S7-300系列PLC脉冲发生器的功能

    SFB“PULSEGEN”（脉冲发生器）与PID控制器配合，用脉冲输出来控制比例执行机构。使用SFB“PULSEGEN”可以通过脉冲宽度调制，组态PID二级或三级控制器。该功能一般与连续控制器SFB“CONT_C”一起使用，如图8-22所示。

    图8-22    SFB SFB43与SFB41一起使用

    功能“PULSEGEN”可以通过调制脉冲宽度，将输入变量“INV”(= PID控制器的LMN)转换为一个恒定周期的脉冲串，该恒定周期相当于输入变量刷新的循环时间，必须在“PER_TM”中赋值。

    每个周期的脉冲宽度与输入变量成正比。“PER_TM”中的循环时间与SFB／FB“PUL _SEGEN”的处理时间不同。“PER_TM”循环时间是多个SFB／FB“PULSEGEN”执行循环之和。因此，每个“PER_TM”循环的SFB／FB“PULSEGEN”调用次数是脉冲宽度，可以精确测量脉冲宽度。最小受控数值在参数“P_B_TM”中确定，如图8-23所示。

    (1)脉冲宽度调制

    假设每个PER_TM循环时间调用SFB“PULSEGEN”10次，前3次调用(10次调用的30%)输出“QPOS”为“1”，其余7个SFB/FB“PULSEGEN”（10次调用的70%）输出“QPOS”为“0”。如图8-24所示。

    图8-23    脉宽调制波形图

    图8-24    SFB/FB“PULSEGEN”块图

    (2)受控数值的精度

    如果“采样频率比例”（“CONT_C”调用与“PULSEGEN”调用之比）为1：10，那么在这个例子中受控数值的精度降低为10%。换句话说，设定的输人数值“INV”只能在“QPOS”输出端上以“10%”的步长转换成脉冲宽度。

    只有当每次“CONT_C”调用中“PULSEGEN”调用的次数增加时，才能提高精度。例如，如果每个“CONT_C”调用的“PULSEGEN”调用次数为100，受控数值的分辨率将达到1%（建议分辨率≤5%）。注意：“采样频率比例”必须由用户编程。

    (3)自动同步

    可以使刷新输入变量“INV”的块（例如，“CONT_C”），与脉冲输出自动同步。这就保证了输入变量中的一个变化可以尽可能快地输出为一个脉冲。

    脉冲发生器以“PER_TM”的周期为时间间隔，定期评价输入数值“INV”，并将该数值转换为相应长度的脉冲信号。但由于“INV”一般在较慢的循环中断级中计算，所以脉冲发生器应在“INV”刷新后尽可能快地将具体数值转换为一个脉冲信号。为此，块必须使用下述程序对周期的起点同步：

    如果“INV”变化，并且块调用不在一个周期的第1个或最后两个调用循环中，可以进行同步。将重新计算脉冲宽度，并在下一个循环中输出一个新的周期。

    自动同步可以根据“SYN_ON” (=FALSE)输入关闭。注意在一个周期的开始，“INV”（即LMN）的先前数值的映像将被或多或少的混合到脉冲信号中。

    (4)PID控制器输出工作模式

    根据脉冲发生器所赋值的参数，可以将PID调节器组态成具有一个三级输出或者一个两向或单向的两极输出PID控制器。表8-17所示为可能模式的开关组合设置：

    表8-17    运行模式组合参数设置