1.1 什么是 PWM

首先，什么是PWM？

PWM是脈沖寬度調制（Pulse Width Modulation）的意思，通常在數字量端輸出一個具有指定周期持續時間和占空比的信號，其中占空比是信號脈沖持續時間與周期持續時間之比，而周期則指信號從高電平到低電平再回到高電平的時間間隔，決定信號在高低電平狀態之間的切換速度。

在工業領域中，PWM 控制算法是一種比較常見的控制方法，例如：直流電機速度控制，固態繼電器控制加熱等。

下面我們將介紹在 S7-1200、S7-1500 以及各種 ET200 模塊中支持 PWM 功能的 CPU 與模塊。

1.2 S7-1200

每一款 S7-1200 CPU 均內置Zui多 4 路 PWM 控制（CPU + 信號板）。如果是DC/DC/DC的 CPU，本體即可以實現Zui高100kHz的 PWM 源型輸出，Zui小輸出寬度10μs。對于 CPU 1217C，可以通過差分信號實現Zui高 1MHz的 PWM 輸出，Zui小輸出寬度1μs。此外即使是 AC/DC/RLY或者 DC/DC/RLY 的CPU 也可以通過信號板SB1222 實現Zui高 4 路 200kHz 的 PWM，SB1223 實現Zui高 2 路 200kHz的 PWM，Zui小輸出寬度5μs。還可以通過信號板實現 DC 5V 的輸出以及漏型輸出等輸出形式，具體見圖1和圖2。

圖 1. 本體包含 PWM 接口的 CPU

圖 2. 支持PWM功能的信號板

S7-1200 的 PWM 功能需要進行相關硬件組態，然后使用 CTRL_PWM 指令實現 PWM 輸出，可以通過修改輸出控制接口調整占空比與周期，其中占空比占2字節，周期占4字節，地址取決于硬件組態。

如果 S7-1200 需要更多路 PWM 輸出，可以通過分布式方式連接后文1.4與1.5章節介紹的 IO 模塊來實現。

1.3 S7-1500

對于S7-1500系列 CPU，只有緊湊型 CPU：CPU1511C-1 PN與CPU1512C-1 PN 本體支持 PWM 功能，其他 CPU 系列只能通過擴展模塊來實現，可以通過主機架或者分布式方式連接后文1.4與1.5章節介紹的 IO 模塊來實現。

對于 CPU 1511C-1 PN與 CPU 1512C-1 PN，本體即支持4路Zui高100kHz的 PWM 源型輸出，Zui小輸出寬度 2μs。使用 PWM 功能需要進行相關硬件組態，但無需指令編程，只需要在輸出控制接口設置軟件門與占空比即可啟動 PWM，還可以通過輸出控制接口調整周期，具體見圖3。

圖 3. CPU 151xC PWM 輸出控制接口

1.4 S7-1500/ET200MP IO 模塊

1.4.1 DQ 8x24VDC/2A HF

該模塊可置于 S7-1500 CPU 主機架或者 ET200MP 分布式 IO，可以實現Zui多2路（0、4通道）Zui高500Hz的 PWM 源型輸出，Zui小輸出寬度 300μs。

使用 PWM 功能需要進行相關硬件組態，但無需指令編程，只需要在輸出控制接口設置占空比即可啟動PWM，具體見圖4。目前無法調整周期。

圖 4. DQ 8x24VDC/2A HF 輸出控制接口

1.4.2 TM Timer DIDQ 16x24V

該模塊可置于 S7-1500 CPU 主機架或者 ET200MP 分布式 IO，可以實現Zui多16路Zui高5kHz的 PWM 源型輸出。

使用 PWM 功能需要進行相關硬件組態，但無需指令編程，只需要在輸出控制接口設置占空比即可啟動 PWM，DQ0參見圖5，其他 DQ 使用后續字節。

調整周期需要通過修改數據記錄的方式，并且只能在指定的幾個數值中選擇。

圖 5. TM Timer DIDQ 16x24V DQ0 輸出控制接口

1.5 ET200SP IO 模塊

1.5.1 DQ 4x24VDC/2A HS

該模塊置于 ET200SP CPU 主機架或者 ET200SP 分布式 IO，使用 A0 底座，可以實現Zui多4路Zui高5kHz的 PWM 源型輸出，Zui小輸出寬度 2μs。

使用 PWM 功能需要進行相關硬件組態，但無需指令編程，只需要在輸出控制接口設置占空比即可啟動 PWM，具體見圖6。

調整周期需要通過修改數據記錄的方式，并且只能在指定的幾個數值中選擇。

圖 6. DQ 4x24VDC/2A HS 輸出控制接口

1.5.2 TM Timer DIDQ 10x24V

該模塊可置于 ET200SP CPU 主機架或者 ET200SP 分布式 IO，使用A0基座，可以實現Zui多6路Zui高5kHz的 PWM 源型輸出。

使用 PWM 功能需要進行相關硬件組態，但無需指令編程，只需要在輸出控制接口設置占空比即可啟動 PWM，DQ0 參見圖7，其他 DQ 使用后續字節。

調整周期需要通過修改數據記錄的方式，并且只能在指定的幾個數值中選擇。

圖 7. TM Timer DIDQ 10x24V DQ0 輸出控制接口

1.5.3 TM Pulse 2x24V

該模塊置于 ET200SP CPU 主機架或者 ET200SP 分布式 IO，使用 B1 基座，可以實現Zui多2路Zui高100kHz的 PWM 源型輸出，Zui小輸出寬度 1μs。

使用 PWM 功能需要進行相關硬件組態，但無需指令編程，只需要在輸出控制接口設置軟件門與占空比即可啟動 PWM，還可以通過修改輸出控制接口調整周期，具體見圖8。此外該模塊 PWM 功能還可以設置硬件使能。

圖 8. TM Pulse 2x24V 輸出控制接口

1.6 總結

以上描述，例如 PWM 路數，頻率范圍，周期可調等參數選擇合適的 CPU 與模塊，具體見圖9。