PLS指令使用及例程

PLS 指令编程步骤

使用 PLS 指令编程， 以实现 PTO 输出， 可按照以下步骤编程：

第一步：设置 PTO 控制字节，以确定使用单段操作或多段操作，是否更新频率或脉冲数；

第二步：如果是单段操作，装载或更新频率值，脉冲数；如果是多段操作，装载包络表起始地址以及包络表每段起始频率值，结束频率值，脉冲数；

第三步：设置 PLS 指令通道， 以确定是 Q0.0、Q0.1 或 Q0.3 PTO 输出；

第四步：沿触发 PLS 指令。

使用 SM 位置组态和控制 PTO 操作

PLS 指令读取存储于指定 SM 存储单元的数据，并相应地编程 PTO 生成器。

SMB67 控制 PTO0 ，SMB77 控制 PTO1 ，SMB567 控制 PTO2 。PTO 控制寄存器的 SM 单元表介绍了用于控制 PTO 操作的寄存器。可快速参考该表来确定在 PTO/PWM 控制寄存器中放置什么值才能调用想要的操作。

可通过修改 SM 区域（包括控制字节）中的单元，然后执行 PLS 指令，来改变 PTO 的特性。

任何时候都可通过向 PTO 控制字节（SM67.7、SM77.7 或 SM567.7）使能位写入 0，然后执行 PLS 指令，来实现禁止 PTO输出 。输出点将立即恢复为过程映像寄存器控制。

PTO 控制字节

PTO 产生单段脉冲串或者多段脉冲串，需先组态 PTO 控制字节（SMB67、SMB77 和 SMB567）。

PTO/PWM 控制寄存器的 SM 单元如下表 1 所示：

表 1 .PTO/PWM 控制寄存器的 SM 单元

PTO 控制字节（SMB67、SMB77 和 SMB567）， 如下表 2 所示：

表 2. 十六进制值组态 PTO 控制字节

除组态 PTO 控制字节，应该在执行 PLS 指令前装载或更新脉冲频率，脉冲数。

如果使用多段脉冲串，在执行PLS 指令前还需要装入包络表的起始偏移量和包络表的值。 如下表 3 所示：

表 3. 其它控制寄存器

PTO 状态字节

可通过监视 PTO 状态字节（SMB66、SMB76 和 SMB566） ， 诊断 PTO 输出状态。 如下表 4 所示：

表 4. PTO 状态位

PTO 脉冲的单段管道化

1. 单段管道化频率的上限为 65,535 Hz。
2. 在单段管道化中，用户可通过 SM 更新下一脉冲串的频率或脉冲数。更新后，再次执行 PLS 指令。
3. PTO 功能在单段管道中保留第二个脉冲串的属性，直到其完成了第一个脉冲串。在第一个脉冲串完成时，开始输出第二个波形，然后可在管道中存储一个新脉冲串设置。之后重复此过程。
4. PTO 在单段管道中一次只能存储一个条目。若在管道仍填满时装载新设置，PTO 溢出位置位且指令被忽略。

PTO 脉冲的单段管道化例程

S7-200 SMART CPU Q0.0 以 100 HZ 频率值输出 1000 个脉冲。

PTO 脉冲的单段管道化

注意：以上例程仅为示例程序，请勿直接用于测试！

测试前，用户务必使用晶体管输出的 S7-200 SMART CPU，并根据实际使用需求修改程序中的频率值和脉冲数！

此程序的作者和拥有者对于该程序的功能性和兼容性不负任何责任。使用该程序的风险完全由用户自行承担。由于它是免费的，所以不提供任何担保，错误纠正和热线支持，用户不必为此联系西门子技术支持与服务部门。

PTO 单段脉冲串排队

PTO 脉冲的单段只能有一个脉冲串排队，PTO 对溢出的脉冲串不响应，PTO 溢出位置 1。 如果希望检测后续溢出，溢出位置位后只能手动复位或 CPU STP 到 RUN。

PTO 脉冲的多段管道化

1. PTO 生成器自动将频率从起始频率线性提高或降低到结束频率，多段管道化频率的上限为 100,000 Hz。
2. 对于多段脉冲串操作，必须装载包络表的起始偏移量（SMW168、SMW178 或 SMW578）和包络表值。
3. S7-200 SMART 从 V 存储器的包络表中自动读取每个脉冲串段的特性，执行 PLS 指令将启动多段操作。
4. 在脉冲数量达到指定的脉冲计数时，立即装载下一个 PTO 段，该操作将一直重复到包络结束。
5. 每个脉冲包络最多可由 255 段组成，每段对应一个加速、运行或减速操作。
6. 在 SMB166、SMB176 或 SMB576 中可监视 PTO 包络当前有效段的编号。
7. 多段 PTO 每段条目长 12 字节，由 32 位起始频率、32 位结束频率和 32 位脉冲计数值组成。

多段 PTO 操作的包络表格式如下：

PTO 多段管道化例程

使用带有脉冲包络的 PTO 通过简单的加速、运行和减速顺序来控制步进电机。

通过定义脉冲包络可创建更复杂的顺序。

右图说明了生成输出波形所需的采样包络表值：

● 段 1：加速步进电机

● 段 2：以恒定转速运行电机

● 段 3：使电机减速

在本例中，要达到期望的电机转数，PTO 生成器需要以下值：

● 2 kHz 的启动和结束脉冲频率

● 10 kHz 的最大脉冲频率

● 4000 个脉冲

输出包络的加速部分，约在 200 脉冲后，输出波形达到最大脉冲频率

约在400 脉冲后，输出波形应完成包络的减速部分。

PTO 脉冲的多段管道化

注意：以上例程仅为示例程序，请勿直接用于测试！

测试前，用户务必使用晶体管输出的 S7-200 SMART CPU，并根据实际使用需求修改程序中的频率值和脉冲数！

此程序的作者和拥有者对于该程序的功能性和兼容性不负任何责任。使用该程序的风险完全由用户自行承担。由于它是免费的，所以不提供任何担保，错误纠正和热线支持，用户不必为此联系西门子技术支持与服务部门。

计算给定  PTO  包络段的加速度（或减速度）和持续时间

Ts 段持续时间对于 PTO  包络表计算的重要用途

计算包络段的加速度（或减速度）和持续时间有助于确定正确的包络表值。

注意：如果 Ts 段持续时间少于 500 微秒，将导致 CPU 没有足够的时间来计算 PTO 段值。 PTO 管道下溢位（SM66.6、SM76.6 和 SM566.6）将置为 1，PTO 操作终止。

可按如下公式计算 Ts 段持续时间

ΔF = FFinal - FInitial

Ts = PC / (Fmin + ( | ΔF | / 2 ) )

As = ΔF / Ts

PTO 中断

状态位（SM66.7、SM76.7 或 SM566.7）是 PTO 空闲位，可用来指示编程的脉冲串是否已结束。PTO 中断在脉冲串结束后执行。

单段操作：在每个 PTO 脉冲串结束时可以产生PTO脉冲完成中断。中断例程可在脉冲串结束后进行调用。例如，如果第二个 PTO 已装载到管道中，PTO 功能在第一个 PTO 结束时调用中断例程，然后在已装载到管道中第二个 PTO 结束时再次调用。

多段操作：在 PTO 包络表完成时产生PTO脉冲完成中断。

以 PLS0 PTO 中断为例， 可在主程序中使用 CPU 第一个扫描周期有效位 SM0.1 调用 ATCH, 如下图 1 所示：

图 1. PLS0 PTO 脉冲计数完成中断

PTO 中断事件应用实例

S7-200 SMART CPU 发送无限脉冲。

以频率值 100 HZ 为例，一直发送脉冲为例， 程序说明如下：

PTO 控制字节 SMB67=16#C0

PTO 频率值 SMW68=100

PTO 脉冲数 SMD72=2147483647（最大值）

启用 PTO 脉冲计数完成中断

在脉冲计数完成中断 INT_0 ，再次执行 PLS 指令。

图 2. S7-200 SMART 发送无限脉冲程序

注意：以上例程仅为示例程序，请勿直接用于测试！

测试前，用户务必使用晶体管输出的 S7-200 SMART CPU，并根据实际使用需求修改程序中的频率值！

此程序的作者和拥有者对于该程序的功能性和兼容性不负任何责任。使用该程序的风险完全由用户自行承担。由于它是免费的，所以不提供任何担保，错误纠正和热线支持，用户不必为此联系西门子技术支持与服务部门。

常问问题

如何判断 S7-200 SMART CPU 是否输出高速脉冲？

可采用如下两种方法：

1. 观察 S7-200 SMART 硬件输出点 Q0.0、Q0.1 、Q0.3 指示灯状态：指示灯亮或闪烁时， 表示正在输出高速脉冲；

2. 在状态图表中， 在线监视状态位SM66.7、SM76.7 或 SM566.4：该位为 FALSE 时， 表示PTO 进行中； 为 TURE时， 表示 PTO 空闲。

为何连续触发多次 PLS 指令， S7-200 SMART CPU 只输出前几次的高速脉冲串？

PTO 单段脉冲串排队

PTO 脉冲的单段只能有一个脉冲串排队，PTO 对溢出的脉冲串不响应，PTO 溢出位置 1。 如果希望检测后续溢出，溢出位置位后只能手动复位或 CPU STP 到 RUN。

测试 PTO 单段脉冲串排队， 程序说明如下：

将 S7-200 SMART 硬件 Q0.0 接入I0.0。

配置高速计数器向导，启用 HSC0_INIT

PTO 控制字节 SMB67=16#C0

PTO 频率值 SMW68=100

PTO 脉冲数 SMD72=1000 第一个脉冲串发送期间，按如下操作连续三次使能 V0.0，上升沿触发 PLS 指令并累计次数：

第一、二次使能 V0.0 ，上升沿触发 PLS 指令，PLS 指令累计次数 VW20< =1，Q0.0 以 100 HZ 频率值输出 1000 个脉冲；

第三、四次使能 V0.0 ，更新脉冲数并上升沿触发 PLS 指令 ，PLS 指令累计次数 VW20 >1

PTO 控制字节 SMB67=16#C4

PTO 脉冲数 SMD72=500

如下图 3 所示：

图 3. PTO 单段脉冲串排队

待 S7-200 SMART CPU 脉冲发送完成， 监视状态图标，HC0=2000，PLS 累计计数 VW20=4 次， PTO 0溢出位 SM66.6=1。如下图 4 所示：

说明 PTO 脉冲的单段只能有一个脉冲串排队，对第三、四个溢出的脉冲串不响应，PTO 溢出位置 1。

图 4. PTO 单段脉冲串排队状态图表

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