S7-1200 PWM 功能组态及编程方法

硬件组态

本文档以DC/DC/DC类型的S7-1200 CPU为例进行说明。在Portal 软件中插入S7-1200 CPU(DC输出类型),在“设备视图”中配置PWM。

1. 进入CPU“常规”属性,设置“脉冲发生器”。如下图所示:

2. 启用脉冲发生器,可以给该脉冲发生器起一个名字,也可以不做修改使用软件默认设置值;可还以对该PWM脉冲发生器添加注释说明。如下图所示:

3. 参数分配:组态脉冲参数,如下图所示,“参数分配”部分对PWM脉冲的周期单位、脉冲宽度做了定义。

a. 信号类型:选择脉冲类型。如下图所示,有PWM和PTO两种,其中PTO又分成4种,每种类型的具体含义在运动控制部分进行介绍。这在里选择PWM。

b. 时基:用来设定PWM脉冲周期的时间单位。在PWM模式下,时基单位分成:毫秒和微 秒。

c. 脉宽格式:用来定义PWM脉冲的占空比档次,如下图所示,分成4种:

d. 循环时间:表示PWM脉冲的周期时间,Portal 软件中对“循环时间”限定的范围值:1~16777215。

e. 初始脉冲宽度:表示PWM脉冲周期中的高电平的脉冲宽度,可以设定的范围值由“脉宽格式”确定,例如,如果“脉宽格式”选择了“万分之一”,则“初始脉冲宽度”值可以设定的范围值从0~10000,同理,如果“脉宽格式”选择了“S7模拟量格式”,则“初始脉冲宽度”值可以设定的范围值从0-27648。如果设定值为0,则PLC没有脉冲发出。

4. 硬件输出:根据需要选择S7-1200 PLC上的某个DO点作为PWM输出。如下图所示:

『注意』该点只能是CPU上的DO点,或是SB信号板上的DO点,S7-1200 SM扩展模块上的DO点不支持PWM功能。

5. I/O地址:用来设置PWM的地址和周期更新方式,如下图所示:

a. 起始地址:用来设定该PWM通道地址,设置范围从0~1022。

b. 结束地址:由“起始地址”决定,每个PWM通道地址占用一个WORD的长度。

c. 组织块:用来设置PWM I/O地址的更新方式是基于哪个OB块的。用户可以根据需要通过“新增”按钮来添加相应的OB块,如下图所示,本例中用户可以选择默认选项“自动更新”。

d. 过程映:设置PWM的I/O地址的过程映像的更新情况,这里的“PWM的I/O地址”指的是PWM周期脉冲宽度数值存放的地址。该选项用来设置脉冲宽度地址的更新情况。如下图所示:

根据上面的说明,本例中用户可以直接选择“自动更新”。由于PWM的I/O地址是Q(输出区),因此用户可以使用QWx,也可以直接更新外设地址QWx:P。

6. 硬件标识符:该PWM通道的硬件标识符是软件自动生成的,不能修改。

软件编程

1. 在Portal软件中打开程序块,进行PWM的编程。在指令选件中的“扩展指令”中的“脉冲”文件夹中可以找到CTRL_PWM指令。可以通过双击指令或是拖拽的方式把CTRL_PWM指令放到程序编辑区。如下图所示:

2. 在插入CTRL_PWM指令时会提示关联背景数据块,如下图所示,该数据块的名称和编号可以由用户手动设置,也可以选择系统默认值。

3. 配置CTRL_PWM指令参数。

PWM:脉冲发生器的硬件ID号,就是“硬件标识符”,在上面的例子中硬件标识符为265,十进制的256当于W#16#109。
ENABLE:PWM脉冲的使能端,为TURE时CPU发PWM脉冲,为False时,不发脉冲。
BUSY:标识CPU是否正在发PWM脉冲。
STATUS:PWM指令的状态值,当STATUS=0时表示无错误,STATUS非0时表示PWM指令错误,具体的错误值查看帮助或是系统手册。

4. 监控程序,并在线修改PWM的占空比。

如下图所示,用M0.0使能CTRL_PWM指令。

如果想实时修改PWM的占空比也就是脉冲宽度,需要通过修改QWx的数值。“x”就是用户配置PWM硬件组态时的“I/O地址--输出地址”,上面的例子为1000,则QW1000的数值就是脉冲宽度的地址。

如下图所示,① 在Portal软件左侧项目树中的“监控与强制表”中插入一个新的监控表,②在打开的空白监控表中的“地址”列手动输入QW1000,如然后在“显示格式”一列选择“带符号十进制”,如下图步骤③所示。点击监控按钮,如图中④ 所示,可以看到QW1000的监控值为50,该值是组态PWM时设置的初始脉冲宽度值。

用户可以在监控表中直接修改QW1000的数值来实时更改PWM的脉冲宽度(占空比),如下图所示。

用户可以根据需要进行测试实验。

常问问题

问题1:如何更改PWM的占空比?
答:通过设置PWM的I/O地址,以上面的组态为例子,通过修改QW1000的数值来实时修改PWM的占空比。

问题2:如何修改PWM的周期宽度?
答:周期宽度不能修改,一旦在组态中设定就不能通过程序修改。PWM是基于固定的周期来修改脉冲的占空比,而不是修改周期宽度。