S7-1200PWM脉宽调制应用

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使用西门子S7-1200 PLC通过PWM脉宽调制调节白炽灯亮度。

相关概念

  • 周期：一般设为几毫秒到几十毫秒之间。周期越短，灯关调节越精细。周期设置过短会导致灯关闪烁。

  • 占空比：决定灯光的亮度程度，调节范围0%-100%。占空比越高，灯光越亮，然而，过高的占空比可能导致灯泡过热或寿命缩短。

高效：PWM可以在全功率和关闭之间迅速切换控制亮度，而不会浪费过多的能量。

调节方法

为避免白炽灯闪烁，可以尝试不同的PWM周期和占空比组合。

一般较长的PWM周期和适度的占空比可以减少闪烁。另外，确保在调节过程中注意灯泡的发热情况以及电路的稳定性。

TIA Portal中S7-1200的PWM指令


//PWM使能

#tmpEnablePWM := #start AND NOT #stop;  //此处按钮按下置位

//将脉冲宽度数值写入到PWM地址

POKE_PWM_Instance(area:=16#82,

​         dbNumber:=0,

​         byteOffset:=#ioWidthAddress,

​         value:=#pulseWidth);

//将脉冲循环时间（周期）数值写入到PWM地址

POKE_PWM_Instance(area:=16#82,

​         dbNumber:=0,

​         byteOffset:=#ioCycleAddress,

​         value:=#pulseCycle);

//控制PWM输出

#CTRL_PWM_Instance(PWM:=#hardwareID,

​          ENABLE:=#tmpEnablePWM,

​          BUSY:=>#busy,

​          STATUS=>#status);

扩展

使用PWM调节白炽灯亮度时，循环周期设置的过高或过低为什么回导致白炽灯闪烁？

当PWM调节白炽灯亮度时，循环周期设置过高或过低都可能导致白炽灯闪烁，这是因为：

  1. 过高的循环周期： 如果PWM信号的循环周期设置过高，即周期太长，那么每个PWM信号的脉冲宽度可能会超过白炽灯的热惯性响应时间。这意味着白炽灯可能在下一个PWM信号的脉冲开始之前就已经冷却，导致灯泡的亮度快速变化，从而引起闪烁。

    因此，在这种情况下，白炽灯在每个PWM周期内可能无法完全保持加热到足够的亮度，灯泡的亮度可能会出现明显的波动，导致亮度不稳定，从而产生闪烁现象。

  2. 过低的循环周期： 相反，如果PWM信号的循环周期设置过低，即周期太短，那么每个PWM信号的脉冲宽度可能会变得太短。这种情况下，白炽灯可能无法在每个脉冲周期内完全加热到足够亮度，或者会在脉冲之间过快地冷却，导致灯泡亮度不稳定，同样会引起闪烁。

    在这种情况下，白炽灯在每个PWM周期内都会快速加热和冷却。因为PWM信号周期的变化比白炽灯的加热速度更快，所以即使白炽灯开始加热，也可能在下一个PWM周期到来时还没有加热到能够稳定发亮就开始冷却。这样的快速温度变化会导致灯泡的亮度不稳定，同样会产生明显的闪烁现象。

综上所述，无论是循环周期太高还是太低，都可能导致白炽灯的亮度不稳定，产生闪烁现象。

因此，为了避免白炽灯闪烁，需要选择适当的PWM循环周期，使得每个PWM信号的脉冲宽度能够在白炽灯的热惯性响应范围内，确保灯泡能够稳定地保持一定的亮度。这需要根据具体的白炽灯特性和PWM调节电路的工作原理进行调试和优化。