1、高速脈沖輸出指令（PTO）PTO是什么？高速脈沖串輸出PTO（Pulse Train Output）內置于西門子s7-200可編程控制器或s7-1200可編程控制器中，是其三種開環控制方式之一，用于速度和位置控制。注：西門子s7-200的三種開環控制方式為：1.脈寬調制（PWM）:用于速度,位置或占空比控制。2.脈沖串輸出（PTO）：用于速度和位置控制。3.EM253位控模塊：用于速度和位置控制的附加模塊。PTO的功能是什么？高速脈沖串輸出PTO的功能為：輸出指定數目，占空比為50%的方波脈沖串。PTO的特點特點：高速脈沖串輸出（PTO）方式下：只能改變脈沖的周期值和脈沖數。1.周期值輸出脈沖

2、的周期以s或ms為增量單位，變化范圍分別是1065 535s或265 535ms。2.脈沖數輸出脈沖的個數在1-4 294 967 295范圍內可調。3.注意事項周期設置時，設置值應為偶數，若設為奇數會引起輸出波形占空比的輕微失真。周期設置值應大于2，若設置值小于2，系統將默認為2。周期值與脈沖值范圍出現的原因每個PTO/PWM發生器都有一組配套參數：1.一個控制字節（8位）2.一個狀態字節（8位）3.一個周期值（不帶符號的16位值）4.一個脈寬值（不帶符號的16位值）5.一個脈沖計值（不帶符號的32位值）對于多段的PTO，還有1.一個段字節（8位）2.一個包絡表起始地址（16位）為定義和監控

3、高速脈沖輸出，這些值全部存儲在特殊內存（SM）區域的指定位置。一旦設置這些特殊內存位的位置，選擇所需的操作后，執行脈沖輸出指令PLS即啟動操作。該指令會從特殊存儲器SM中讀取數據，使程序按照其存儲值控制PTO/PWM發生器。高速脈沖輸出端口1.每個CPU有兩個PTO/PWM發生器：一個發生器分配給輸出端Q0.0，另一個分配給Q0.1。2.高速脈沖輸出優先級當Q0.0或Q0.1設定為PTO或PWM功能時，其他操作均失效。不使用PTO/PWM發生器時，Q0.0或Q0.1作為普通輸出端子使用。3.使用注意事項輸出印象寄存器Q的狀態會影響PTO/PWM的起始電平，通常在啟動PTO或PWM操作之前，用復

4、位R指令將Q0.0或Q0.1清0。SM特殊功能寄存器Q0.0對應寄存器Q0.1對應寄存器功能描述SMB66SMB76狀態字節，PTO方式下，監控脈沖串的運行狀態SMB67SMB77控制字節，定義PTO/PWM脈沖的輸出格式SMW68SMW78設置PTO/PWM脈沖的周期值，范圍：265535SMW70SMW80設置PWM的脈沖寬度值，范圍：065535SMD72SMD82設置PTO脈沖串的輸出脈沖數，范圍MB166SMB176設置PTO多段操作時的段數SMW168SMW178設置PTO多段操作時包絡表的起始地址，使用從變量寄存器V0開始的字節偏移表示表1 高速脈沖輸出

5、的特殊寄存器分配 8狀態字節每個高速脈沖輸出都有一個狀態字節，監控程序運行時某些操作的相應狀態并根據運行狀態使相應位置位?？梢酝ㄟ^編程來讀取相關位狀態。表2是具體狀態字節功能。 表2 高速脈沖輸出狀態字節功能 XXXX增量計算錯誤0（無錯誤）1（終止）用戶命令終止0（無錯誤）1（終止）管線上溢/下溢0（無溢出）1（溢出）空閑0（執行中）1（空閑）SM66SM76控制字節 通過對控制字節的設置，可以控制高速脈沖輸出的性質，如：時間基準、具體周期、輸出模式(PTO/PWM)、更新方式等，是編程時初始化操作中必須完成的內容。圖1 控制字節中各控制位的功能PLS指令 PLS指令的梯形圖及指令表格式見表

6、3。 表3 PLS指令的基本格式名 稱高速脈沖輸出指令PLS指令表格式PLS Q梯形圖格式PLS注意事項 1.指令功能 PLS 脈沖輸出指令，在EN端口執行條件存在(出現一個上升沿)時，檢測脈沖輸出特殊存儲器（SM）的狀態，然后激活所定義的脈沖操作（執行PLS指令），從Q端口指定的數字輸出端口輸出高速脈沖。 PLS指令還可以在Q0.0和Q0.1兩個端口輸出可控的PWM脈沖和PTO高速脈沖串波形。 2.注意事項由于只有兩個高速脈沖輸出端口，所以PLS指令在一個程序中最多使用兩次。 3.說明1）高速脈沖串輸出PTO和脈寬調制輸出PWM都由PLS指令來激活；2）操作數X指定脈沖輸出端子，0為Q0.0

7、輸出，1為Q0.1輸出；3）高速脈沖串輸出PTO可采用中斷方式進行控制，而脈寬調制輸出PWM只能由指令PLS來激活高速脈沖串輸出中斷及適用機型 在PTO方式下：當輸出完指定數量的脈沖后，產生高速脈沖段輸出中斷。1. PTO/PWM 0 的中斷事件號是192. PTO/PWM 1 的中斷事件號是20 3.注意高速脈沖串輸出時，CPU自動將PTO空閑位SM66.7（或SM76.7）置1（空閑）。高速脈沖輸出適用機型 輸出高頻脈沖信號時，應選用晶體管輸出型 PLC（只適用于直流負載）。PTO的種類在PTO方式下，要輸出多段脈沖串時，允許脈沖串排隊。PTO輸出多段脈沖的方式有兩種：1.單段PTO：定義

8、一個脈沖串，輸出一個脈沖串 (特性參數通過特殊寄存器分別定義) 。2.多段PTO：集中定義多個脈沖串，按順序輸出多個脈沖串(特性參數通過包絡表集中定義) 。 單段PTO 1. 單段管線簡述 用指定的特殊標志寄存器定義脈沖串特性參數（每次定義一個脈沖串）。一個脈沖串輸出完成后，產生中斷。在中斷服務程序中再為下一個脈沖串更新參數，輸出下一個脈沖串。2.優缺點優點： 各脈沖段可以采用不同的時間基準。缺點：單段PTO輸出多段高速脈沖串時，編程復雜，且參數設置不當會造成脈沖串之間的不平滑轉換。 3.注意事項在管線滿時，若要再裝入一個脈沖串的控制參數，則狀態位SM66.6或SM76.6會置位，表示PTO管

9、線溢出。 單段管線編程較復雜，主要要注意新脈沖串控制參數的寫入時機。單段PTO編程方法及步驟 A. 初始化操作(以PTO/PWM 0為例)： 1. 將 PTO 的輸出點 Q0.0 復位; 2. 調用PTO脈沖串輸出初始化操作子程序。這個結構可以使系統在后續的掃描過程中不再調用這個子程序，從而減少了掃描時間，且程序更為結構化。完成下列任務： a. 設置控制字節SMB67 ,按照控制要求按位填寫：如使SMB67=16#85。 SMB67=16#85 10000101允許PTO選擇PTO單段PTO時基us可以 更新脈沖數和周期值PWM不更新脈沖PWM更新方式b.單段操作中向SMW68中寫入希望的周期

10、值;c.向SMD72中寫入希望的脈沖數；d. 建立中斷連接：用ATCH指令建立脈沖輸出完成中斷事件與中斷程序的聯系。當 PLS指令輸出完本脈沖串時，產生中斷。e. 用ENI全局開放中斷；B. 有啟動信號時，執行高速脈沖輸出指令PLS，輸出單段脈沖。C.一旦啟動了一個脈沖串輸出，就要立即為下一個脈沖串設置控制參數，并再次執行PLS指令。第一個脈沖串輸出完畢后，第二個脈沖串自動開始輸出。重復以上過程就可輸出多個脈沖串。D. 有停止信號時，停止高速脈沖串輸出。多段PTO多段PTO：集中定義多個脈沖串，并把各段脈沖串的特性參數按照規定的格式寫入變量存儲區用戶指定的緩沖區中-稱為包絡表包絡表說明：1.包

11、絡表由包絡段數和各段構成。2.第一個字節為需要輸出的脈沖串總段數，范圍：1255 。3. 定義一段脈沖串的特性參數需要8個字節 2個字節存放脈沖串的起始周期值 2個字節定義脈沖串的周期增量 4個字節存放該段脈沖串的脈沖數 4.包絡表中的周期單位可以為 ms 或 s，但表中所有周期單位必須一致。5. 周期增量的計算公式：6.多段PTO操作時，需把包絡表的起始地址裝入標志寄存器 SMW168（或SMW178）中。 PTO指令執行時，當前輸出段的段號由系統填入 SMB166 或 SMB176 中。 7.多段PTO的優點： 編程簡單，且在同一段脈沖串中其周期可以均勻改變。例如：第1段中的初始周期為50

12、0 ，脈沖數為400個；而第2段的初始周期為 100，為保證平滑過渡，第1段的結束周期設為與第2段初始周期相同，則脈沖的周期增量為:表4 包絡表格式有符號數16位 多段 PTO 編程方法及步驟 A. 初始化操作(以PTO/PWM 0為例)： 1. 將 PTO 的輸出點 Q0.0 復位; 2. 調用初始化子程序SBR-0，完成下列任務： a. 設置控制字節SMB67 ,按照控制要求按位填寫：如使SMB67=16#A0。 多段PTO下全為0PWM更新方式 b. 將包絡表的起始地址寫入 SMW168； c. 填寫包絡表中各段脈沖串的特性參數； d. 建立中斷連接：用ATCH指令建立脈沖輸出完成中斷事

13、件與中斷程序的聯系。當 PLS指令輸出完指定數量的脈沖串時，產生中斷。 e. 用ENI全局開放中斷；B. 有啟動信號時，執行高速脈沖輸出指令PLS，按順序輸出多段脈沖串。C. 有停止信號時，停止高速脈沖串輸出。停止PTO輸出的方法 PLS指令一經激發，就能完成指定脈沖串的輸出，故要停止PTO輸出，必須先在控制字節中禁止PTO輸出，且執行PLS指令。SMB67停止按鈕禁止PTO輸出應用舉例例題1：已知步進電機的起動頻率為2 kHz（A點），經過400個脈沖加速后頻率上升到10 kHz（B點和C點），恒速轉動的脈沖數為4000個，減速過程脈沖數為200個，頻率降為2 kHz（D點），其頻率特性如圖

14、所示。解：1. 確定脈沖發生器及工作模式要求PLC輸出三段串脈沖。故采用多段PTO輸出方式。選擇輸出端為 Q0.0。 2.填寫控制字節SMB67：使SMB67=16#A0 。 3.將包絡表首地址裝入SMW168中。 4.填寫包絡表。 參數轉換： 起始頻率：2 kHz ，起始周期值：500s， 運行頻率為10 kHz，運行周期值：100s。 輸出3段脈沖串，時基取s，定義三段脈沖串特性參數的包絡表為：段數起始周期值周期增量脈沖個數5.中斷連接：高速脈沖輸出完成時，產生中斷事件19，用ATCH指令將與中斷事件與中斷服務程序INT0連接起來，并全局開中斷（ENI）。 6. 執行PLS指令。7.本控制

15、程序的結構： 主程序 初始化子程序 中斷服務程序 采用多段PTO，脈沖串連續輸出期間，按啟動按鈕I0.0不起作用，不會出現脈沖串重復排隊輸出的現象，脈沖串能夠按照規定的順序輸出完后，停止輸出。例2.如圖2所示為使用多段管線PTO方式控制直流伺服電動機進行精確定位的控制系統?？刂浦凶裱瓐D3中所畫運行軌跡，并可以實現任意時刻停止直流伺服電動機。控制程序如圖4所示。圖2 圖3 直流伺服電動機精確定位控制系統示意圖圖4 I/O分配見表5 表5直流伺服電動機精確定位控制系統I/O分配表輸入觸點功能說明輸出線圈功能說明I0.0伺服電動機啟動按鈕Q0.0高速脈沖輸出端口I0.1伺服電動機停止按鈕Q1.6伺服

16、控制允許輸出 (1) 在初始化子程序INIT中，將高速脈沖輸出設置為PTO模式、多段管線、s模式，并允許脈沖輸出。同時設置PTO包絡表起始地址為VB300，通過SETBAOLUO子程序設置了包絡表。 (2) I0.0閉合啟動了高速脈沖，并使伺服控制允許開啟。 (3) I0.1閉合可以通過設置SM67.7為零禁止高速脈沖輸出，同時使伺服控制允許關閉，使得直流伺服電動機停止。創傷性肩關節前脫位大頭醫生編輯整理英文名稱traumatic anterior dislocation of shoulder類別骨科/四肢損傷/肩部損傷/肩關節脫位ICD號S43.0概述病因 多為間接暴力所致，偶爾有直接暴力

17、所致脫位。發病機制 間接或直接暴力均可引起肩關節前脫位，但以間接暴力引起者為最多見，可分為： 傳導暴力： 當傷員軀干向前外側傾斜，跌倒時，手掌撐地，肱骨干呈外展姿勢，由手掌傳導至肱骨頭的暴力可沖破肩關節囊前壁，向前脫位較多見。如暴力強大或繼續作用，肱骨頭可被推到喙突下或鎖骨下，成為喙突下脫位或鎖骨下脫位(圖2)，后者較少見；極個別暴力強大者，肱骨頭可沖進胸腔，形成胸腔內脫位；杠桿暴力作用： 當上臂過度外展外旋后伸時，肱骨頸或肱骨大結節抵觸于肩峰時，構成杠桿的支點作用，使肱骨頭向盂下滑脫，形成肩胛盂下脫位，繼續滑至肩胛前部成為喙突下脫位。發病機制因肩關節脫位時大結節受撞擊，故常伴肱骨大結節骨折。

18、也可伴肩盂、外科頸或解剖頸骨折，很少合并小結節骨折。肱二頭肌腱長頭有時可滑脫至肱骨頭的外后側阻礙肱骨頭的復位。臨床表現 1.肩關節前脫位均有明顯的外傷史，肩部疼痛、腫脹及功能障礙等一般損傷癥狀。 2.因肱骨頭向前脫位，肩峰特別突出，形成典型的方肩(圖2)。同時可觸及肩峰下有空虛感，從腋窩可摸到前脫位的肱骨頭。上臂有明顯的外展內旋畸形，并呈彈性固定于這種畸形位置。傷側肘關節的內側貼著胸前壁，傷肢手掌不能觸摸健側肩部，即杜格(Dugas)征陽性的表現。自肩峰至肱骨外髁的長度較健側者長，直尺檢查時可以令傷側放平。臨床表現并發癥 1.骨折 (1)大結節骨折： 約有30%40%合并大結節骨折。肱骨頭向前

19、脫位時肱骨大結節沖擊關節盂前緣引起骨折，多數病例骨折塊較大，且仍有骨膜與肱骨頭相連，故脫位整復后，骨折塊亦隨之復位。少數復位欠佳，一般認為大結節向上移位1cm，將影響肩部的功能，應考慮手術。術后將上臂置于內旋、稍內收位，前臂橫行依附在胸壁前固定。禁用外展、外旋位固定上臂的方法，因對撕裂的關節囊愈合不利，有促使重新脫位或形成習慣性脫位的危險。并發癥 (2)關節盂骨折： 一般為撕脫性骨折，骨折塊大小不定，多與關節囊相連，有些可為游離性骨塊。此部位骨折可影響肱骨頭的回納復位，但最重要的是易發展為習慣性脫位，故骨折塊厚度超過56mm而復位不良者應手術治療。 (3)肩胛骨骨折： 肩胛骨穩定在豐厚的肌肉中

20、，故肩部損傷時骨折少見，易產生的骨折為肩胛頸骨折及肩峰骨折。 肩胛頸骨折： 多因傳達暴力而致，骨折線自盂下至喙突基部，常為嵌插性，因暴力集中在肩胛頸，故可不合并肩關節脫位。并發癥患肩外形可因肱骨頭內旋略呈方肩，但Dugas征可為陰性。X線可確診。如骨折移位不重，可使用三角巾懸吊患肩或外展支架23周，練習活動。年輕人移位重的，應用外展牽引復位。 肩峰骨折： 肩峰居肩部皮下最高點，因而自上而下的直接暴力和因肱骨頭傳來的間接暴力，均可導致骨折。骨折位于肩峰基底者，可因三角肌牽拉而向下外移位，妨礙肩關節功能，宜用三角巾懸吊，使之上移復位；位于肩關節以外的骨折，因骨折片小，可用背帶壓迫，用三角巾懸吊患臂

21、。并發癥 2.肩袖損傷 是肩關節脫位常見的并發癥。由于不能在X線片上直接顯示而常被忽略。好發于40歲以上的患者，X線片顯示無肱骨大結節骨折的肩關節前下脫位，應考慮到肩袖損傷的可能。年輕人在嚴重超外展損傷時亦可發生?？祻推诠δ芑謴颓芳?，不能肩外展或伴有明顯疼痛時，則更應考慮肩袖損傷。肩袖損傷嚴重者，其外展功能欠佳，診斷明確，應盡早手術探查縫合。 3.血管損傷 肩關節脫位可合并腋動脈或靜脈的損傷，常見于老年人或血管硬化的患者。并發癥對年輕人如手法復位過于粗暴也可造成血管的損傷。 腋動脈行經胸小肌下緣時，受到胸小肌的束縛作用，位置相對比較固定。當肩外展、外旋時，腋動脈受牽拉緊張。當肱骨頭向前脫位時，

22、頂壓腋動脈向前移位，而胸小肌的外緣作為一個固定的支點，使腋動脈在該處受到一剪切應力，可使動脈變形或遭受損傷。血管損傷可為完全斷裂或部分撕裂，也可為血管內膜損傷而致血管栓塞。 腋動脈損傷表現為肩部腫脹，以腋窩部為著，患肢皮膚蒼白或發紺，皮膚溫度降低，橈動脈搏動消失，肢體麻痹。并發癥嚴重時可有休克表現。血管造影可顯示損傷部位和范圍。 大血管損傷的診斷明確應及早行手術治療，爭取修復損傷的血管，恢復肢體的血液循環。年輕的患者由于側支循環供應，雖不致使整個肢體壞死，但因血液循環不足，仍有部分病例殘留患肢功能障礙；對于老年患者或有嚴重動脈硬化者，因為側支循環不良，不宜行動脈結扎術。 4.神經損傷 肩關節脫

23、位合并神經損傷，最常見者為腋神經損傷，偶爾可見臂叢神經損傷。腋神經由臂叢分出后，行至肩胛下肌下緣，急轉向后穿過四邊孔出腋窩，繞肱骨外科頸發出肌支，支配三角肌和小圓肌。并發癥肱骨頭向前脫位，肱骨頭連帶肩胛下肌向前移位，使腋神經受到牽拉和擠壓傷。腋神經損傷后三角肌麻痹，肩外展功能障礙和肩外側皮膚感覺障礙。 單純腋神經損傷多為挫傷或牽拉傷，肱骨頭復位35個月后多可恢復。多根臂叢神經損傷一般暴力較重，可殘留有永久性功能障礙。 5.肩關節僵直 肩關節脫位后制動時間過長，或未及時正確地行功能鍛煉，特別在中年以上及老年人，可造成關節囊的粘連和肌肉的萎縮，從而造成肩關節活動受限。并發癥故對40歲以上的患者，制

24、動時間不宜太久，去除固定后應積極進行肩關節功能鍛煉。 骨化性肌炎在肩關節較少見，可因反復暴力手法復位或強力活動引起，是影響肩關節活動的原因之一。另外，肩袖損傷和腋神經損傷，由于肩外展功能喪失，也會影響肩功能的恢復，應強調早期正確診斷、早期治療。其他輔助檢查 X線檢查,可確診脫位及除外骨折。診斷 外傷史,肩部疼痛,腫脹及功能障礙。肩峰突出呈“方肩”肩峰下空虛感及上臂外展位的彈性固定。杜格(Dugas)征陽性,X線檢查可確診脫位及除外骨折。治療 肩關節新鮮脫位幾乎都可用手法復位，極少數合并有骨折及血管神經損傷需探查處理者及陳舊性、習慣性者才需要手術處理。 1.手法復位 復位方法很多，應根據個人習慣

25、及病情而定，介紹幾種如下： (1)牽引推拿法： 患者仰臥，一助手用布帶經患側腋部向健側外上方牽引(或一助手套住胸廓向健側牽拉，另一助手經腋下套住患肢向外上牽拉)，另一助手雙手握患肢腕部，順患肢體位方向牽拉，并徐緩做患肢內、外旋活動，逐漸內收患肢，肱骨頭一般可自動復位。治療治療治療此法使用不當，有引起肱骨骨折者。肌肉發達者及老年骨質疏松者不宜應用。 2.復位后處理 脫位整復后，肩部飽滿，方肩變為圓肩，與對側外觀相似；腋窩、鎖骨下或喙突下捫不到脫位的肱骨頭；患肢手掌放于對側肩前部時，患肘內側與胸壁可以接觸(Dugas征陰性)。X線檢查與復位前對照，證明肩關節已復位。 (1)固定： 上臂保持在內收、內旋位，肘關節屈曲90，前臂橫行，上臂自然下垂依附于胸壁，用紗布棉墊或紙墊放置于腋下和肘部內側，隔開胸壁與上臂內側皮膚，防止長期接觸發生糜爛。治療用繃帶將上臂與胸壁固定，然后用三角巾懸吊患肢前臂。 (2)