Pulzně-šířková modulace
Tato funkce je dostupná pouze na následujících vstupech a výstupech:
- Digitální výstupy
PWM lze použít pouze na digitálních výstupech, které mohou generovat pouze 0 V⎓ nebo 24 V⎓ napětí. Pro možnost regulace proto PWM generuje dvouhodnotový obdélníkový signál o dané frekvenci, čehož dosahuje periodickým přepínáním výstupu mezi ON a OFF. Parametrem regulace je střída signálu, tj. délka ON a OFF signálů v rámci jedné periody. Pokud je střída signálu reprezentována procenty a její hodnota je 50 %, výstupní signál stráví 50 % časového úseku ve stavu ON a zbytek ve stavu OFF. Při střídě 66% bude poměr 66 % ON a 34 % OFF apod.
Jako příklad použijeme 24 V⎓ elektromotor. Aby motor dosáhl plných otáček, vyžaduje napětí 24 V⎓. Pro 10 % otáček mu bude logicky postačovat pouze 2,4 V⎓ napětí. Při takto nízkém napětí by se ale motor nerozběhl kvůli vlivu tření a zátěže. Pokud by se pak přeci jen rozběhl, měl by jen velmi nízký točivý moment. Jde o jednu ze slabin analogové regulace.
PWM je konfigurován pomocí parametrů PWM Cycle a PWM Prescale. Tyto parametry jsou použity pro všechny digitální výstupy na konfigurované jednotce. Střída je nastavována pro každý výstup zvlášť.
Registry PWM parametrů používají 16-bitové slova, tudíž mohou nabývat hodnot od 0 do 65535. Z toho vyplývá, že PWM má 16-bitové rozlišení. Frekvence signálu může být nastavena až na 200kHz.
Nastavení PWM v Mervis
Upozornění:
Následující nastavení používají proměnné PWM Cycle a PWM Prescale. Pokud si nejste jisti, jak hodnoty těch proměnných nastavit, potom můžete hodnoty vypočítat v tomto návodu.
PWM_Cycle a PWM_Prescale jsou konfigurační proměnné modulu Unipi a nelze je změnit zevnitř programu. V levém panelu vyberte Unipi modul. V jeho vlastnostech můžete vidět proměnné PWM_Cycle a PWM_Prescale. Nastavte je podle výsledku svých výpočtů - pro účely tohoto tutoriálu nastavíme PWM_Cycle = 99 a PWM_Prescale = 119. Tím nastavíme frekvenci na 4 kHz při rozlišení 101.
Důležité:
Provedli jsme změnu v prototypu zařízení, což znamená, že jde o změnu konfigurace modulu PLC, kterou nelze aplikovat nahráním sestavy. Postup nahrání konfigurace naleznete v návodu Konfigurace modulu Unipi.
Nyní se můžeme přesvědčit, jak jsou nastavené registry PWM. Otevřete okno Prohlížeč proměnných v Hlavním okně. Ve sloupci Název napište do vyhledávání PWM_. Měli by jste spatřit tabulku podobnou obrázku níže. Vyberte proměnnou …_PWM_1.01_w a v levém sloupci ve vlastnostech nastavte možnost Počáteční hodnota na 50. Pro aplikování této hodnoty musíte nahrát sestavu a spustit PLC jako po studeném startu.
Pro vyzkoušení lze dočasně změnit hodnotu v režimu ladění následovně. Zapněte Mód ladění a ve sloupci Hodnota PLC uvidíte současnou hodnotu PWM pro digitální výstupy 1.01-1.04. Pokud jste ji již dříve nezměnili, uvidíte zde nuly. Změňte hodnotu …_PWM_1.01 na 50 a potvrďte kliknutím na 
či stisknutím klávesy ENTER. Mějte na paměti, že se registry resetují do základních hodnot po studeném startu jako například výpadek proudu.
Pokud připojíme k výstupu DO 1.01 osciloskop, měli bychom vidět obdélníkový signál na obrázku.
Signál má frekvenci 4 kHz s 50% střídou.
