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PWM

PWM – Pulse-width Modulation

PWM ist die Abkürzung für „Pulse Width Modulation”. Die Pulsweitenmodulation ist eine sehr leistungsfähige Funktion, die üblicherweise zur Steuerung der Positionierung von Servoventilen verwendet wird. Sie wird auch für die Laserpulssteuerung, Bewegungssteuerung, Lichtintensitätssteuerung und andere Anwendungen verwendet. Die Einzelimpulsfunktion ist für jeden Bedarf an Einzelimpulsausgängen anwendbar.

Ein pulsweitenmoduliertes Ausgangssignal ist ein Signal, das eine Periode und eine „Einschaltzeit“ bzw. ein Tastverhältnis innerhalb dieser Periode hat. Zum Beispiel könnte eine typische Servoventilsteuerung eine Periode von 20 Millisekunden haben. Die Ventilposition wird durch die „Einschaltzeit“ des Ausgangsimpulses innerhalb dieser Periode gesteuert. Das Ventil kann mit einer Einschaltzeit von 1 Millisekunde in einen vollständig geschlossenen Zustand und mit einem Impuls von 3 Millisekunden in einen vollständig geöffneten Zustand gesteuert werden (die tatsächlichen Zeiten werden vom Ventilhersteller definiert). Eine Teilöffnung (5 %, 10 %, 53 % usw.) wird in der Regel durch einen Einschaltimpuls gesteuert, der proportional zwischen den Grenzwerten für die vollständige Öffnung und die vollständige Schließung liegt. Standard-PWM-Signale wiederholen sich bei jedem Periodeninkrement.

Die Abbildung auf der rechten Seite zeigt ein PWM-Ausgangssignal. Die meisten Velocio PLC-Digitalausgänge sind „sinkende“ Transistorausgänge – wenn der Ausgang eingeschaltet ist, sinkt der Ausgang und zieht das Signal auf einen niedrigen Wert.
Die nächste Abbildung zeigt einen Standard-PWM-Ausgang (oben) und einen Einzelimpuls-PWM-Ausgang (unten). Ein Einzelimpuls-PWM-Ausgang ist für seine definierte „Ein-Zeit“ innerhalb der PWM-Periode aktiv. Er wiederholt sich nicht. Wenn Sie einen weiteren Impuls ausgeben wollen, muss Ihr Programm einen weiteren „Start PWM-Puls“-Satz ausführen.

PWMs Anwendungsgrenzen : PWMs können auf jeden digitalen Ausgang angewendet werden, der physikalisch auf dem SPS-Modul vorhanden ist, das das Anwendungsprogramm enthält. Das bedeutet, dass jeder Ace-Digitalausgang durch das Applikations-Hauptprogramm zur Ausgabe eines PWM-Signals programmiert werden kann.

Jede Kombination von digitalen Ausgängen, die auf der SPS mit dem Programm enthalten sind, kann PWM-Ausgangssignale haben. Jeder aktive Ausgang hat seine eigene „Einschaltzeit“. Die Periode ist jedoch für alle PWM-Signale auf der SPS-Einheit gemeinsam.

PWM in vBuilder

Wenn Sie einen PWM-Block in Ihrem Programm platzieren, wird ein Dialogfeld wie das unten gezeigte eingeblendet.

In diesem Dialogfeld können Sie die PWM-Periode einstellen, den PWM-Betrieb starten (fortsetzen/anpassen) oder die PWM anhalten.

PWM Set Period

Die Periode ist für alle PWMs in der SPS gleich. Die Periode wird eingestellt, indem Sie das Optionsfeld „Periode einstellen“ auswählen und dann entweder eine Variable mit ui16-Tagnamen auswählen oder eine Zahl zwischen 100 und 65535 eingeben. Das Timing wird in Mikrosekunden angegeben (1 Million Mikrosekunden = 1 Sekunde). Das bedeutet, dass die PWM-Periode im Bereich von 100 Mikrosekunden bis etwas über 65 Millisekunden liegen kann.

Wenn die Periode auf einen Wert von weniger als 1 Millisekunde eingestellt ist (eine Einstellung von weniger als 1000), wird nur ein PWM-Ausgang aktiv sein. Der aktive PWM-Ausgang wird derjenige mit der kürzesten Einschaltdauer sein.

Wenn die Periode auf 1 Millisekunde oder mehr eingestellt ist, haben alle für PWM definierten Ausgänge aktive Signale.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Sie zum Einstellen der Periode die Option Periode einstellen wählen, eine ui16-Zahl (vorzeichenlose 16-Bit-Ganzzahl) auswählen oder eingeben und auf OK klicken.

 

 

PWM Start

Die Auswahl Start definiert den Ausgang und die Einschaltzeit für das PWM-Signal. Sie bietet auch eine Auswahl für Kontinuierlich oder Einzelimpuls. Wenn die PWM für ein PWM-Signal mit variabler Einschaltzeit verwendet werden soll, wird der Wert der Einschaltzeit bei jeder Ausführung des Blocks mit der nächsten Periode aktualisiert.

In der Auswahl Output Pin müssen Sie einen Namen für einen digitalen Ausgang eingeben, der in der SPS vorhanden ist. Im Dialogfeld können Sie einen beliebigen Bit-Tagnamen auswählen. Wenn der gewählte Tagname jedoch nicht der eines digitalen Ausgangs der SPS ist, wird die PWM nicht ausgeführt. Wenn Sie eine PWM in einem Unterprogramm starten, muss der Tagname ein Verweis auf einen digitalen Ausgang der SPS sein.

Die Einschaltzeit kann ein beliebiger ui16-Wert (0-65535) oder eine tagnamed-Variable sein.

Wenn Sie Dauerbetrieb wählen, werden die PWM-Impulse fortgesetzt, ein Impuls pro Periode, bis Sie einen Stop-PWM-Block für den Ausgang ausführen. Wenn Sie Einzelimpuls wählen, wird in der nächsten Periode ein Impuls ausgegeben. Nach Ablauf der Periode wird der Ausgang entsprechend dem programmierten digitalen Ausgangszustand für diesen Ausgang gesetzt.

 

PWM Stop

Um einen Baustein zum Stoppen eines PWM-Ausgangs zu platzieren, wählen Sie einfach das Optionsfeld „Stop“ und den Tagnamen des Ausgangs aus. Wenn Sie den Stop-Block in einem Unterprogramm platzieren, platzieren Sie die Referenz auf den Ausgang als Ausgangspin