脉冲乘法器 (PMUL)
此信息适用于
CompactLogix
5370、ControlLogix
5570、Compact GuardLogix
5370、GuardLogix
5570、CompactLogix
5380、ControlLogix
5580 和 ControlLogix 5590 控制器。PMUL 指令通过计算两次扫描之间的输入变化，提供从位置输入模块（如旋转变压器或编码器反馈模块）到数字系统的接口。通过选择指定的字长，可将 PMUL指令配置为采用连续线性的方式通过反转界限进行区分。
可用语言
梯形图
此指令不可用于梯形图中。
功能块
结构化文本
PMUL(PMUL_tag);
操作数
功能块
操作数 | 类型 | 格式 | 说明 |
|---|---|---|---|
PMUL tag | PULSE_MULTIPLIER | 结构 | PMUL 结构 |
结构化文本
操作数 | 类型 | 格式 | 说明 |
|---|---|---|---|
PMUL tag | PULSE_MULTIPLIER | 结构 | PMUL 结构 |
有关结构化文本中表达式语法的详细信息，请参见“结构化文本语法”部分。
PULSE_MULTIPLIER 结构
输入参数 | 数据类型 | 说明 |
|---|---|---|
EnableIn | BOOL | 启用输入。如果此参数清零，指令不会执行，也不会更新输出。 默认置位。 |
In | DINT | 指令的模拟输入信号。 有效值 = 任意 DINT 值 默认值 = 0 |
Initialize | BOOL | 初始化输入。此参数置位时，Out 将保持为 0.0，并且所有内部寄存器均设为 0。Initialize 由置位转换为清零时，In n-1 = InitialValue（对绝对模式无效）。此参数清零时，指令会正常执行。 |
InitialValue | DINT | 输入初始值。Initialize 由置位跳变为清零时，In n-1 = InitialValue有效值 = 任意 DINT 值 默认值 = 0。 |
Mode | BOOL | 模式输入。此参数置位时可启用相对模式。清除以启用绝对模式。 默认置位。 |
WordSize | DINT | 字长，以位数计。指定在相对模式下计算 (In n -Inn-1 ) 时使用的位数。绝对模式下不使用 WordSize。 如果 In 的变化量大于 1/2 * 2 (Wordsize-1) ，Out 的符号会发生变化。WordSize 无效时，Out 保持不变，指令会将 Status 中的相应位置位。 有效值 = 2 至 32 默认值 = 14 |
Multiplier | DINT | 乘数。将该值除以 100,000 可控制 In 与 Out 之比。如果无效，该指令会限制该值，并将 Status 中的相应位置位。 有效值 = -1,000,000 至 1,000,000 默认值 = 100,000 |
输出参数 | 数据类型 | 说明 |
|---|---|---|
EnableOut | BOOL | 启用输出。 |
Out | REAL | 指令的 Out 输出。如果 Out 的计算值溢出，Out 会被强制设为 + /-  ，并将 Status 中的相应位置位。将该输出的数学状态标志置位。 |
Status | DINT | 功能块的状态。 |
InstructFault (Status.0) | BOOL | 该指令检测到以下执行错误之一。这不是轻微或严重的控制器错误。检查其他状态位以确定发生的情况。 |
WordSizeInv (Status.1) | BOOL | WordSize 值无效。 |
OutOverflow (Status.2) | BOOL | 内部输出计算值溢出。 |
LostPrecision (Status.3) | BOOL | Out < -2 24 或 Out > 224 。当指令将 Out 由整数值转换为实数值时，如果结果大于 |224 |，数据会丢失，因为 REAL 数据类型限制在 224 。 |
MultiplierInv (Status.4) | BOOL | Multiplier 值无效。 |
说明
PMUL 指令在相对或绝对模式下工作。
在相对模式下，指令的输出等于两次扫描之间的输入差值乘以 (Multiplier/100,000)。在相对模式下，指令将保存扫描中执行除法运算后得到的任何余数，并在下一次扫描期间重新将其加上。这样，运算过程中便不会丢失位置信息。
在绝对模式下，指令可以在两次扫描之间不丢失任何信息的情况下，对输入（如位置）进行变换。
计算输出和余数
PMUL 指令使用以下公式计算相对模式或绝对模式下的 Out 输出：
Ans = ((DiffInput x Multiplier) + INT_Remainder)
INT_Out = Ans / 100,000
INT_Remainder= Ans - (INT_Out * 100,000)
Out = INT_Out
影响数学状态标志
否
故障条件
在以下情况下发生轻微故障 | 故障类型 | 故障代码 |
|---|---|---|
功能已启用并检测到溢出。 | 4 | 4 |
有关操作数相关的故障，请参阅 通用属性。
执行
功能块
条件 | 功能块操作 |
|---|---|
预扫描 | EnableIn 和 EnableOut 位设置为假。 |
Tag.EnableIn 为假 | EnableIn 和 EnableOut 位设置为假。 |
Tag.EnableIn 为真 | EnableIn 和 EnableOut 位设置为真。 指令执行。 |
指令首次运行 | 不适用 |
指令首次扫描 | In n-1 = In。Outn-1 =0。余数 = 0。 |
后扫描 | EnableIn 和 EnableOut 位设置为假。 |
结构化文本
条件/状态 | 执行的操作 |
|---|---|
预扫描 | 请参见“功能块”表中的“预扫描”行。 |
正常执行 | 请参见“功能块”表中的“Tag.EnableIn 为真”行。 |
后扫描 | 请参见“功能块”表中的“后扫描”行。 |
示例
示例 1
PMUL 指令最常用于相对工作模式下。在该模式下，PMUL 指令具有多种用途。首先，在相对模式下，PMUL 指令可以确定两次扫描期间输入端接收信息的差异。在接收到数据后，该指令将输出两次扫描的输入值之差。也就是说，如果第“n”次扫描时 In = 500，第“n+1”次扫描时 In = 600，则第“n+1”次扫描时 Out = 100。
其次，在该工作模式下，PMUL 指令还会对反馈模块提供的二进制数据的“回滚”值进行补偿。例如，旋转变压器反馈模块可能具有 12 位分辨率，以带符号的二进制值表示，介于 –2048 到 2047 之间。根据来源于反馈模块的原始数据，反馈设备的旋转可表示如下：
在本例中，当反馈数据的值从 2047 变为 -2048 时，有效位置变化相当于位置跳变 4095 个计数。但实际上，就旋转变压器反馈设备的旋转而言，该位置变化仅占 1/4096。通过获取由反馈模块输入的数据的真实字长，PMUL 指令将以旋转的方式处理输入数据（如下图所示）：
知晓该功能块输入数据的字长后，当功能块输入由 2047 变为 -2048 时，PMUL 指令会确定两者相差 1 个计数并输出，而不会通过数学运算得出 4095 个计数。
小贴士:
应用该功能块时，务必要注意的是，如果要正确区分旋转方向，反馈数据在两次扫描之间的变化不应超过字长的一半。
在上例中，如果反馈设备沿顺时针方向移动，当扫描“A”的读数为 0，扫描“B”的读数为 -2000 时，则实际位置变化相当于顺时针方向的 +2096 个计数。但由于这两个值大于字长的一半（大于物理设备旋转周期的一半），因此 PMUL 指令按照反馈设备反向旋转进行计算，返回值 -2000 而不是 +2096。
脉冲乘法器功能块的第三个属性是，它会保留每次扫描期间因 Multiplier/100,000 变换因子而产生的任何余数部分。每次执行该功能块后，上一次扫描得到的余数会加回到当前总值中，这样一来，所有计数或“脉冲”最终都会计算到，因而系统中的任何数据都不会丢失。功能块的输出 Out 始终产生一个浮点数据类型的整数。
功能块
假定 Initial_Position = 0 且 Multiplier = 2500 => (25,000/100,000)
扫描 | Position_Feedback | PMUL_02.Out | Total_Position |
|---|---|---|---|
n | 0 | 0 | 0 |
n + 1 | 1 | 0 | 0 |
n + 2 | 2 | 0 | 0 |
n + 3 | 3 | 0 | 0 |
n + 4 | 4 | 1 | 1 |
n + 5 | 5 | 0 | 1 |
结构化文本
MUL_02.In := Position_feedback;
PMUL_02.Initalize := Initialize_Position;
PMUL_02.WordSize := 12;
PMUL_02.Multiplier := 25000;
PMUL(PMUL_02);
UPDN_02.Initialize := Initialize_Position;
UPDN_02.InPlus := PMUL_02.Out;
UPDN(UPDN_02);
Total_Position := UPDN_02.Out;
示例 2
在此电子传动轴应用中，电机 A 的反馈将作为电机 B 的主要参考。电机 A 的反馈又称“Position_feedback”。电机 B 的反馈又称“Follower_Position”。由于两条指令的乘数之比为 1/4，因此电机 A 每转 4 圈，电机 B 就需要旋转 1 圈，这样才能使 UPDN 累加器的累加值保持为零。UPDN 指令任何不为零的输出值都将视为 Position_error，可对该值进行调节并送回电机 B，以便在两个电机之间保持锁相。
功能块
结构化文本
PMUL_02.In := Position_feedback;
PMUL_02.Initalize := Initialize_Position;
PMUL_02.WordSize := 12;
PMUL_02.Multiplier := 25000;
PMUL(PMUL_02);
PMUL_03.In := Follower_Position;
PMUL_03.Initalize := Initialize_Position;
PMUL_03.WordSize := 12;
PMUL_03.Multiplier := 100000;
PMUL(PMUL_03);
UPDN_02.Initialize := Initialize_Position;
UPDN_02.InPlus := PMUL_02.Out;
UPDN_02.InMinus := PMUL_03.Out;
UPDN(UPDN_02);
Position_error := UPDN_02.Out;
提供反馈