s7-200高速計數(shù)器使用技巧

1、S7-200 高速計數(shù)器詳細(xì)解說普通計數(shù)器是通過兩次掃描中輸入端子的電平變化實現(xiàn)計數(shù)的，可以用普通的寄存器通過加1指令實現(xiàn)。特點是受掃描的影響，只能用于低頻脈沖計數(shù)。高速脈沖使用PLC內(nèi)部的高速計數(shù)器，各種PLC都內(nèi)置高速計數(shù)器。S7-200CPU具有集成的、硬件高速計數(shù)器。CPU221和CPU222可以使用4個30kHz單相高速計數(shù)器或2個20kHz的兩相高速計數(shù)器，而CPU224和CPU226可以使用6個30kHz單相高速計數(shù)器或4個20kHz的兩相高速計數(shù)器。高速計數(shù)器的主要功能就是對主機實際轉(zhuǎn)速反饋進行測量,S7-200還設(shè)有高速脈沖輸出，輸出頻率可以高達20KHz。用于PTO（脈沖串

2、輸出，輸出一個頻率可調(diào)，占空比50%的脈沖。）和PWM（脈寬調(diào)制脈沖）。PTO用于帶有位置控制功能的步進電機控制或者伺服電機驅(qū)動器控制，通過輸出脈沖的個數(shù)作為位置給定值的輸入，以實現(xiàn)定位控制功能。通過改變脈沖的輸出頻率，可以改變運動的速度。PWM用于直接驅(qū)動調(diào)速系統(tǒng)或運動控制系統(tǒng)的輸出，控制主逆變回路。1.高速計數(shù)器指令普通計數(shù)器受CPU掃描速度的影響，是按照順序掃描的方式進行工作。在沒個掃描周期中，對計數(shù)脈沖只能進行一次累加；對于脈沖信號的頻率比PLC的掃描頻率高時，如果仍采用普通計數(shù)器進行累加，必然會丟失很對輸入脈沖信號。在PLC中，對比掃描頻率高功能，因為主機實際轉(zhuǎn)速反饋測量的準(zhǔn)確與否直

3、接關(guān)系到保證主機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，保證主機運行的安全。重點介紹了S7-200PLC高速計數(shù)器。在開發(fā)研制中發(fā)現(xiàn)，采用S7-200PLC高速計數(shù)器可以非常準(zhǔn)確地對電動機實際轉(zhuǎn)速反饋進行測量， 而且硬件實現(xiàn)非常簡單， 價格也比較低，具有很大的應(yīng)用價值。（一）概述普通計數(shù)器是通過兩次掃描輸入端子電平變化來進行計數(shù)的，因此其端子輸入脈沖的頻率必須必掃描頻率低得多。對于高速脈沖而言，這種方法會出現(xiàn)丟失脈沖導(dǎo)致計數(shù)錯誤。S7-200內(nèi)置了高速計數(shù)器HSC,其工作情況類似于單片機中的計數(shù)器。起動后不受掃描周期的影響，由硬件自動計數(shù)，當(dāng)滿足一定條件時發(fā)出中斷申請。其最tWj技術(shù)頻率tWj達30KHz。S7-200的計

4、數(shù)器最多可以設(shè)置12種不同的工作模式，用于實現(xiàn)高速運動的精確控制。主程序10.0P中新程序QD.O14-ATCHmENOINT_O-INT10-EVNT_T32_TUBIKFTQO.0+1000-T32高速計數(shù)器這是電子調(diào)速器的一項重要的輸入信號的計數(shù)可也使用高速計數(shù)器指令來實現(xiàn)。在S7-200的CPU22X中，高速計數(shù)器數(shù)量及其地址編號表如下CPU類型CPU221CPU222CPU224CPU226高速計數(shù)器數(shù)量46高速計數(shù)器編號HC0,HC3HC5HC0HC51.高速計數(shù)器指令高速計數(shù)器的指令包括：定義高速計數(shù)器指令HDEF和執(zhí)行高速計數(shù)指令HSC,如表HDEFHSC?冷?r?-H 由EN

5、ENOH5CMODEHSCENENON(1)定義高速計數(shù)器指令HDEFHDE指令功能是為某個要使用的高速計數(shù)器選定一種工作模式。每個高速計數(shù)器在使用前，都要用HDEF指令來定義工作模式，并且只能用一次。它有兩個輸入端：HSC為要使用的高速計數(shù)器編號，數(shù)據(jù)類型為字節(jié)型，數(shù)據(jù)范圍為05的常數(shù)，分別對應(yīng)HC0HC5;MOCE為高速計數(shù)的工作模式，數(shù)據(jù)類型為字節(jié)型，數(shù)據(jù)范圍為011的常數(shù)，分別對應(yīng)12種工作模式。當(dāng)準(zhǔn)許輸入使能EN有效時，為指定的高速計數(shù)器HSC定義工作模式MODE。(2)執(zhí)行高速計數(shù)指令HSCHSC指令功能功能是根據(jù)與高速計數(shù)器相關(guān)的特殊繼電器確定在控制方式和工作狀態(tài)，使高速計數(shù)器的

6、設(shè)置生效，按照指令的工作模式的工作模式執(zhí)行計數(shù)操作。它有一個數(shù)據(jù)輸入端N:N為高速計數(shù)器的編號，數(shù)據(jù)類型的字型，數(shù)據(jù)范圍為05的常數(shù)，分別對應(yīng)高速計數(shù)器HC0HC5.當(dāng)準(zhǔn)許輸入EN使能有效時，啟動N號高速計數(shù)器工作。2 .高速計數(shù)器的輸入端高速計數(shù)器的輸入端不像普通輸入端那樣有用戶定義，而是由系統(tǒng)指定的輸入點輸入信號，每個高速計數(shù)器對它所支持的脈沖輸入端，方向控制，復(fù)位和啟動都有專用的輸入點，通過比較或中斷完成預(yù)定的操作。每個高速計數(shù)器專用的輸入點如表高速計數(shù)器的輸入點高速計數(shù)器稱號輸入點高速計數(shù)器稱號輸入點HC0I0.0,I0.1,I0.2HC3I0.1HC1I0.6,I0.7,I1.0,1

7、1.1HC4I0.3,I0.4,I0.5HC2I1.2,I1.3,I1.4,I1.5HC5I0.43 .高速計數(shù)器的狀態(tài)字節(jié)系統(tǒng)為每個高速計數(shù)器都在特殊寄存器區(qū)SMB提供了一個狀態(tài)字節(jié)，為了監(jiān)視高速計數(shù)器的工作狀態(tài)，執(zhí)行由高速計數(shù)器引用的中斷事件，其格式如表。高速計數(shù)器的狀態(tài)字節(jié)HC0HC1HC2HC3HC4HC5描述SM36.0SM46.0SM56.0SM36.0SM146.0SM156.0不用SM36.1SM46.1SM56.1SM36.1SM146.1SM156.1SM36.2SM46.2SM56.2SM36.2SM146.2SM156.2SM36.3SM46.3SM56.3SM36.3

8、SM146.3SM156.3SM36.4SM46.4SM56.4SM36.4SM146.4SM156.4SM36.5SM46.5SM56.5SM36.5SM146.5SM156.5當(dāng)前計數(shù)的狀態(tài)位0=減計數(shù)，1=增計數(shù)SM36.6SM46.6SM56.6SM36.6SM146.6SM156.6當(dāng)前值等于設(shè)定值的狀態(tài)位0=不等于，1-等于SM36.7SM46.7SM56.7SM36.7SM146.7SM156.7當(dāng)前值大于設(shè)定值得狀態(tài)位0-小于等于，1-大于只有執(zhí)行高速計數(shù)器的中斷程序時，狀態(tài)字節(jié)的狀態(tài)位才有效。4.高速計數(shù)器的工作模式高速計數(shù)器有12種不同的工作模式(011),分為4類。每個高

9、速計數(shù)器都有多種工作模式，可以通過編程的方法，使用定義高速計數(shù)器指令HDEF來選定工作模式。(1)各個高速計數(shù)器的工作模式1.高速計數(shù)器HC0是一個通用的增減計數(shù)器，工有8種模式，可也通過編程來選擇不同的工彳模式，HC0的工作模式如表HC0的工作模式模式描述控制位I0.0I0.1I0.20內(nèi)部方向控制的單向增/減計數(shù)器SM37.3=0，減脈沖1SM37.3=1，增復(fù)位3外部方向控制的單向增/減計數(shù)器I0.1=0,減脈沖力向4I0.1=1,增復(fù)位6增/減計數(shù)脈沖輸入控制的雙向計數(shù)器外部輸入控制曾計數(shù)脈沖減計數(shù)脈沖7復(fù)位9A/B相止交計數(shù)器A超前B,曾計數(shù)外部輸入控制A相脈沖B相脈沖10B超前A,

10、減計數(shù)復(fù)位2高速計數(shù)器HC1共有12種操作模式如表HCI的操作模式模式描述控制位I0.6I0.7I1.0I1.10內(nèi)部方向控制的單向增/減計數(shù)器SM47.3=0,減SM47.3=1，增脈沖1復(fù)位2啟動3外部方向控制的單向增/減計數(shù)器10.7=0,減10.7=1,增脈沖方向4復(fù)位5啟動6增/減計數(shù)脈沖輸入控制的雙向計數(shù)器外部輸入控制曾計數(shù)脈沖減計數(shù)脈沖7復(fù)位8啟動9A/B相正交計數(shù)器A超前B,曾計數(shù)B超前A,減計數(shù)外部輸入控制A相脈沖B相Mc10復(fù)位11啟動3.高速計數(shù)器HC2共有12種操作模式，如表HC2的操作模式模式描述控制位I1.2I1.3I1.4I1.50內(nèi)部方向控制的單向增/減計數(shù)器S

11、M573=0,減SM57.3=1，增脈沖1復(fù)位2啟動3外部方向控制的單向增/減計數(shù)器11.3=0,減11.3=1,增脈沖力向4復(fù)位5啟動6增/減計數(shù)脈沖輸入控制的雙向計數(shù)器外部輸入控制曾計數(shù)脈沖減計數(shù)脈沖7復(fù)位8啟動9A/B相正交計數(shù)器A超前B,曾計數(shù)B超前A,減計數(shù)外部輸入控制A相脈沖B相Mc10復(fù)位11啟動4高速計數(shù)器HC3只有一種操作模式，如表HC3的操作模式模式描述控制位I0.10內(nèi)部方向控制的單向增/減計數(shù)器SM137.0=0,減；SM137.3=1,增脈沖5.高速計數(shù)器HC4有8操作模式，如表HC4的操作模式模式描述控制位I0.3I0.4I0.50內(nèi)部方向控制的單向增/減計數(shù)器SM

12、147.3=0，減脈沖1SM147.3=1，增復(fù)位3外部方向控制的單向增/減計數(shù)器I0.1=0，減脈沖力向4I0.1=1,增復(fù)位6增/減計數(shù)脈沖輸入控制的雙向計數(shù)器外部輸入控制增計數(shù)脈沖減計數(shù)脈沖7復(fù)位9A/B相正A超前B,曾計數(shù)交計數(shù)器外部輸入控制A相脈沖B相脈沖10B超前A,減計數(shù)復(fù)位6.高速計數(shù)器HC5只有一種操作模式如表HC5的操作模式模式描述控制位I0.40:內(nèi)部方向控制的單向增/減計數(shù)器SM157.3=0，減SM157.3=1，增脈沖4.高速計數(shù)器的控制字節(jié)系統(tǒng)為每個高速計數(shù)器都安排了一個特殊寄存器SMB作為控制字，可也通過對控制字節(jié)指定為的設(shè)置，確定高速計數(shù)器的工作模式。S7-2

13、00在執(zhí)行HSC指令前，首先要檢查與每個高速計數(shù)器相關(guān)的控制字節(jié)，在控制字節(jié)中設(shè)置了啟動輸入信號和復(fù)位輸入信號的有效電平，正交計數(shù)器的計數(shù)倍率，計數(shù)方向采用內(nèi)部控制的有效電平，是否允許改變計數(shù)方向，是否允許更新設(shè)定值，是否允許更新當(dāng)前值，以及是否允許執(zhí)行高速計數(shù)指令。高數(shù)計數(shù)器的控制字節(jié)HCOHC1HC2HC3HC4HC5描述SM37.0SM47.0SM57.0SM147.0復(fù)位輸入控制電平有效值：、0=局電平后效，1=低電平后效SM47.1SM57.1啟動輸入控制電平有效值：0=局電平后效，1=低電平后效SM37.2SM47.2SM57.2SM147.2倍率選擇：0=4倍率，1=1倍率SM3

14、7.3SM47.3SM57.3SM137.3SM147.3SM157.3計數(shù)方向控制：0為減1為曾SM37.4SM47.4SM57.4SM137.4SM147.4SM157.4改變計數(shù)方向控制：0=不改變1=準(zhǔn)許改變SM37.5SM47.5SM57.5SM137.5SM147.5SM157.5改變設(shè)定值控制：0=不改變1=準(zhǔn)許改變SM37.6SM47.6SM57.6SM137.6SM147.6SM157.6改變當(dāng)前值控制：0=不改變1=準(zhǔn)許改變SM37.7SM47.7SM57.7SM137.7SM147.7SM157.7高速計數(shù)控制：0=禁止計數(shù)1=準(zhǔn)許計數(shù)說明:（1）在高速計數(shù)器的12種工作

15、模式中，模式0、模式3、模式6和模式9,是既無啟動輸入，又無復(fù)位輸入的計數(shù)器，在模式1、模式4、模式7和模式10中，是只有復(fù)位輸入，而沒有啟動輸入的計數(shù)器；在模式2、模式5、模式8和模式11中，是既有啟動輸入，又有復(fù)位輸入的計數(shù)器。（2）當(dāng)啟動輸入有效時，允許計數(shù)器計數(shù)；當(dāng)啟動輸入無效時，計數(shù)器的當(dāng)前值保持不變；當(dāng)復(fù)位輸入有效時，將計數(shù)器的當(dāng)前值寄存器清零；當(dāng)啟動輸入無效，而復(fù)位輸入有效時，則忽略復(fù)位的影響，計數(shù)器的當(dāng)前值保持不變；當(dāng)復(fù)位輸入保持有效，啟動輸入變?yōu)橛行r，則將計數(shù)器的當(dāng)前值寄存器清零。（3）在S7-200中，系統(tǒng)默認(rèn)的復(fù)位輸入和啟動輸入均為高電平有效，正交計數(shù)器為4倍頻，如果想

16、改變系統(tǒng)的默認(rèn)設(shè)置，需要設(shè)置如上表中的特殊繼電器的第0,1,2位。各個高速計數(shù)器的計數(shù)方向的控制，設(shè)定值和當(dāng)前值的控制和執(zhí)行高速計數(shù)的控制，是由表4-22中各個相關(guān)控制字節(jié)的第3位至第7位決定的。6.高速計數(shù)器的當(dāng)前值寄存器和設(shè)定值寄存器每個高速計數(shù)器都有1個32位的經(jīng)過值寄存器HC0-HC5,同時每個高速計數(shù)器還有1個32位的當(dāng)前值寄存器和1個32位的設(shè)定值寄存器，當(dāng)前值和設(shè)定值都是有符號的整數(shù)。為了向高速計數(shù)器裝入新的當(dāng)前值和設(shè)定值，必須先將當(dāng)前值和設(shè)定值以雙字的數(shù)據(jù)類型裝入如表所列的特殊寄存器中。然后執(zhí)行HSC指令，才能將新的值傳送給高速計數(shù)器。高速計數(shù)器的當(dāng)前值和設(shè)定值HC0HC1HC

17、2HC3HC4HC5說明SMD38SMD48SMD58SMD138SMD148SMD158新當(dāng)前值SMD42SMD52SMD62SMD142SMD152SMD162新設(shè)定值7.高速計數(shù)器的初始化由于高速計數(shù)器的HDEF指令在進入RUN模式后只能執(zhí)行1次， 為了減少程序運行時間優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)， 一般以子程序的形式進行初始化。下面以HC2為例，介紹高速計數(shù)器的各個工作模式的初始化步驟。1 .利用SM0.1來調(diào)用一個初始化子程序。2 .在初始化子程序中，根據(jù)需要向SMB47裝入控制字。例如，SMB47=16#F8,其意義是：準(zhǔn)許寫入新的當(dāng)前值，準(zhǔn)許寫入新的設(shè)定值，計數(shù)方向為曾計數(shù)，啟動和復(fù)位信號為高電

18、平有效。3 .執(zhí)行HDEF指令，其輸入?yún)?shù)為：HSC端為2（選擇2號高速計數(shù)器），MODE端為0/1/2（對應(yīng)工彳模式0,模式1,模式2）4 .將希望的當(dāng)前技術(shù)值裝入SMD58（裝入0可進行計數(shù)器的清零操作）5 .將希望的設(shè)定值裝入SMD626 .如果希望捕獲當(dāng)前值等于設(shè)定值的中斷事件，編寫與中斷事件號16相關(guān)聯(lián)的中斷服務(wù)程序7 .如果希望捕獲外部復(fù)位中斷事件，編寫與中斷事件號18相關(guān)聯(lián)的中斷服務(wù)程序。8 .執(zhí)行ENI指令9 .執(zhí)行HSC指令10 .退出初始化子程序8高速計數(shù)器應(yīng)用舉例某產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線用高速計數(shù)器對產(chǎn)品進行累計和包裝，每檢測1000個產(chǎn)品時，自動啟動包裝機進行包裝，計數(shù)方向可由外部信號控制，。設(shè)計步驟：11選擇高速計數(shù)器，確定工作模式在本例中，選擇的高速計數(shù)器為HC0,由于要求技術(shù)方向可由外部信號控制，而其不要復(fù)位信號輸入，確定工作模式為模式3,采用當(dāng)前值等于設(shè)定值得中斷事件，中斷事件號為12,啟動包裝機工作子程序，高速計數(shù)器的初始