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脉冲,简单来说,就是类似心电图上脉搏跳动的电压或电流波形。
能产生脉冲信号的器件或设备有很多,而PLC更是个中翘楚,它可以产生不同频率、不同周期、甚至不同脉宽的脉冲信号。而这些信号的输出离不开脉冲输出指令的驱动。
一、脉冲输出波形
如下图22-1所示为脉冲输出信号的波形及相关变量。脉冲输出是一个连续的周期性信号,其中t为每个脉冲导通时间,即脉冲宽度;T为脉冲周期;频率f为周期的倒数,含义是每秒产生的脉冲个数,1/T中的分子1其实是指1秒钟,而1/T就是指1秒含有多少个周期;占空比是指脉宽占周期的比例。
图22-1
PLC的高速脉冲输出信号按脉宽分有两种,一种是占空比为50%的固定脉宽的脉冲串,另一种是脉宽可调的脉冲串。
显然,D=50%的脉冲信号,其ON导通时间(t)与OFF关闭时间相等,而脉宽可调,其实就是所谓的PWM。本文所讲述的脉冲输出指的是第一种。
脉冲输出信号还有一个变量就是平均值,PLC输出的脉冲是电压波,其平均值与脉冲高电平、占空比有关,如下图22-2所示。
图22-2
PLC的脉冲输出一般用于控制步进电机或伺服电机的运转,在FX 2N中,其高速脉冲输出口规定只能为Y0、Y1,这些高速脉冲的输出由指令控制,直接控制驱动器,进而控制电机的运行,如下图所示,最终实现位置的控制。
想要实现高速脉冲输出,就必须得选择晶体管型输出的PLC型号。PLC的脉冲输出是以中断方式输出的,不受扫描周期的影响,如相关指令的驱动条件断开,其脉冲的输出也会立即停止,直到驱动条件接通。
其实,PLC的脉冲输出与电机的定位控制还有其他方式,在这里我也就不展开讲解啦,大家感兴趣的自行搜索相关资料或直接观看课程视频哟。
了解了脉冲输出信号后,我们继续看脉冲输出指令。
二、脉冲输出指令PLSY
几个脉冲输出指令中最简单的就是PLSY,其编程手册截图如下图22-3所示。PLSY指令可用于16位,也可用于32位,具体可根据脉冲数进行选择。这里要注意的是,该指令没有脉冲执行型。
图22-3
PLSY指令的梯形图形式亦如图22-3所示,其操作数有3个,源址S1、S2分别为输出脉冲频率或其存储地址、输出脉冲个数或其存储地址。终址D为指定的脉冲输出口,只能为Y0或Y1。当驱动条件成立时,执行PLSY指令,PLC从输出口D输出一个频率为S1、个数为S2,占空比为50%的高速脉冲。
例如图22-3中的例子,当X0接通,PLC的Y0输出口输出频率为1000Hz、个数存储在寄存器D0中的脉冲波。
PLSY指令比较简单,三有一点若脉冲个数为K0,不是指输出脉冲个数为0(S2=0),而是指脉冲的连续输出,即驱动条件接通,脉冲就一直输出,不计个数,直到驱动条件断开,如执行指令PLSY K1000 K0 Y1。
在PLC 2N中,脉冲频率和个数都是有相关规定的,PLSY指令所能指定的脉冲频率为2~20000Hz,脉冲个数用于16位时为1~32767,用于32位时为1~2147483647。
三、带加减速的脉冲输出指令PLSR
PLSR指令和PLSY指令的最大区别在于是否带加减速,所谓“加减速”,其实就是频率的加减,因为频率代表的就是速度的快慢,频率越大,脉冲周期就越短,每秒输出的脉冲个数就越多,控制电机的转速就越快。
PLSR指令的编程手册截图和梯形图形式如下图2-4所示。PLSR的操作数有4个,比PLSY多出一个S3,为加减速时间,单位是ms;而S1为脉冲的最高频率;S2为总的脉冲个数;D依然是输出口地址,只能为Y0或Y1。
图22-4
S1输出频率与频率个数的规定,于PLSR指令而言是10~20000Hz,设定值必须是10的整数倍,例如500Hz、1000Hz等,而不能是501Hz、1001Hz等。
总输出脉冲数用于16位时为110~32767,用于32位时为110~2147483647,若(S2)