FPΣ高速脉冲输出功能上
高速脉冲输出
单段操作脉冲例子
多段操作脉冲例子
这是一个三段的包络表，假设包络表的首地址为VB500，第一段初始周 期时间为500us，最后周期时间100us，200个脉冲，增量为-2 第三段初始周期时间为100us，最后周期时间500us，400个脉冲，增量 为+1
包络表
多段操作脉冲例子
STL
Network 1 LD SM0.1 R Q0.0, 1 CALL SBR_0
MOVW -2, VD503
MOVD 200, VD505
多段操作脉冲例子-3
多段操作脉冲例子-4
MOVD 4, SMD72 ATCH 3, 19 ENI PLS 0 MOVB 16#89, MB67
单段操作脉冲例子
Network 1 LD SM0.0 MOVB 16#8D, SMB67 MOVW 500, SMW68
MOVD 4, SMD72
ATCH 3, 19
ENI PLS 0 MOVB 16#89, MB67
PTO 操作
• PTO 提供指定脉冲个数的方波(50% 占空比) 脉冲串发生 功能，周期可以用微秒或毫秒为单位指定，周期的范围是 50 到65,535 微秒或2 到65,535 毫秒。如果设定的周期是 奇数会引起占空比的一些失真，脉冲数的范围是1 到 4,294,967,295，如果周期时间少于2 个时间单位就把周期 缺省地设定为2 个时间单位，如果指定脉冲数为0 就把脉 冲数缺省地设定为1 个脉冲。 • 状态字节中的PTO 空闲位(SM66.7 或SM76.7) 用来指示 可编程脉冲串完成，另外根据脉冲串的完成调用中断程序， 如果使用多段操作，根据包络表的完成，调用中断程序。 • PTO 功能允许脉冲串的排队，当激活的脉冲串完成时， 立即开始新脉冲的输出，这保证了顺序输出脉冲串的连续 性。
FPΣ高速脉冲输出功能(上)
6.4 脉冲输出功能本章节是对有关FP∑输出功能作了介绍6.4.1 脉冲输出功能的概述用到的指令和控制器●利用FP∑的脉冲输出功能，可以控制脉冲串输入形式的电机驱动器，来实现定位控制。
●专用指令F171（SPDH）能够根据设置的初始速度、最大速度、加/减速时间以及目标值，自动输出所要求的脉冲，实现梯形升降速的定位控制。
●专用指令F171（SPDH）还能实现自动回原点功能。
●专用指令F172（PLSH），可以实现点动（JOG）的脉冲输出。
目标值也可以被设置，以便脉冲输出能在目标值匹配时停下来。
●专用指令F174（PL0H），能实现脉冲输出和数据表一致，以便定位控制依照数据表来工作。
●专用指令F175（SPSH），能实现线性插补控制。
通过指定合成速度，加/减速时间以及目标值，这条指令使用线性插补控制实现脉冲输出。
●专用指令F176（SPCH），能实现圆弧插补控制。
用户可以从两种形成圆弧的方法中选择其一。
一种是指定经过的位置，另一种是指定一个圆心位置。
通过指定不同的参数，脉冲使用圆弧插补实现输出。
注意：直线插补控制指令F175（SPSH）和圆弧插补控制指令F176（SPCH）只能和C32T2控制单元配合使用。
设置系统寄存器当使用脉冲输出功能时，应将相应通道的系统寄存器No.400和No.401设置为“不使用高速计数器”。
6.4.2 几种脉冲输出方式正/反向脉冲 输出方式在这种方法中，控制器使用双向脉冲工作，一个为正向旋转脉冲，另一个为反向旋转脉冲图84：FP ∑脉冲输出功能—CW/CCW 输出方式脉冲+方向 输出方式（正向：关/反向：开）在这种方法中，控制器使用一个脉冲输出指定速度，用开/关信号指定旋转方向。
在这种模式下，当旋转方向信号为“关”的时候正向脉冲工作。
图85：FP ∑脉冲输出—脉冲+方向输出方式1脉冲+方向在这种方法中，控制器使用一个脉冲输出指定速度，用开/关信号指定旋转方向。
在这种模式下，当旋转方向信号为“开”的时候正向脉冲工作。
FP0高速脉冲输出功能位置控制整理版
FP0高速脉冲输出功能脉冲输出功能利用FP0的高速计数器功能，可以实现两路脉冲信号的输出。
并且，若与脉冲控制的电机（如步进电机或数字式交流伺服电机等）一起使用，配以FP0的专用指令，可实现定位控制、梯形升降速控制、原点返回和点动等功能。
概述●利用FP0的脉冲输出功能，可以控制脉冲串输入形式的电机驱动器，来实现定位控制。
●指令F168能够根据设置的初始速度、最大速度、加/减速时间以及目标值，自动输出所要求的脉冲，实现梯形升降速的定位控制。
●F168指令也能实现自动回原点功能。
●利用指令F169，可以实现点动（JOG）的脉冲输出。
设置系统寄存器当使用脉冲输出功能时，应将相应通道（CH0或CH1）的系统寄存器No.400和No.401设置为“不使用高速计数器”。
设置方法请参考“7.4.3的系统寄存器表”。
F168 位置控制（梯形控制/原点返回）根据设定的参数，从特定的输出点（Y0或Y1）输出特定形式的脉冲信号。
说明：●若控制标志（Control flag）（R903A或R903B）为OFF，且控制触点（如R0）为ON状态时，则从指定的输出点（Y0或Y1），按照数据表给定的参数输出一个特定形式的脉冲串。
● 数据表用于指定位控运动的控制码、起始速度、最大速度、加速/减速时间或目标值等。
● 根据加/减速时间，输出频率从起始速度升到最大速度。
通道 控制标志 当前值 目标值 方向输出 原点接近原点输入CH0 R903A DT9044，9045 DT9046，9047 Y2 DT9052，bit2 X0CH1 R903B DT9048，9049 DT9050，9051 Y3 DT9052，bit6X1运行模式说明：● 增量模式<相对值控制>根据目标的设置设定值，来输出相应脉冲数的脉冲。
将控制码（Control code ）设置为H02（即：增量模式；正向：OFF ；反向：ON ），当目标值为正时，方向信号输出为OFF ，同时高速计数器的当前值增加。
一、FP∑型特殊指令(一)、F176(SPCH)脉冲输出(圆弧
4、系统控制的工艺流程 工艺流程图如3.33所示。
图3.33 系统工艺流程图
图3.36 系统设计的梯形图
6、控制程序说明 （1）按动启动按钮后，触点X0闭合，定时器T0、T1、T2、T3依次得电， 定时时间长度为6s、2s、6s、4s，其定时总的长度为红绿灯的一个循环 周期18s。当系统在触点X0闭合的情况下，每隔18s所有动作循环一次。 （2）在触点X0闭合的同时，中间继电器R100得电，同时定时器T4得电， 定时时间长度为4秒。在触点闭合后6s后，定时器T0的常开点闭合，电间 继电器R100失电，同时定时器T4失电。定时器T4是用于控制东西方向的 绿灯亮的时间，其与定时器T0的时间差为绿灯闪的时间。 （3）中间继电器R100得电后，R110闭合。继电器R100东西方向绿灯动 作的标志位，R110是东西方向绿灯闪的标志位。当R100得电时，绿灯动 作，R110得电时，绿灯由常亮转为闪烁，闪烁的周期为1s. （4）当定时器T0的常开点闭合时，输出继电器Y1动作，东西方向黄灯 亮，其动作时间为定时器T1的设置值。 （5）当定时器T1的常开点闭合时，输出继电器Y0动作，东西方向红灯 亮，其动作时间为T2、T3定时的时间之和。 （6）南北方向的红绿灯的控制说明可参照上述说明。
2、控制要求 （1）按下正转启动按钮SB1，三相交流接触器KM1、KMY得电，电动机 开始正转启动， 2s后KMY断开，KMΔ 接通，即完成正转启动。 （2）按下停止按钮SB2，电动机停止运行。 （3）按下反转启动按钮SB3，电动机反转启动运行，且KM2,KMY接通。 2s后KMY断开，KMΔ接通，即完成电机的Y/Δ启动。
FPΣ高速脉冲输出功能(下)
定位控制指令（F174）（数据表控制）当执行条件R10打开，脉冲以1000Hz 的频率从Y0端输出，并且定位开始。
当已有1000个脉冲输出之时，将频率调至2500Hz 。
定位是根据数据表中的值顺序执行的，直到数据表的数据包含了输出停止值（K0）时停止。
当程序运行时，数据表和脉冲输出图如下所示： 定位数据表(*2): 频率（Hz）“K 常数”1.5Hz到9.8kHz [K1 到K9800（单位：Hz）]（接近9.8kHz的最大误差大约为-0.9kHz）*设定“K1”表示1.5Hz48Hz到100kHz[K48 到K100000（单位：Hz）]（接近100kHz的最大误差大约为-3kHz）191Hz到100kHz[K191 到K100000（单位：Hz）]（接近100kHz的最大误差大约为-0.8kHz）(*3): 目标值（K214783648—K214783647）设定的32位数据的目标值应该在下表所示范围之内。
脉冲输出图频率（速度）（Hz）500025001000高速计数器经过值（脉冲数）0 1000 3000 8000 10000开关：R10R903A(R903C)当指令F174（SP0H）的执行条件（开关）打开时，高速计数器控制标志R903A（R903C）打开，当经历值达到10000且脉冲输出停止时，R903A（R903C）关闭。
脉冲输出指令（F175）（直线插补）脉冲从X 轴（CH0）和Y 轴（CH2）输出，这样矢量速度就是初速度，值为500Hz ，最大速度为5000Hz ，加/减速时间为300ms ，控制两个轴的直线插补以达到目标位置。
当程序运行时，定位数据表和定位路径如下所示：定位路径Y轴（CH2）20005000X轴（CH0）（*2）矢量速度（初速度，最大速度）（Hz）（K常数）1.5Hz到1000kHz [K1到K100000]1.5Hz只用来表示0°或90°的角，并且用K1表示1.5Hz。
第5章 西门子S7-200系列PLC功能指令(脉冲输出)
3） PTO的，允许脉 冲串排队。PTO输出多段脉冲的方式有两种： ●单段PTO：定义一个脉冲串，输出一个脉冲 串 (特性参数通过特殊寄存器分别定义) 。 ●多段PTO：集中定义多个脉冲串，按顺序输
出多个脉冲串(特性参数通过包络表集中定义) 。
▲单段PTO 实现的方法 用指定的特殊标志寄存器定义脉冲串特性 参数（每次定义一个脉冲串）。一个脉冲串输 出完成后，产生中断。在中断服务程序中再为 下一个脉冲串更新参数，输出下一个脉冲串。 ◎优点： 各脉冲段可以采用不同的时间基准。 ◎缺点：单段PTO输出多段高速脉冲串时，编程 复杂，且参数设置不当会造成脉冲串之间的不平 滑转换。每个脉冲串输出期间周期值不能改变.
2）特殊寄存器
每个 PTO/PWM 都有一组配套参数： ● 1个 8位的控制字节 ● 1个 8位的状态字节 ● 1个 16位的周期值 ● 1个 16位的脉宽值 ● 1个 32位的脉冲数量 对于多段 PTO，还有 ● 1个 8位的段字节 ● 1个 16位包络表起始地址
这些参数存放在系统指定的特殊标志寄存器中
高速脉冲输出指令控制 PLC 从指定的输出 端输出高速脉冲信号。 1. 高速脉冲输出的几个概念 1) 高速脉冲输出的形式 ● 高速脉冲串输出 PTO :
( Pulse Train Output )
输出指定数量，占空比为50% 的方波脉冲串。
● 宽度可调脉冲输出 PWM :
( Pulse Width Modulation )
名称及功能描述
SMW70
SMW80
PWM的脉宽值，字型，范围0～65535，16位无符号 数
SMD72
SMD82
PTO的脉冲数，双字型， 范围：1～4294967295，32位无符号数
松下PLC位置控制入门
关于控制代码
关于控制代码
关于控制代码
FP-X晶体管输出型
20KHz × 2轴 100KHz × 2轴
FP－X 脉冲输出功能一览表
使用的输入/输出接点编号 使用的存储区域
控制中标志 过程值区域 目标值区域
通道(No.)
CH0 高速 CH1 独立 CH2 中速 CH3
CW或Pulse CCW或Sign 原点输入 近原点输入 输出 输出
DT90350
DT90351 DT90354 DT90355 DT90358 DT90359 DT90362 DT90363 合成速度 20kHz 合成速度 100kHz
Y0
Y1
X4
Y2
Y3
X5
R911D DT90353 DT90356
Y4
Y5
X6
R911E DT90357 DT90360
Y6
Y7
X7
DT9052的使用说明
DT90052
高速计数器控制标志 →对象PLC:FPΣ 可以通过MV指令(F0)写入数值，对高速计数器进行复位、计数禁止、高速计 数器指令(F168)的终止及清除。 通道指定
15 14 原点近旁输入 0：OFF 1：ON 高速计数器清除 0：继续 1：清除 硬件复位 0：允许 1：禁止 计数 0：允许 1：禁止 软件复位 0：不复位 1：复位 3 2 1 0
Pulse输出 Sign输出 原点输入 近原点输入
使用的存储区域
控制中标志 过程值区域 目标值区域
最大输 出频率
相关指令
CH0
Y0
Y1
X2
DT90052 <bit2>
DT90044 R903A DT90045
FPΣ的高速计数器与脉冲输出
图5.2 FP∑的脉冲输出功能
图5入，如来自传感器或编码器的信号。当计数达到 目标值的时候，这一个功能使需要的输出接通或断开。 和一个通用电机驱动器配合，脉冲输出功能就能够实现位置控制。 使用专 用的指令，实现梯形图的控制，位置返回和复合运行。 使用专用的指令， PWM 输出功能能够得到占空比可调的的输出脉冲。 二、高速计数器 通道的数目：内置的高速计数器有四个通道。高速的计数器分配的通道数将 会根据正在使用的功能改变而变化。 计算范围从 K-2,147,483,648,到K2,147,483,647（32 位二进制编码），其计数 范围如图5.4所示。 内置的高速计数器是一个环形计数器。所以，如果被计数的数值超过最大值， 它将返回到最小值。同样的，如果计数的数值下降到最小值，它将返回最大值继 续计数。
第5章 FPΣ的高速计数器与脉冲输出 功能及其应用
一、FPΣ内置高速计数器的功能和脉冲输出功能 当使用高速计数器的时候 ，在 FPΣ内部有三个功能。高速的计数器功能 应用如图5.1所示。
图5.1 FP∑的高速计数器功能
高速计数器的功能是对外部信号计数，如从传感器或是编码器采样到的信号。当 计数达到目标值时，这就能控制打开或是关闭设定输出。 脉冲输出功能应用如图5.2所示。PWM输出功能如图5.3所示。
最大值 =
+2,147,483,647 +2,147,483,646 +2,147,483,645 -2,147,483,646 -2,147,483,647
最小值 =
-2,147,483,648
图5.4 高速的计数器的计数范围
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脉冲输出功能
本章节是对有关FP∑输出功能作了介绍
6.4.1 脉冲输出功能的概述
用到的指令和控制器
●利用FP∑的脉冲输出功能，可以控制脉冲串输入形式的电机驱动器，来实现定位控制。
●专用指令F171（SPDH）能够根据设置的初始速度、最大速度、加/减速时间以及目标值，自动
输出所要求的脉冲，实现梯形升降速的定位控制。
●专用指令F171（SPDH）还能实现自动回原点功能。
●专用指令F172（PLSH），可以实现点动（JOG）的脉冲输出。
目标值也可以被设置，以便脉冲
输出能在目标值匹配时停下来。
●专用指令F174（PL0H），能实现脉冲输出和数据表一致，以便定位控制依照数据表来工作。
●专用指令F175（SPSH），能实现线性插补控制。
通过指定合成速度，加/减速时间以及目标值，
这条指令使用线性插补控制实现脉冲输出。
●专用指令F176（SPCH），能实现圆弧插补控制。
用户可以从两种形成圆弧的方法中选择其一。
一种是指定经过的位置，另一种是指定一个圆心位置。
通过指定不同的参数，脉冲使用圆弧插补实现输出。
注意：
直线插补控制指令F175（SPSH）和圆弧插补控制指令F176（SPCH）只能和C32T2控制单元配合使用。
设置系统寄存器
当使用脉冲输出功能时，应将相应通道的系统寄存器和设置为“不使用高速计数器”。
6.4.2 几种脉冲输出方式
正/反向脉冲 输出方式
在这种方法中，控制器使用双向脉冲工作，一个为正向旋转脉冲，
另一个为反向旋转脉冲
图84：FP ∑脉冲输出功能—CW/CCW 输出方式
脉冲+方向 输出方式（正向：关/反向：开）
在这种方法中，控制器使用一个脉冲输出指定速度，用开/关信号指定旋转
方向。
在这种模式下，当旋转方向信号为“关”的时候正向脉冲工作。
图85：FP ∑脉冲输出—脉冲+方向输出方式1
脉冲+方向
在这种方法中，控制器使用一个脉冲输出指定速度，用开/关信号指定旋转方向。
在这种模式下，当旋转方向信号为“开”的时候正向脉冲工作。
图86：FP ∑脉冲输出—脉冲+方向输出方式2
6.4.3 I/O 口分配
对于双冲输入的驱动器（对于正/反向脉冲输入方式）
：
● 对于“正向+反向的脉冲”双输出的触点作为一个脉冲输出使用。
● 脉冲输出点、方向输出点、以及原点输入点的I/O 分配，由所选定的通道来确定。
（参见书6-6
上的详述表格。
）
设置控制编码F171（SPDH ）指令为“正/反向脉冲”方式
单脉冲输入驱动器（脉冲+方向开关输入方式）
●
一个输出点用作单脉冲输出，而另一个用作方向输出；
● 脉冲输出点、方向输出点、以及原点输入点的I/O 分配，由所选定的通道来确定。
（参见书6-6
上的详述表格。
） ● 原点接近输入端可以通过专门的数据寄存器“DT90052”的位设置来自由选择。
可以扩展到两个驱动系统的联接
6.4.4 控制模式说明
增量模式<相对值控制>
根据目标的设置设定值，来输出相应脉冲数的脉冲。
绝对模式<绝对值控制>
回原点方式
●脉冲是连续输出的，直到执行指令F171（SPDH）使原点定位输入。
●为了在接近原点时对运动减速，使用接近原点输入对DT90052专用数据寄存器中相对应的位进
行设置为：OFF ON OFF。
●当返回原点动作执行完毕时，微分计数器清零输出。
点动方式
●当触发器因指令F172（PLSH）处于“开”状态时，脉冲从指定的通道输出。
同样，当指定的
目标值被获得时，脉冲输出将停止。
●脉冲方向输出和输出频率将根据指令F172（PLSH）来指定。
6.4.5 脉冲输出功能中用到的指令
定位控制指令（F171）（梯形速度控制）
根据指定的数据表可以进行自动的梯形速度控制。
从Y0输出端产生一个脉冲，设置初速度为500Hz ，最大速度为5000Hz ，加/减速时间为300ms ，10000个脉冲数的运动。
当程序运行时，定位数据表和脉冲输出图如下所示
定位数据表 脉冲输出图
(*2): 频率（Hz）“K 常数”
到[K1 到K9800（单位：Hz）]（接近的最大误差大约为）
*设定“K1”表示
48Hz到100kHz[K48 到K100000（单位：Hz）]（接近100kHz的最大误差大约为-3kHz）191Hz到100kHz[K191 到K100000（单位：Hz）]（接近100kHz的最大误差大约为）(*3): 加减速时间（ms）“K 常数”
走30步：K30到K32767
走60步：K36到K32767
(*4): 目标值“K 常数”
K—48 到K—
图93：FP∑指令“F171”的控制码
定位控制指令（F171）（原点返回）
根据指定的数据表执行原点返回。
从Y1端输出脉冲并执行原点返回。
设置初速度为100Hz，最大速度为2000Hz，加/减速时间为150ms。
图94：FP∑定位控制指令“F171”编程
当程序运行时，定位数据表和脉冲输出图如下所示
定位数据表
脉冲输出图（原点接近信号未用）脉冲输出图（原点接近信号已用）
150ms 150ms 150ms
图95：指令“F171”脉冲输出编程
到[K1 到K9800（单位：Hz）]（接近的最大误差大约为）
*设定“K1”表示
48Hz到100kHz[K48 到K100000（单位：Hz）]（接近100kHz的最大误差大约为-3kHz）191Hz到100kHz[K191 到K100000（单位：Hz）]（接近100kHz的最大误差大约为）(*3): 加减速时间（ms）“K 常数”
走30步：K30到K32767
走60步：K36到K32767
(*4): 偏差计数器清零标志“K 常数”
到100ms[K0到K100] 设置值和偏差（或更小）
不使用或使用时设置为K0。
如果写入的值超出偏差计数器清零标志的范围，在范围内取一个修正的值
图93：FP∑指令“F171”的控制码
提示技巧
回原点操作模式
使用FP∑回原点有两种操作模式，类型Ⅰ回原点和类型Ⅱ回原点。
类型Ⅰ回原点
无论是否有接近原点输入，无论减速是否发生还是完成，原点返回输入都是有效的。
在这种模式下，原点接近输入未用。
原点接近输入未用时当原点接近输入使用时
如何时候原点输入有效
原点在原点接近输入为减速时输入
类型Ⅱ回原点
在这种模式下，回原点输入只有在基于原点接近输入的减速完成之后才有效。
原点输入有效
图97：FP∑原点返回操作模式
脉冲输出指令（F172）（点动操作，目标值设置）
这条指令是用来进行点动操作的，当执行状态（开关）处于打开的时从期望输出得到一个脉冲，以此来进行点动操作。
的脉冲
当程序运行时，数据表和脉冲输出图如下所示。
数据表
脉冲输出图
XB （JOG 命令） ON
OFF
Y0（脉冲） 300Hz
0Hz
图99：FP ∑指令“F172”的脉冲输出图
到[K1 到K9800（单位：Hz）]（接近的最大误差大约为）
*设定“K1”表示
48Hz到100kHz[K48 到K100000（单位：Hz）]（接近100kHz的最大误差大约为-3kHz）191Hz到100kHz[K191 到K100000（单位：Hz）]（接近100kHz的最大误差大约为）
(*3): 目标值（绝对值）（只能在版本或其后的版本中指定）
这个值只有在设定的目标值符合停止模式时使用（惟独绝对值）。
按下图显示的设定范围指定目标值。
如果指定的目标值超出设定范围，输出的脉冲数将与设定的值不同。
在不计数模式下目标值设置将不起作用。
图100：FP∑指令“F172”的控制码
提示技巧
使用FP∑在执行点动进给时有两种操作模式，一种是没有指定目标值，另一种是当达到目标值时停止进给。
一般的点动进给（没有指定目标值的模式）
只要状态设置为“开”，脉冲就会按照数据表的状态设置输出。
数据表
脉冲输出图
XB ON
(JOG命令) OFF
300Hz
0Hz
达到目标值脉冲输出停止模式（只支持版本或其后的版本）
使用FP∑（C32T2）的版本或其后的版本，在执行点动时可以为目标值设置“达到目标值脉冲输出停止”的操作模式。
如下所示，控制码设置为此模式，然后在数据表中选定目标值。
脉冲输出图
XB
Y0
脉冲停止时目标。