在某些控制系統(tǒng)中，必須有脈沖信號源。控制任務(wù)不同，要求脈沖頻率不同，或脈沖占空比不同。掌握脈沖的產(chǎn)生方法和獲取途徑，對控制設(shè)計有很大的幫助。本文著重介紹FX2系列PLC脈沖輸出的幾種方法和技巧。

1  FX2系列PLC脈沖輸出的幾種方法和技巧
1.1  應(yīng)用脈沖輸出指令實現(xiàn)脈沖輸出
    應(yīng)用脈沖輸出指令PLSY，可實現(xiàn)頻率范圍為1~1000Hz，占空比為50%，脈沖個數(shù)范圍為1到無窮多個的脈沖輸出。其梯形圖如圖1所示。

圖1　PLSY指令實現(xiàn)脈沖輸出梯形圖

    圖中，Kn1為脈沖頻率設(shè)定值，取值范圍為1~1 000。Kn2為脈沖個數(shù)設(shè)定值，操作數(shù)為16位的二進制（PLSY）時，設(shè)定范圍為1~32 767；操作數(shù)為32位的二進制[（D）PLSY]時，設(shè)定范圍為1~2 147 483 647；設(shè)定值為0（K0）時，脈沖個數(shù)為無窮多個。X0接起動按鈕；X1接停止按鈕。X0瞬時閉合，M0就得電，Y0輸出設(shè)定頻率、設(shè)定個數(shù)、占空比為50%的脈沖列。

1.2  應(yīng)用脈寬調(diào)制指令實現(xiàn)脈沖輸出
    應(yīng)用脈寬調(diào)制指令PWM，可實現(xiàn)周期為1~32 767毫秒，占空比范圍為0%~100%的脈沖列輸出。其梯形圖如圖2所示。

    圖2中，Kn1為脈寬設(shè)定值，取值范圍為0~32 767；Kn2脈沖周期設(shè)定值，取值范圍為1~32 767。脈寬和周期的增量均為毫秒。Kn1為0（K0），即脈寬等于0，占空比等于0，輸出斷開；Kn1=Kn2，即占空比等于100%，輸出連續(xù)接通。X0瞬時閉合，M0得電，Y0輸出設(shè)定周期、設(shè)定占空比的脈沖列。

圖2  PWM指令實現(xiàn)脈沖輸出梯形圖

1.3  應(yīng)用時鐘源實現(xiàn)脈沖輸出
    PLC內(nèi)部具有穩(wěn)定的時鐘源，如：M8011輸出周期為10毫秒振蕩脈沖，M8012輸出周期為100毫秒振蕩脈沖，M8014輸出周期為1分鐘振蕩脈沖。利用這些時鐘源可得到頻率為100Hz、10Hz、1Hz、1/60Hz，占空比為50%脈沖列輸出。

    圖3為應(yīng)用100毫秒時鐘源實現(xiàn)脈沖列輸出的梯形圖。X0瞬時閉合，M0就得電，Y0輸出10Hz、占空比50%的脈沖列。

圖3  時鐘源實現(xiàn)脈沖輸出梯形圖

1.4  應(yīng)用計數(shù)器實現(xiàn)脈沖輸出
    圖4為應(yīng)用計數(shù)器實現(xiàn)脈沖輸出的梯形圖及時序圖。第2個脈沖上升沿來到時，C0常開觸點閉合，Y0得電，輸出高電平。第5個脈沖上升沿來到時，C0、C1復位，C0常開觸點斷開，Y0失電，輸出低電平，第7個脈沖上升沿來到時，C0常開觸點又閉合，Y0又得電。從而實現(xiàn)占空比為60%、周期為5秒脈沖列輸出。改變C0、C1的設(shè)定值，就可改變脈沖的占空比和頻率。

(a)  梯形圖                       (b)  時序圖

圖4　計數(shù)器實現(xiàn)脈沖輸出

1.5  應(yīng)用移位指令實現(xiàn)脈沖輸出
    圖5為應(yīng)用移位指令實現(xiàn)脈沖輸出的梯形圖及時序圖。第1條右移位指令（第3邏輯行）控制占空比，第2條右移位指令（第4邏輯行）控制周期。第1個脈沖上升沿來到時，M0、M5分別由0變1，同時M0的1移至M3，即M0、M1、M2均為0，M3為1；M5的1移至M10，即M5、M6、M7、M8、M9均為0，M10為1。第2個脈沖上升沿來到時，M3的1移至M2，即M0、M1、M3均為0，M2為1；M10的1移至M9，即M5、M6、M7、M8、M10均為0，M9為1。第3個脈沖上升沿來到時，M2的1移至M1，即M0、M2、M3均為0，M1為1，Y0被置位；M9的1移至M8。第4個脈沖上升沿來到時，M1的1被移出，而移入0，Y0仍為1；M8的1移至M7。第5個脈沖上升沿來到時，M7的1移至M6，Y0被復位。至此完成脈沖波一個周期的輸出，占空比為40％。

    改變梯形圖中第3邏輯行中目的操作元件的位數(shù)（變K3為K2或K4等），可改變脈沖的占空比；改變第4邏輯行中目的操作元件的位數(shù)（變K5為K6或K7等），可改變脈沖的頻率。

(a)  梯形圖                       (b)  時序圖
圖5  移位指令實現(xiàn)脈沖輸出

1.6  應(yīng)用加1、比較指令實現(xiàn)脈沖輸出

(a)  梯形圖                       (b)  時序圖
圖6  INC、CMP指令實現(xiàn)脈沖輸出

    圖6為應(yīng)用加1、比較指令實現(xiàn)脈沖輸出的梯形圖及時序圖。圖中，X0、X1分別接起動、停止按鍵。第1秒脈沖上升沿來到時，D0中的數(shù)加1再存入D0中，D0中的數(shù)為1，緊接著D0中的數(shù)與2比較，因D0中的數(shù)小于2，于是M2、M3為0，M1為1。第2個秒脈沖上升沿來到時，D0中的數(shù)加1再存入D0中，D0中的數(shù)為2，緊接著D0中的數(shù)與2比較，因D0中的數(shù)等于2，于是M1、M3為0，M2為1。M2為1，Y0得電，輸出高電平。同理，第5個秒脈沖上升沿來到時，D1中的數(shù)加1再存入D1中，D1中的數(shù)為5，于是M4、M6為0，M5為1。M5為1，使M1~M6均復位，D0、D1清零，Y0失電，輸出低電平。第7個秒脈沖上升沿來到時，M2又為1，Y0又得電，又輸出高電平。從而實現(xiàn)占空比為60％、周期為5秒的脈沖輸出。

    改變梯形圖中第3邏輯行CMP(P)后的K值（變K2為K3、K4等），可改變脈沖占空比。改變梯形圖中第5邏輯行CMP(P)后的K值（變K5為K6、K7等），可改變脈沖周期。

1.7　應(yīng)用循環(huán)移位指令實現(xiàn)脈沖輸出
    圖7為應(yīng)用循環(huán)移位指令實現(xiàn)脈沖輸出控制的梯形圖及時序圖。PLC接通電源后，M8013輸出周期為1秒、占空比為50％的振蕩脈沖。當X0閉合，M0得電，使M8022復位，同時將十進制數(shù)15轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)后傳送到寄存器D0中，使D0中的數(shù)據(jù)狀態(tài)為0000 0000 0000 1111。當?shù)?個秒脈沖上升沿來到時，D0中各位數(shù)據(jù)向右循環(huán)移位1位，數(shù)據(jù)狀態(tài)為1000 0000 0000 0111，同時M8022為1，Y0得電。第4個秒脈沖上升沿來到時，D0中各位數(shù)據(jù)向右循環(huán)移位1位數(shù)據(jù)狀態(tài)為1111 0000 0000 0000，同時M8022為1，Y0仍得電。第5個秒脈沖上升沿來到時，D0中各位數(shù)據(jù)向右循環(huán)移位1位，數(shù)據(jù)狀態(tài)為0111 1000 0000 0000，同時M8022為1，Y0失電。第16個秒脈沖上升沿來到時，D0中各位數(shù)據(jù)向右循環(huán)移位1位數(shù)據(jù)狀態(tài)為0000 0000 0000 1111，M8022仍為0，Y0仍失電。第17個秒脈沖上升沿來到時，情況與第1個秒脈沖上升沿來到時相同。從而實現(xiàn)周期為16秒，占空比為25%的脈沖輸出。

(a)  梯形圖                       (b)  時序圖
圖7  循環(huán)移位指令實現(xiàn)脈沖輸出

    改變D0中的初始傳送值，可改變脈沖的占空比，如：變K15為K1，則占空比為1/16，變K15為K3，則占空比為2/16。改變移位量可改變脈沖的周期。如：變ROR(P)所在邏輯行中的K1為K2，則周期為8秒，變K1為K4，則周期為4秒。

1.8  應(yīng)用置位、復位指令實現(xiàn)脈沖輸出

(a)  梯形圖                       (b)  時序圖
圖8  置位、復位指令實現(xiàn)脈沖輸出

    圖8為應(yīng)用置位、復位指令實現(xiàn)脈沖輸出的梯形圖及時序圖。第1個秒脈沖上升沿來到時，Y0被置位，輸出高電平。第3個秒脈沖上升沿來到時，Y0被復位輸出低電平。第7個秒脈沖上升沿來到時，Y0又被置位，輸出高電平。從而實現(xiàn)占空比為33.3%、周期為6秒的脈沖列輸出。改變CO、C1的設(shè)定值，就可改變脈沖的占空比和頻率。

1.9　應(yīng)用定時器實現(xiàn)脈沖輸出

(a)  梯形圖                       (b)  時序圖
圖9  定時器實現(xiàn)脈沖輸出

    圖9為應(yīng)用定時器實現(xiàn)脈沖輸出的梯形圖及時序圖。當X10接通，T0線圈得電1秒后，其常開觸點閉合，Y0得電，同時T1線圈得電計時。T1線圈得電1.5秒后，其常閉觸點斷開，使T0線圈失電復位。T0復位后，其常開觸點斷開，使T1線圈失電復位，Y0失電。T1復位后T0線圈又得電，進入下一周期，只要X10接通，則上述過程周而復始，從輸出繼電器Y0即可得到周期為2.5秒振蕩信號。

2  結(jié)語

    實現(xiàn)PLC脈沖輸出的方法較多，實際應(yīng)用中，可根據(jù)控制任務(wù)和要求的不同，個人對指令和元件的熟練程度加以選擇，使設(shè)計的PLC控制系統(tǒng)經(jīng)濟合理。