什么是脉冲(什么是脉冲电流)

相信大家都听说过pulse。那么，什么是脉搏呢？说到脉搏，我们很容易想到人的脉搏。心跳有快有慢。比如看到一个有心跳的美女，心跳可能会飙升到120。脉搏，简单来说就是类似心电图上脉搏的电压或电流波形。

能产生脉冲信号的器件或装置有很多，而PLC是其中的佼佼者。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。

在分享脉冲输出指令之前，我们先来了解一下脉冲输出波形！

脉冲波形

下图22-1显示了脉冲输出信号的波形和相关变量。输出为连续周期信号，其中t为每个脉冲的导通时间，即脉宽；t是脉冲周期；f是周期的倒数，表示每秒的脉冲数，所以1/T中的分子1实际上表示1秒，1/T表示一秒包含多少个周期；空的比值是指脉冲宽度与周期的比值。

图22-1图22-1

PLC的高速脉冲输出信号按脉宽分两种，一种是脉宽固定占空50%的脉冲串，另一种是脉宽可调的脉冲串。很明显，D=50%的脉冲信号，导通时间(T)等于关断时间，脉冲宽度可调，实际上就是所谓的PWM。本文所说的脉冲输出指的是第一种。

此外，脉冲输出信号的另一个变量是平均值。PLC输出的脉冲为电压波，其平均值与脉冲高电平和空的比值有关，如下图22-2所示。

图22-2图22-2

PLC的脉冲输出一般用来控制步进电机或伺服电机的运行。在FX 2N中，其高速脉冲输出端口仅指定为Y0和Y1。通过指令控制这些高速脉冲的输出，然后直接控制驱动器来控制电机的运行，如下图所示，最终实现位置控制。

另外，如果要实现高速脉冲输出，一定要选择晶体管输出的PLC型号。而且PLC的脉冲输出是中断的形式，不受扫描周期的影响。如果相关指令的驱动条件断开，脉冲输出将立即停止，直到驱动条件再次打开。

其实还有其他方法控制PLC的脉冲输出和电机的定位，这里就不解释了。有兴趣可以搜索相关资料或者直接看课程视频。

了解了脉冲输出信号后，我们继续看脉冲输出指令。

脉冲输出命令PLSY

几种脉冲输出指令中最简单的是PLSY，其编程手册截图如下图22-3所示。PLSY指令可用于16位或32位，可根据脉冲数选择。请注意，此指令没有脉冲执行类型。

图22-3图22-3

PLSY指令的梯形图形式也如图22-3所示。有三个操作数，源地址S1和S2分别是输出脉冲频率或其存储地址，输出脉冲数或其存储地址。最终地址D是指定的脉冲输出端口，只能是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，数量为S2的高速脉冲，占空的50%，例如在图22-3的例子中，当X0开启时，PLC的Y0输出口输出频率为1000Hz，数量存储在寄存器D0中的脉冲波。

PLSY指令相对简单。第三，值得注意的是，如果脉冲数为K0，并不代表输出脉冲数为0(S2=0)，而是脉冲的连续输出，即驱动条件开启时，脉冲一直输出，直到驱动条件关闭才计数，比如执行指令PLSY K1000 K0 Y1。

在PLC 2N中，脉冲频率和数量都是指定的。PLSY指令可以指定2 ~ Hz的脉冲频率，16位为1 ~ ，32位为1 ~ 。

加减速脉冲输出指令PLSR

PLSR指令和PLSY指令最大的区别就是有没有加减速。所谓“加减速”，其实就是频率的加减，因为频率代表速度。频率越高，脉冲周期越短，每秒输出的脉冲越多，控制电机的转速越快。

PLSR指令编程手册截图和梯形图如下图2-4所示。PLSR有四个操作数，比PLSY多一个S3，是加减速时间，单位是ms；S1是脉冲的最高频率；S2是脉冲的总数；d仍然是输出端口的地址，只能是Y0或Y1。

图22-4图22-4

PLSR指令中对S1输出频率和频率数的规定是10 ~ Hz，设定值必须是10的整数倍，如500Hz、1000Hz，而不是501Hz、1001Hz。16位输出脉冲总数为110 ~ ，32位为110 ~ 。如果(S2) < 110，脉冲将不能正常输出。以图22-4为例。当驱动条件X10开启时，PLC将在输出端口Y0输出最高频率为500Hz，总脉冲数(D0)，加减速时间为3600ms，比率为空的脉冲序列。

那么，为什么S1的设定是10的整数倍呢？这是因为在加减速过程中，指令将频率设定值分为10步，每一步对应1/10×(S1)Hz的频率增量，所以S1的值只有在是10的整数倍时才能被10整除，如图22-5所示。

图22-5图22-5

从图22-5可以看出，加速时间和减速时间相等，都是由S3设定的。但是S3的设置并不是随意的，它也有相关的规定，如下图22-6所示。

图22-6图22-6

既然有PLSY指令，为什么还要发展PLSR指令？也就是说为什么要加“加减速”功能？这和步进电机的工作原理有关。步进电机是一种开环控制元件步进电机，将脉冲信号转换成角位移或线位移。如果PLC的输出脉冲很大，这个高频脉冲会直接驱动电机。启动初期，电机转速为0，无法一下子达到较大转速，产生失步现象。同样，如果电机停的时候速度很快，也不能一下子就停下来，容易造成超调。因此，增加加减速时间可以使电机避免失步和超调。

变速脉冲输出命令

图22-7图22-7

PLSV指令编程手册截图如上图22-7所示。有三个操作数，源地址S是输出脉冲频率或其存储地址。16位的取值范围为1 ~ Hz和-1 ~ -1~-Hz，32位的取值范围为1 ~ 100，000 Hz和-1 ~ -1~-Hz。D1是脉冲输出端口，但只能是Y0或Y1。D2是旋转方向信号的输出地址。当D2 =开时，它是正向旋转，当D2 =关时，它是反向旋转。

以图22-7中的梯形图为例。当驱动条件M0打开时，PLC将在输出端口Y0输出一个频率为Hz的脉冲序列。如果Y4=ON，输出频率为正；如果Y4=OFF，输出频率为负。

与PLSY和PLSR命令不同，PLSV命令不能设置脉冲数，因此不能用于定位。虽然PLSV指令不能用于精确定位，但它可以在脉冲输出过程中自由改变输出脉冲的频率。用于电机控制时，可以随时控制电机的速度和方向。

这里需要注意的是，如果脉冲频率S为0，脉冲输出就会停止，而且是直接停止，而不是像PLSR那样有减速时间。

PLSY指令、PLSR指令或PLSV指令都是脉冲输出指令，它们的执行会涉及到几个特殊的辅助继电器和特殊的数据寄存器。

相关特殊软组件

下图22-8显示了相关特殊辅助继电器的列表。

图22-8图22-8

其中M8147和M8148为脉冲输出监控器。如果Y0或Y1有脉冲输出，相应的辅助继电器将打开。而M8145和M8146是脉冲输出停止。如果指令的驱动条件不能关闭，Y0或Y1的脉冲输出可以通过M8145和M8146停止。M8029，不用我多说。形式已经陈述过了。

图22-9图22-9

上面的图22-9显示了相关特殊数据寄存器的列表。每个数据寄存器的值不会自动改变，所以我们可以使用DMOV指令来清除它。

PLSY指令、PLSR指令和PLSV指令的脉冲输出端口为Y0或Y1。所以这三个指令显然不可能同时使用。三个中只有两个或其中一个可以用两次，在Y0和Y1输出口可以得到独立的脉冲输出。

这就是这次分享的学习内容。内容很多。虽然没有结合实际应用进行讲解，但总的来说还是比较简单的。希望大家都能看懂。

(来源:季承培训网原创，作者:杨思慧，未经授权禁止转载，违者必究！)