颠覆你的认知：PTO/PWM指令

（1）PTO/PWM功能的控制字

SMB66～SMB85被用于监控和控制PLC（脉冲）指令的脉冲链输出和脉冲宽度调制功能。PTO/PWM功能的控制字见表7-3。

表7-3 PTO/PWM功能的控制字

（续）

PTO/PWM发生器和过程映像寄存器共用Q0.0和Q0.1。PTO或PWM功能在Q0.0或Q0.1位置现用时，PTO/PWM发生器控制输出，并禁止输出点的正常使用。输出信号波形不受过程映像寄存器状态、点强迫数值、执行立即输出指令的影响。PTO/PWM发生器非现用时，输出控制转交给过程映像寄存器。过程映像寄存器决定输出信号波形的初始和最终状态，使信号波形在高位或低位开始和结束。

（2）PLS指令

如图7-32所示的脉冲输出（PLS）指令被用于控制在高速输入（Q0.0和Q0.1）中提供的“脉冲串输出”（PTO）和“脉宽调制”（PWM）功能。PTO提供方波（50％占空比）输出，配备周期和脉冲数用户控制功能。PWM提供连续性变量占空比输出，配备周期和脉宽用户控制功能。

PWM操作

PWM功能提供带变量占空比的固定周期输出，PWM操作如图7-33所示。可以微秒或毫秒为时间基准指定周期和脉宽。其中，周期的范围从10～65，535μs，或从2～65，535ms；脉宽时间范围从0～65，535μs或从0～65，535ms。

图7-32 PLS指令

图7-33 PWM操作

设置脉宽等于周期（这使占空比为100％）使输出连续运行；设置脉宽等于0（这使占空比为0）会关闭输出。

有两种不同的方法可改变PWM信号波形的特征：同步更新和异步更新。

1）同步更新：如果不要求更改，即可以执行同步更新。执行同步更新时，信号波形特征的变化发生在循环边缘，提供顺利转换。

2）异步更新：此为常见的PWM操作，脉宽不同，但周期保持不变。因此，不要求改变。但是，如果要求改变PTO/PWM发生器，则应使用异步更新。异步更新使PTO/PWM发生器被立即禁用，与PWM信号波形异步。这样可能造成控制设备状态暂时不稳。由于此原因，建议使用同步PWM更新。选择可用于所有预计周期数值的。

控制字节中的PWM更新方法位（SM67.4或SM77.4）指定更新类型，在执行PLC指令时激活改动。请注意，如果改变，则会发生异步更新，无论PWM更新方法位的状态如何。

PTO操作

PTO为指定的脉冲数和指定的周期提供方波（50％占空比）输出。PTO可提供单脉冲串或多脉冲串（使用脉冲轮廓）。您指定脉冲数和周期（以微秒或毫秒递增）。(www.xing528.com)

周期范围从10～65，535μs或从2～65，535ms。

脉冲计数范围从1～4，294，967，295次脉冲。

为周期指定基数微秒或毫秒（例如75ms）会引起占空比的失真。

状态字节（SM66.7或SM76.7）中的PTO空闲位表示编程脉冲串已完成。另外，也可在脉冲串完成时激活中断例行程序。如果使用多段操作，则在轮廓表完成时立即激活中断例行程序。PTO功能允许脉冲串链接或管线作业。现用脉冲串完成时，新的脉冲串输出立即开始。这样就保证了随后的输出脉冲串的连续性。

（3）PTO包络图计算

对于PTO输出的多段管线，可以参考表7-4所示的多段PTO包络表格式。

表7-4 多段PTO包络表格式

图7-34所示的实例给出的PTO包络表值要求产生一个输出波形，该波形包括三段：步进电动机加速（第一段）、步进电动机匀速（第二段）、步进电动机减速（第三段）。

对于该例，假定需要4000个脉冲达到要求的电动机转动数，启动和结束频率是2kHz，最大脉冲频率是10kHz。由于包络表中的值是用周期表示的，而不是用频率，需要把给定的频率值转换成周期值。所以，启动和结束的脉冲周期为500μs，最高频率的对应周期是100μs，在输出包络的加速部分，要求在200个脉冲左右达到最大脉冲频率。对于包络的减速部分，也在400个脉冲内完成。

在该例中，使用一个简单公式计算PTO/PWM发生器用来调整每个脉冲周期所使用的周期增量值：

给定段的周期增量＝ECT－ICT/Q式中ECT——该段结束周期时间；

ICT——该段初始化周期时间；

Q——该段的脉冲数量。

图7-34 步进电动机控制时序

利用该公式可以得出：加速部分（第一段）的周期增量是－2；匀速部分（第二段）的周期增量是0；减速部分（第三段）的周期增量是1。假定包络表存放在从VB500开始的V存储区中，产生所要求波形的值见表7-5。

表7-5 产生所要求波形的值

当然，对于同一段的周期计算和持续时间还可以采用叠代等方法。