M218脉冲输出及高速计数实验-2015

M218脉冲输出及高速计数器功能简介及应用2015-031目录1 在Somachine V4.1中配置脉冲输出（PTO）模式 (5)1.1 设备树中右键IO摘要，查看配置好的PTO模式 (6)1.2应用程序中POU中编写程序，输出正向脉冲 (7)1.3应用程序中POU中编写程序，输出反向脉冲 (8)2 在Somachine V4.1中配高速计数（HSC）模式 (9)2.1.1 一次性模式原理简述 (10)2.1.2 应用程序树中添加POU，HSC一次性模式程序 (11)2.1.3 应用程序树中添加POU，监控HSC一次性模式程序 (12)2.2.1 模数回路模式原理简述 (13)2.2.2 高速计数（HSC）SIMPLE模式模数回路脉冲计数程序 (15)2.2.3 高速计数（HSC）MAIN模式模数回路脉冲计数程序 (16)2.2.4 高速计数（HSC）MAIN模式模数回路脉冲计数程序 (17)2.3.1高速计数（HSC）自由大型模式简介 (18)2.3.2 高速计数（HSC）自由大型模式硬件配置 (19)2.3.3高速计数（HSC）自由大型模式程序设计及计数过程监控 (20)2.4.1 高速计数（HSC）频率计模式硬件端口配置 (21)22.4.2高速计数（HSC）频率计模式程序设计及监控 (22)2.4.3高速计数（HSC）频率计模式程序设计及监控 (23)2.5.1 自由大型高数计数的当前值断电保持程序设置 (24)2.5.2 自由大型高数计数的当前值断电保持程序变量寄存器设置 (25)3 附录1 PTO简介 (26)4 附录2 HSC概述 (43)3实验概述本次实验利用M218本体的快速输出端子TR0和TR1做为信号源接到本体快速输入端子I0.0和I0.1，来实现高速计数的功能，下图是本次实验的硬件接线图。

图1 硬件接线图451 在Somachine V4.1中配置脉冲输出（PTO）模式图2 M218 PTO 硬件端口配置(M218的PTO 输出是推挽接口)61.1 在Somachine V4.1设备树中右键IO 摘要，查看配置好的PTO 模式图3 硬件配置好后点击IO 摘要,查看配置的快速输出端口71.2 在Somachine V4.1应用程序中POU 中编写程序，调用PTOSimple 及PTOMoveVelociy 功能块，采用脉冲+方向模式，输出正向脉冲，各功能块引脚变量数值及功能块连接见下图。

图4 PTO 脉冲+方向模式正向脉冲输出程序编制81.3 在Somachine V4.1应用程序中POU 中编写程序，调用PTOSimple 及PTOMoveVelociy 功能块，采用脉冲+方向模式，输出反向脉冲，各功能块引脚变量数值及功能块连接见下图。

图5 PTO 脉冲+方向模式反向脉冲输出程序编制92 在Somachine V4.1中配高速计数（HSC ）一次性模式图6 高速计数器一次性模式配置2.1.1 一次性模式原理简述1 在同步条件的上升沿上，预设值被加载到计数器（不考虑当前值），并且计数器被激活。

2 当启用条件 = 1 时，当前的计数器值依据输入 A 上的各个脉冲递减，直至达到 0。

3 计数器等待同步条件的下一个上升沿出现。

注：此时，输入 A 上的脉冲对计数器不起作用。

4 当启用条件 = 0 时，计数器忽略来自输入 A 的脉冲，并保留其当前值，直到启用条件再次 = 1。

在启用输入的上升沿，计数器从保留的值开始恢复输入 A 的脉冲的计数。

10112.1.2 在Somachine V4.1应用程序树中添加POU ，编写配高速计数（HSC ）一次性模式程序图7 高速计数器一次性模式程序编制122.1.3 在Somachine V4.1应用程序树中添加POU ，监控高速计数（HSC）一次性模式程序图8 高速计数器一次性模式计数监控（完成）状态2.2.1 模数回路模式原理简述1 在同步条件的上升沿，当前值复位为 0 并激活计数器。

2 当启用条件 = 1 时， A 上的每个脉冲会递增计数器值。

3 计数器达到模数值减 1 时，计数器在下一个脉冲返回 0，并继续计数。

Modulo_Flag 设置为 1。

134 在同步条件的上升沿，当前计数器值复位为 0。

5 当启用条件 = 1 时， B 上的每个脉冲会递减计数器。

6 计数器达到 0 时，计数器在下一个脉冲返回模数值减 1，并继续计数。

7 启用条件 = 0 时，忽略输入上的脉冲。

8 在同步条件的上升沿，当前计数器值复位为 0。

14152.2.2 高速计数（HSC ）SIMPLE 模式模数回路脉冲计数程序图9 高速计数器一次性模式计数监控（完成）状态162.2.3 高速计数（HSC ）MAIN 模式模数回路脉冲计数程序图10 主要(MAIN)类型计数器模数回路硬件配置2.2.4 高速计数（HSC）MAIN模式模数回路脉冲计数程序图11 MAIN模式模数回路脉冲计数程序计计数过程172.3.1高速计数（HSC）自由大型模式简介18192.3.2 高速计数（HSC ）自由大型模式硬件配置图12 自由大型计数模式硬件配置图202.3.3高速计数（HSC ）自由大型模式程序设计及计数过程监控图13 自由大型计数程序及计数过程图212.4.1 高速计数（HSC ）频率计模式硬件端口配置图14 频率计模式硬件端口配置222.4.2高速计数（HSC ）频率计模式程序设计及监控图15 频率计模式硬件端口配置232.4.3高速计数（HSC ）频率计模式程序设计及监控图16 频率计模式脉冲计数过程242.5.1 自由大型高数计数的当前值断电保持程序设置图17 高速计数器实现断电保持当前计数值的程序样例252.5.2 自由大型高数计数的当前值断电保持程序变量寄存器设置图18 高速计数器实现断电保持当前计数值时设置变量为保持类型附录1 PTO简介3.1概述PTO 内嵌功能可以提供 3 种不同的功能：∙PTO:PTO（脉冲串输出）实现的数字技术可以精确定位电机驱动器的开环控制。

∙PWM:PWM（脉冲宽度调制）功能可以在专用输出上生成具有可调整占空比和频率的可编程方波信号。

∙FG:FG（频率发生器）功能可以在专用输出上生成具有固定占空比 (50%) 的方波信号。

访问 PTO_PWM 配置选项卡按照以下步骤，访问 PTO_PWM 内嵌功能配置选项卡：PTO_PWM 配置选项卡下图显示用于配置 PTO、PWM 或 FG 的 PTO_PWM 配置窗口示例：263.2 简介PTO (Pulse Train Output) 实现的数字技术可以精确定位电机驱动器的开路控制。

27PTO、PWM（脉冲宽度调制）和 FG（频率发生器）功能使用相同的专用输出。

在同一个通道上只能使用这 3 个功能的其中一个。

通道 0 和通道 1 上可以使用不同的功能。

PTO概念PTO 功能针对指定的脉冲数和指定的速度（频率）提供方波输出。

PTO 用于控制旋转设备的轴定位或轴速度。

PTO 命令PTOSimple...功能块管理 PTO。

运动命令由 4 个运动功能块进行管理：∙PTOHome：移动到参考位置∙PTOMoveRelative：按设定的距离移动∙PTOMoveVelocity：以设定的速度移动∙PTOStop：停止移动调整和诊断由 3 个管理块进行管理：∙PTOSetParam：修改参数∙PTOGetParam：读取参数∙PTOGetDiag：识别检测到的错误性能2 个 PTO 通道虽然可以同时使用，但只能控制独立的轴。

因此，内嵌 PTO 功能可用于：∙单轴点对点运动∙ 2 轴同时点对点运动（每个轴分别管理）但不适用于具有以下要求的应用程序：∙ 2 轴同步点对点运动，∙ 2 轴插补运动。

283.3 PTO 配置概述在控制器上可配置 2 个 PTO 通道。

注意： PTO 功能在 AC 控制器（TM238LFAC24DR 和 TM238LDA24DR）上不可用。

硬件配置配置的每个 PTO 通道都使用2 路快速输出和 1 路辅助标准输入。

打开配置窗口29303.4 输出模式有 4 种可能的输出模式：∙脉冲/方向∙方向/脉冲∙顺时针/逆时针∙逆时针/顺时针脉冲/方向模式在 PTO 输出上生成 2 个信号：∙在输出 0 上：用于提供电机运转速度的脉冲。

∙在输出 1 上：用于提供电机旋转方向的方向。

方向/脉冲模式在 PTO 输出上生成 2 个信号：∙在输出 0 上：用于提供电机旋转方向的方向。

∙在输出 1 上：用于提供电机运转速度的脉冲。

下图给出脉冲/方向模式下的一个时序图示例：31顺时针/逆时针模式生成 1 个定义电机运转速度的信号。

此信号在 PTO 输出 0 或 PTO 输出 1 上实现，视电机旋转方向而定：∙在输出 0 上：电机按顺时针方向运行。

∙在输出 1 上：电机按逆时针方向运行。

逆时针/顺时针模式生成 1 个定义电机运转速度的信号。

此信号在 PTO 输出 0 或 PTO 输出 1 上实现，视电机旋转方向而定：∙在输出 0 上：电机按逆时针方向运行。

∙在输出 1 上：电机按顺时针方向运行。

下图给出顺时针/逆时针模式下的一个时序图示例：3210 千赫，则会在 (10 千赫 - 5 千赫)/2 赫兹/毫秒 = 2500 毫秒后达到该速度。

33要将某个移动编程到该参考位置，在配置过程中必须定义以下参数：辅助输入：配置为起点输入。

回归模式：启动于参考位置后（凸轮正向）或在参考位置前（凸轮反向)回归加速度：回归过程中的加速度（20 到 65000）回归减速度：回归过程中的减速度（20 到 65000）软件上下限如果位置达到软件的最小值或最大值限制，则 PTO 运动停止并报告检测到的错误。

3.5 本节介绍 PTOMoveVelocity 功能块速度控制是对电机速度控制的参考。

要控制与 PTO 通道关联的电机的速度，请使用 PTOMoveVelocity 功能块。

PTOMoveVelocity 功能块用于通过加速度或减速度斜坡按指定频率（速度）生成脉冲串输出。

当执行 PTOMoveVelocity 命令时，当前的运动状态为连续运动，即使轴已经达到 0 Hz 的目标速度。

34要停止连续运动，请执行PTOStop命令。

3.5.1 PTOMoveVelocity功能介绍此功能块指示以指定速度连续移动。

按照指定的加速度和减速度值达到此速度。

图形表示形式IL 和 ST 表示形式若要查看 IL 或 ST 语言的一般表示形式，请参阅功能和功能块表示形式一章。

I/O 变量描述35秒。

注意：对于轴处于运动状态时的新 PTOMoveVelocity 运动命令，必须已达到前一个运动命令的指定速度 (InVelocity=TRUE)。