進(jìn)一步熟習(xí)指令的作用和運(yùn)用方法。n2經(jīng)過實(shí)訓(xùn)的編程、調(diào)試練習(xí)察看程序執(zhí)行的過程，分析指令的任務(wù)原理，熟習(xí)指令的詳細(xì)運(yùn)用，掌握編程技巧和才干。 2. 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容實(shí)訓(xùn)內(nèi)容n用脈沖輸出指令PLS和高速輸出端子Q0.0給高速計(jì)數(shù)器HSC提供高速計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，由于要運(yùn)用高速脈沖輸出功能，必需選用直流電源型的CPU模塊。輸入側(cè)的公共端與輸出側(cè)的公共端相連，高速輸出端Q0.0接到高速輸入端I0.0，24V電源正端與輸出側(cè)的1L+端子相連。有脈沖輸出時(shí)Q0.0與I0.0對(duì)應(yīng)的LED亮。在子程序0中，把中斷程序0與中斷事件12CV=PV時(shí)產(chǎn)生

46、中斷銜接起來。n外部接線圖如以下圖外部接線圖如以下圖 S7-200CPUI0.0 Q0.0 M L+ 1L1M 1MDC24V3. 讀懂程序并輸入程序讀懂程序并輸入程序n給程序加注釋，給網(wǎng)絡(luò)加注釋，在注釋中闡明程序的功能和指令的功能。4. 編譯運(yùn)轉(zhuǎn)和調(diào)試程序編譯運(yùn)轉(zhuǎn)和調(diào)試程序n 察看Q0.1和Q0.2對(duì)應(yīng)的LED的形狀，并記錄。用形狀表監(jiān)視HSC0的當(dāng)前值變化情況。n根據(jù)察看結(jié)果畫出HSC0，Q0.0，Q0.1之間對(duì)應(yīng)的波形圖。6.4 PID控制1. PID算法 n在工業(yè)消費(fèi)過程控制中，模擬信號(hào)PID由比例、積分、微分構(gòu)成的閉合回路調(diào)理是常見的一種控制方法。運(yùn)轉(zhuǎn)PID控制指令，S7-200將根

47、據(jù)參數(shù)表中的輸入丈量值、控制設(shè)定值及PID參數(shù)，進(jìn)展PID運(yùn)算，求得輸出控制值。參數(shù)表中有9個(gè)參數(shù)，全部為32位的實(shí)數(shù)，共占用36個(gè)字節(jié)。PID控制回路的參數(shù)表如下表所示。6.4.1 PID指令 地址偏移量參數(shù)數(shù)據(jù)格式參數(shù)類型說明0過程變量當(dāng)前值PVn雙字 ，實(shí)數(shù)輸入必須在0.0至1.0范圍內(nèi)。4給定值SPn雙字 ，實(shí)數(shù)輸入必須在0.0至1.0范圍內(nèi)8輸出值Mn雙字 ，實(shí)數(shù)輸入/輸出在0.0至1.0范圍內(nèi)12增益Kc雙字 ，實(shí)數(shù)輸入比例常量，可為正數(shù)或負(fù)數(shù)16采樣時(shí)間Ts雙字 ，實(shí)數(shù)輸入以秒為單位，必須為正數(shù)20積分時(shí)間Ti雙字 ，實(shí)數(shù)輸入以分鐘為單位，必須為正數(shù)。24微分時(shí)間Td雙字 ，實(shí)數(shù)

48、輸入以分鐘為單位，必須為正數(shù)。28上一次的積分值Mx雙字 ，實(shí)數(shù)輸入/輸出0.0和1.0之間（根據(jù)PID運(yùn)算結(jié)果更新）32上一次過程變量PVn-1雙字 ，實(shí)數(shù)輸入/輸出最近一次PID運(yùn)算值PID回路參數(shù)表地址參數(shù)數(shù)值VB0過程變量當(dāng)前值PVn水位檢測(cè)計(jì)提供的模擬量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值VB4給定值SPn0.7VB8輸出值MnPID回路的輸出值（標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值）VB12增益Kc0.3VB16采樣時(shí)間Ts0.1VB20積分時(shí)間Ti30VB24微分時(shí)間Td0（關(guān)閉微分作用）VB28上一次積分值Mx根據(jù)PID運(yùn)算結(jié)果更新VB32上一次過程變量PVn-1最近一次PID的變量值2. PID控制回路選項(xiàng) n

49、在很多控制系統(tǒng)中，有時(shí)只采用一種或兩種控制回路。例如，能夠只需求比例控制回路或比例和積分控制回路。經(jīng)過設(shè)置常量參數(shù)值選擇所需的控制回路。n1假設(shè)不需求積分回路即在PID計(jì)算中無“I，那么應(yīng)將積分時(shí)間Ti設(shè)為無限大。由于積分項(xiàng)Mx的初始值，雖然沒有積分運(yùn)算，積分項(xiàng)的數(shù)值也能夠不為零。n2假設(shè)不需求微分運(yùn)算即在PID計(jì)算中無“D，那么應(yīng)將微分時(shí)間Td設(shè)定為0.0。n3假設(shè)不需求比例運(yùn)算即在PID計(jì)算中無“P，但需求I或ID控制，那么應(yīng)將增益值Kc指定為0.0。由于Kc是計(jì)算積分和微分項(xiàng)公式中的系數(shù)，將循環(huán)增益設(shè)為0.0會(huì)導(dǎo)致在積分和微分項(xiàng)計(jì)算中運(yùn)用的循環(huán)增益值為1.0。3. 回路輸入量的轉(zhuǎn)換和規(guī)范

50、化 n每個(gè)回路的給定值和過程變量都是實(shí)踐數(shù)值，其大小、范圍和工程單位能夠不同。在PLC進(jìn)展PID控制之前，必需將其轉(zhuǎn)換成規(guī)范化浮點(diǎn)表示法。步驟如下：n1將實(shí)踐從16位整數(shù)轉(zhuǎn)換成32位浮點(diǎn)數(shù)或?qū)崝?shù)。 n2將實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換成0.0至1.0之間的規(guī)范化數(shù)值。 4. PID回路輸出轉(zhuǎn)換為成比例的整數(shù) n程序執(zhí)行后，PID回路輸出0.0和1.0之間的規(guī)范化實(shí)數(shù)數(shù)值，必需被轉(zhuǎn)換成16位成比例整數(shù)數(shù)值，才干驅(qū)動(dòng)模擬輸出。nPID回路輸出成比例實(shí)數(shù)數(shù)值=PID回路輸出規(guī)范化實(shí)數(shù)值-偏移量*取值范圍n程序如下：nMOVRVD108, AC0 /將PID回路輸出送入AC0。n-R0.5, AC0 /雙極數(shù)值減偏移量0.

51、5nR64000.0, AC0 /AC0的值*取值范圍，變?yōu)槌杀壤龑?shí)數(shù)數(shù)值nROUNDAC0，AC0 /將實(shí)數(shù)四舍五入取整，變?yōu)?2位整數(shù)nDTI AC0, AC0 /32位整數(shù)轉(zhuǎn)換成16位整數(shù)nMOVWAC0, AQW0 /16位整數(shù)寫入AQW05. PID指令 nPID指令：使能有效時(shí)，根據(jù)回路參數(shù)表 (TBL)中的輸入丈量值、控制設(shè)定值及PID參數(shù)進(jìn)展PID計(jì)算。格式如下表所示。LADSTL說明PID TBL，LOOPTBL：參數(shù)表起始地址VB，數(shù)據(jù)類型：字節(jié)LOOP：回路號(hào)，常量（0-7），數(shù)據(jù)類型：字節(jié)n闡明：闡明：n1程序中可運(yùn)用八條程序中可運(yùn)用八條PID指令，分別指令，分別編號(hào)編號(hào)0-7，不能反復(fù)運(yùn)用。，不能反復(fù)運(yùn)用。n2使使ENO = 0的錯(cuò)誤條件：的錯(cuò)誤條件：0006間間接地址，接地址，SM1.1溢出，參數(shù)表起始溢出，參數(shù)表起始地址或指令中指定的地址或指令中指定的PID回路指令號(hào)碼操回路指令號(hào)碼操作數(shù)超出范圍。作數(shù)超出范圍。n3PID指令不對(duì)參數(shù)表輸入值進(jìn)展范指令不對(duì)參數(shù)表輸入值進(jìn)展范圍檢查。必需保證過程變量和給定值積圍檢查。必需保證過程變量和給定值積分項(xiàng)前值和過程變量前值在分項(xiàng)前值和過程變量前值在0.0和和1.0之之間。間。6.4.2 PID控制功能的運(yùn)用