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9页S7-1200 PWM 功能简介显示订货号 1 PWM 功能简介PWM(脉冲宽度可调)是一种周期固定,脉宽可调节的脉冲输出,如图 1 示,PWM 功能虽然使用的是数字量输出,但其在很多方面类似于模拟量,比如它可以控制电机的转速,阀门的位置等S7-1200 CPU 提供了两个输出通道用于高速脉冲输出,分别可组态为 PTO 或PWM,PTO 的功能只能由运动控制指令来实现,PWM 功能使用 CTRL_PWM 指令块实现,当一个通道被组态为 PWM 时,将不能使用 PTO 功能,反之亦然图 1 所示为 PWM 原理 脉冲宽度可表示为脉冲周期的百分之几(0-100%),千分之几( 0-1000),万分之几( 0-10000)或 S7 analog(模拟量)形式,脉宽的范围可从 0(无脉冲,数字量输出为 0)到全脉冲周期(无脉冲,数字量输出为 1 ) 1 脉冲周期 2 脉冲宽度 图 1 PWM 原理 2 PWM 功能组态CPU 的两路脉冲发生器,使用特定的输出点,如图 2 所示,用户可使用 CPU 集成输出点或信号板的输出点,表中所示为默认情况下的地址分配,用户也可自己更改输出地址,无论点的地址如何变化,PTO1/PWM1 总是使用第一组输出,PTO2/PWM2 使用紧接着的一组输出,对于 CPU 集成点和信号板上的点都是如此。
PTO 在使用脉冲输出时一般占用 2 个输出点,而 PWM 只使用一个点,另个没有使用的点可用作其它功能脉冲功能输出点占用如图 2 图 2 脉冲功能输出点占用 组态步骤1. 进入 Device Configuration(设备组态)界面,选中 CPU,点击属性,选中 Pulse Generator(PTO/PWM)如图 3 图 3 进入设备组态 2. 组态脉冲发生器参数,如图 4 图 4 脉冲发生器组态 1 Pulse generator used as(脉冲输出类型):用于选择 PTO 或 PWM 输出2 Output source(输出源):选择是 CPU 集成点输出或信号板输出3 Time Based(时基):Milliseconds(毫秒),Microseconds(微秒)4 Pulse width format(脉宽形式) :Hundredths(百分比),Thousandths (千分比),ten thousandths(万分比),S7 analog format(S7 模拟量)5 Cycle time(周期):脉冲的周期值只能在此修改6 Intial pulse width(初始脉宽)。
图 5 所示为系统指定的硬件输出点 图 5 PWM 硬件输出点 图 6 为 PWM 所分地址 图 6 PWM 脉宽调制地址 1 Start address(起始地址):此地址为 WORD 类型,用于存放脉宽值,用户可在系统运行中实时修改此值达到修改脉宽的目的,默认情况下,PWM1 使用 QW1000,PWM2 使用QW10022 Process Image(过程映像区):由于脉宽值存放地址为过程映像区,这里选择更新方式,默认为周期更新3 HW ID(硬件识别号) 3 PWM 指令块S7-1200 CPU 使用 CTRL_PWM 指令块实现 PWM 输出,如图 7.在使用此指令块时需要添加背景数据块,用于存储参数信息 图 7 PWM 指令块 PWM 指令块参数如表 1 参数 数据类型 描述PWM WORD 填写硬件识别号,即组态参数中的 HW ID1= 使能指令块Enbale BOOL0= 禁止指令块Busy BOOL 功能应用中Status WORD 状态显示表 1 PWM 指令块参数 当 EN 端变为 1 时,指令块通过 Enable 端使能或禁止脉冲输出,脉冲宽度通过组态好的 QW来调节,当 CTRL_PWM 指令块正在运行时,BUSY 位将一直为 0。
有错误发生时 ENO 端输出为 0,同时 STATUS 显示错误状态,如图 2 Status 值 描述0 无错误80A1 硬件识别号(HW ID)非法表 2 错误状态 4 应用举例使用模拟量控制数字量输出,当模拟量值发生变换时,CPU 输出的脉冲宽度随之改变,但周期不变,可用于控制脉冲方式的加热设备此应用通过 PWM 功能实现,脉冲周期为 1S,模拟量值在 0-27648 之间变化 1 硬件组态在硬件组态中定义相关输出点,并进行参数组态,双击硬件组态选中 CPU定义 IW64 为模拟量输入,输入信号为 0-10V DCPWM 参数组态如下 图 8 所示为硬件参数组态 图 8 硬件参数组态 图 9 所示为硬件输出点与脉宽地址定义 图 9 硬件输出点与脉宽地址 2 建立变量在变量表中建好变量,如图 10 图 10 PWM 示例建立变量 3 程序编制在定义完变量后,打开 OB1,从指令列表中将 CTRL_PWM 指令块拖入编辑器中,并定义背景数据块,最后添加模拟量赋值程序如图 11 图 11 PWM 示例程序编制 4 监控在状态表中监控变量如图 12,使能 PWM_Enable,通过外部模拟电位计,改变输入电压“Analog_input”值,脉冲以 1S 的固定周期,脉宽随“Pulse Width”变化。
图 12 PWM 示例监控变量 关键词S7-1200,脉宽可调 。
