PLC技術(shù)在典型任務(wù)中的應(yīng)用-模塊8-高級(jí)編程指令應(yīng)用課件

[模塊概述]

西門子S7-200系列PLC的編程指令涵蓋了邏輯處理、數(shù)學(xué)運(yùn)算以及一些程序控制等基本指令，正確使用這些指令是可以滿足大部分的工業(yè)生產(chǎn)要求，但對(duì)于一些特殊的環(huán)節(jié)，例如需要知道當(dāng)前電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的角度，又或者是需要控制一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到指定的角度等，這類的控制任務(wù)，往往牽涉到了一些特殊信號(hào)的處理。在這個(gè)模塊里，主要就高速計(jì)數(shù)器和脈沖輸出兩個(gè)高級(jí)指令來介紹。高速計(jì)數(shù)和脈沖輸出都是針對(duì)脈沖信號(hào)的，一個(gè)是對(duì)脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，另一個(gè)則是產(chǎn)生高速脈沖。一般而言，200的CPU模塊是可以對(duì)高達(dá)30kHz的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，同時(shí)也可以輸出高達(dá)20kHz的脈沖信號(hào)。在實(shí)際使用中，高頻率的脈沖信號(hào)可以由旋轉(zhuǎn)編碼器發(fā)出用于電機(jī)定位，也可以用來控制步進(jìn)電機(jī)、定量閥等高精度的設(shè)備。本模塊中就利用HSC指令和PLS指令來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的定位和步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速位置控制等。

模塊八高級(jí)編程指令應(yīng)用

[模塊概述]西門子S7-200系列PLC的編程指令涵主要內(nèi)容任務(wù)一．電機(jī)定位

任務(wù)二．步進(jìn)電機(jī)調(diào)速主要內(nèi)容[學(xué)習(xí)目標(biāo)]

1．會(huì)使用高速計(jì)數(shù)器編程實(shí)現(xiàn)某些控制功能。

2．體會(huì)高速計(jì)數(shù)器與普通計(jì)數(shù)器在功能和使用中的區(qū)別。

3．理解高速脈沖輸出指令的功能，并能用該指令實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。

[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．會(huì)使用高速計(jì)數(shù)器編程實(shí)現(xiàn)某些控制功能。[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

PLC的普通計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)過程與掃描工作方式有關(guān)，CPU通過每一掃描周期讀取一次被測(cè)信號(hào)的方法來捕捉被測(cè)信號(hào)的上升沿，被測(cè)信號(hào)的頻率較高時(shí)，會(huì)丟失計(jì)數(shù)脈沖，因此普通計(jì)數(shù)器的工作頻率很低，一般僅有幾十赫茲。高數(shù)計(jì)數(shù)器可以對(duì)普通計(jì)數(shù)器無能為力的事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，S7-200有6個(gè)高速計(jì)數(shù)器HSC0~HSC5，可以設(shè)置多達(dá)12種不同的操作模式。

一般來說，高速計(jì)數(shù)器被用來作為鼓形定時(shí)器使用，設(shè)備有一個(gè)安裝了增量式編碼器的軸，它以恒定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。編碼器每圈發(fā)出一定數(shù)量的計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖和一個(gè)復(fù)位脈沖，作為高速計(jì)數(shù)器的輸入。高速計(jì)數(shù)器有一組預(yù)置值，開始運(yùn)行時(shí)裝入一個(gè)預(yù)置值，當(dāng)前計(jì)數(shù)值小于當(dāng)前預(yù)置值時(shí)，設(shè)置的輸出有效。當(dāng)前計(jì)數(shù)值等于預(yù)置值或有外部復(fù)位信號(hào)時(shí)，產(chǎn)生中斷。發(fā)生當(dāng)前計(jì)數(shù)值等于預(yù)置值的中斷時(shí)，裝載入新的預(yù)置值，并設(shè)置下一階段的輸出。有復(fù)位中斷事件發(fā)生時(shí)，設(shè)置第一個(gè)預(yù)置值和第一個(gè)輸出狀態(tài)，循環(huán)又重新開始。因?yàn)橹袛嗍录a(chǎn)生的速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)脈沖的速率，用高速計(jì)數(shù)器可以實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)的精確控制，并且與PLC的掃描周期關(guān)系不大。

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]PLC的普通計(jì)數(shù)器的1．高速計(jì)數(shù)器的工作模式

高速計(jì)數(shù)器的工作模式分為下面4大類：（1）無外部方向輸入信號(hào)的單相加/減計(jì)數(shù)器（模式0～2）：可以用高速計(jì)數(shù)器的控制字節(jié)的第3位來控制加計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)。該位為1時(shí)為加計(jì)數(shù)，為0時(shí)為減計(jì)數(shù)。（2）有外部方向輸入信號(hào)的單相加/減計(jì)數(shù)器（模式3～5）：方向輸入信號(hào)為1時(shí)為加計(jì)數(shù)，為0時(shí)為減計(jì)數(shù)。（3）有加計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖和減計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖輸入的雙相計(jì)數(shù)器（模式6～8）：若加計(jì)數(shù)脈沖和減計(jì)數(shù)脈沖的上升沿出現(xiàn)的時(shí)間間隔不到0.3ms，高速計(jì)數(shù)器會(huì)認(rèn)為這兩個(gè)事件是同時(shí)發(fā)生的，當(dāng)前值不變，也不會(huì)有計(jì)數(shù)方向變化的指示。反之，高速計(jì)數(shù)器能夠捕捉到每一個(gè)獨(dú)立事件。（4）A/B相正交計(jì)數(shù)器（模式9～11）：它的兩路計(jì)數(shù)脈沖的相位互差90℃（見圖8-1），正轉(zhuǎn)時(shí)A相時(shí)鐘脈沖比B相時(shí)鐘脈沖超前90℃。反轉(zhuǎn)時(shí)A相時(shí)鐘脈沖比B相時(shí)鐘脈沖滯后90℃。利用這一特點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)在正轉(zhuǎn)時(shí)加計(jì)數(shù)，在反轉(zhuǎn)時(shí)減計(jì)數(shù)。

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

1．高速計(jì)數(shù)器的工作模式高速計(jì)數(shù)器的工作模式分為下面4大類A/B相正交計(jì)數(shù)器可以選擇1倍頻（1×）模式（見圖8-1）和4倍頻（4×）模式（見圖8-2）。在1倍頻模式，時(shí)鐘脈沖的每一周期計(jì)一次數(shù)，在4倍頻模式，時(shí)鐘脈沖的每一周期計(jì)4次數(shù)。兩相計(jì)數(shù)器的兩個(gè)時(shí)鐘脈沖可以同時(shí)工作在最大速率，全部計(jì)數(shù)器可以同時(shí)以最大速率運(yùn)行，互不干擾。

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

1．高速計(jì)數(shù)器的工作模式

A/B相正交計(jì)數(shù)器可以選擇1倍頻（1×）模式（見圖8-1）和根據(jù)有無復(fù)位輸入和啟動(dòng)輸入，上述的4類工作模式又可以各分為3種：無復(fù)位、無啟動(dòng)輸入；有復(fù)位、無啟動(dòng)輸入和既有復(fù)位、又有啟動(dòng)輸入。因此HSC1和HSC2有12種工作模式；HSC0和HSC4因?yàn)闆]有啟動(dòng)輸入，只有8種工作模式；HSC3和HSC5只有時(shí)鐘脈沖輸入，所以只有1種工作模式。

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

1．高速計(jì)數(shù)器的工作模式

根據(jù)有無復(fù)位輸入和啟動(dòng)輸入，上述的4類工作模式又可以各分為3高速計(jì)數(shù)器的輸入信號(hào)如表8-1所示。有些高速計(jì)數(shù)器的輸入點(diǎn)相互間，或它們與邊沿中斷（I0.0~I0.3）的輸入點(diǎn)有重疊，同一輸入點(diǎn)不能同時(shí)用于兩種不同的功能。但是高速計(jì)數(shù)器當(dāng)前模式未使用的輸入點(diǎn)可以用于其他功能。例如HSC0工作在模式1時(shí)只使用I0.0及I0.2，I0.1可供邊沿中斷或HSC3使用。

2．高速計(jì)數(shù)器的外部輸入信號(hào)

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

高速計(jì)數(shù)器的輸入信號(hào)如表8-1所示。有些高速計(jì)數(shù)器的輸當(dāng)復(fù)位輸入信號(hào)有效時(shí)，將清除計(jì)數(shù)當(dāng)前值并保持清楚狀態(tài)，直至復(fù)位信號(hào)關(guān)閉。當(dāng)啟動(dòng)輸入有效時(shí)，將允許計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。關(guān)閉啟動(dòng)輸入時(shí)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值保持恒定，時(shí)鐘脈沖不起作用。如果在關(guān)閉啟動(dòng)時(shí)使復(fù)位輸入有效，將忽略復(fù)位輸入，當(dāng)前值不變。如果激活復(fù)位輸入后再激活啟動(dòng)輸入，則當(dāng)前值被清除。

2．高速計(jì)數(shù)器的外部輸入信號(hào)

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

當(dāng)復(fù)位輸入信號(hào)有效時(shí)，將清除計(jì)數(shù)當(dāng)前值并保持清楚狀態(tài)

（1）高速計(jì)數(shù)器指令高速計(jì)數(shù)器定義指令（HDEF，見圖8-3和表8-2）為指定的高速計(jì)數(shù)器（HSC）設(shè)置一種工作模式（MODE）。每個(gè)高速計(jì)數(shù)器只能用一條HDEF指令。可以用首次掃描存儲(chǔ)器位SM0.1，在第一個(gè)掃描周期調(diào)用包括HDEF指令的子程序來定義高速計(jì)數(shù)器。高速計(jì)數(shù)器指令（HSC）用于啟動(dòng)編號(hào)位N的高速計(jì)數(shù)器。HSC與MODE為字節(jié)型常數(shù)，N為字型常數(shù)。

3．高速計(jì)數(shù)器指令及相關(guān)設(shè)置

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

（1）高速計(jì)數(shù)器指令3．高速計(jì)數(shù)器指令及相關(guān)設(shè)置[

（2）高速計(jì)數(shù)器的狀態(tài)字節(jié)每個(gè)高速計(jì)數(shù)器都有一個(gè)狀態(tài)字節(jié)，給出了當(dāng)前計(jì)數(shù)方向和當(dāng)前值是否大于或等于預(yù)置值（見表8-3）。只有在執(zhí)行高速計(jì)數(shù)器的中斷程序時(shí)，狀態(tài)位才有效。監(jiān)視高速計(jì)數(shù)器狀態(tài)的目的是響應(yīng)正在進(jìn)行的操作所引發(fā)的事件產(chǎn)生的中斷。

3．高速計(jì)數(shù)器指令及相關(guān)設(shè)置

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

（2）高速計(jì)數(shù)器的狀態(tài)字節(jié)3．高速計(jì)數(shù)器指令及相關(guān)設(shè)

（4）高速計(jì)數(shù)器的控制字節(jié)只有定義了高速計(jì)數(shù)器和它的計(jì)數(shù)模式，才能對(duì)高速計(jì)數(shù)器的動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行編程。各高速計(jì)數(shù)器均有一個(gè)控制字節(jié)，各位的意義見表8-4所示。執(zhí)行HSC指令時(shí)，CPU檢查控制字節(jié)和有關(guān)的當(dāng)前值和預(yù)置值。執(zhí)行HDEF指令之前必須將這些控制位設(shè)置成需要的狀態(tài)，否則計(jì)數(shù)器將采用所選計(jì)數(shù)器模式的默認(rèn)設(shè)置。默認(rèn)設(shè)置為：復(fù)位輸入和啟動(dòng)輸入高電平有效，正交計(jì)數(shù)速率為輸入時(shí)鐘頻率的4倍。執(zhí)行HDEF指令后，就不能再改變計(jì)數(shù)器設(shè)置，除非CPU進(jìn)入停止模式。

3．高速計(jì)數(shù)器指令及相關(guān)設(shè)置

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

（4）高速計(jì)數(shù)器的控制字節(jié)3．高速計(jì)數(shù)器指令及相關(guān)設(shè)

（5）預(yù)置值和當(dāng)前值的設(shè)置各高速計(jì)數(shù)器均有一個(gè)32位的預(yù)置值和一個(gè)32位的當(dāng)前值，預(yù)置值和當(dāng)前值均為有符號(hào)雙字整數(shù)。為了向高速計(jì)數(shù)器寫入新的預(yù)置值和當(dāng)前值，必須先設(shè)置控制字節(jié)，令其第5位和第6位為1，允許更新預(yù)設(shè)值和當(dāng)前值，并將預(yù)置值和當(dāng)前值存入表8-5所示的特殊存儲(chǔ)器中，然后執(zhí)行HSC指令，從而將新的值送給高速計(jì)數(shù)器。高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值（雙字）可以用HCX（HC為高速計(jì)數(shù)器當(dāng)前值，X＝0～5）的格式讀出。因此，讀操作可以直接訪問當(dāng)前值，但是寫操作只能有上述的HSC指令來實(shí)現(xiàn)。

3．高速計(jì)數(shù)器指令及相關(guān)設(shè)置

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

（5）預(yù)置值和當(dāng)前值的設(shè)置3．高速計(jì)數(shù)器指令及相關(guān)設(shè)

（6）高速計(jì)數(shù)器的中斷功能所有的計(jì)數(shù)器模式都會(huì)在當(dāng)前值等于預(yù)置值時(shí)產(chǎn)生中斷；使用外部復(fù)位端的計(jì)數(shù)模式支持外部復(fù)位中斷；除模式0、1和2之外，所有計(jì)數(shù)器模式還支持計(jì)數(shù)方向改變中斷。每種中斷條件都可以分別使能或禁止。

3．高速計(jì)數(shù)器指令及相關(guān)設(shè)置

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

（6）高速計(jì)數(shù)器的中斷功能3．高速計(jì)數(shù)器指令及相關(guān)設(shè)

（1）高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟使用高速計(jì)數(shù)器，需要完成下列步驟：STEP1：根據(jù)選定的計(jì)數(shù)器工作模式，設(shè)置相應(yīng)的控制字節(jié)；STEP2：使用HDEF指令定義計(jì)數(shù)器號(hào)；STEP3：設(shè)置計(jì)數(shù)方向（可選）；STEP4：設(shè)置初始值（可選）；STEP5：設(shè)置預(yù)置值（可選）；STEP6：指定并使能中斷服務(wù)程序（可選）；STEP7：執(zhí)行HSC指令，激活高速計(jì)數(shù)器。若在計(jì)數(shù)器運(yùn)行中改變其設(shè)置，需要執(zhí)行下列步驟：STEP1：根據(jù)需要設(shè)置控制字節(jié)；STEP2：設(shè)置計(jì)數(shù)方向（可選）；STEP3：設(shè)置初始值（可選）；STEP4：設(shè)置預(yù)置值（可選）；STEP5：執(zhí)行HSC指令，使CPU確認(rèn)。4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

（1）高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步

（2）高速計(jì)數(shù)器指令編程實(shí)例：實(shí)現(xiàn)內(nèi)部方向控制無復(fù)位單向計(jì)數(shù)器編程使HSC0工作在內(nèi)部方向控制、無復(fù)位狀態(tài)，即模式0。所謂內(nèi)部方向控制，就是通過高速計(jì)數(shù)器控制字節(jié)的方向位來控制計(jì)數(shù)的增/減方向。為此，需將HSC0的控制字節(jié)SMB37設(shè)置為圖8-4所示的形式。

4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

上述SMB37的內(nèi)容用二進(jìn)制表示為11001000B，為了方便可以換算成十六進(jìn)制格式的C8H，用S7-200格式表示即為：2#11001000=16#C8（2）高速計(jì)數(shù)器指令編程實(shí)例：實(shí)現(xiàn)內(nèi)部方向控制無復(fù)位如果在運(yùn)行中改變方向，須設(shè)置控制字節(jié)的各個(gè)位，如圖8-5所示。

4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

上述SMB37的內(nèi)容用二進(jìn)制表示為2#10011000=16#98或2#10010000=16#90

如果在運(yùn)行中改變方向，須設(shè)置控制字節(jié)的各個(gè)位，如圖8-5所示編寫程序需要以下幾部分：主程序：調(diào)用初始化子程序SBR_0，并根據(jù)I0.1的狀態(tài)調(diào)用子程序改變計(jì)數(shù)方向（圖8-6）；4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

編寫程序需要以下幾部分：4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[編寫程序需要以下幾部分：SBR_0：初始化HSC0（圖8-7）；4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

編寫程序需要以下幾部分：4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[編寫程序需要以下幾部分：SBR_1：該計(jì)數(shù)方向?yàn)闇p計(jì)數(shù)（圖8-8）；4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

編寫程序需要以下幾部分：4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[編寫程序需要以下幾部分：SBR_2：該計(jì)數(shù)方向?yàn)樵鲇?jì)數(shù)（圖8-9）。4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

編寫程序需要以下幾部分：4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[S7-200CPU提供兩個(gè)高速脈沖輸出點(diǎn)（Q0.0和Q0.1），可以分別工作在PTO（脈沖串輸出）和PWM（脈寬調(diào)制）狀態(tài)下。使用PTO或PWM可以實(shí)現(xiàn)速度、位置的開環(huán)運(yùn)動(dòng)控制。PTO功能可以輸出一串脈沖，用戶可以控制脈沖的周期（頻率）和個(gè)數(shù)。PWM功能可以連續(xù)輸出一串占空比可調(diào)的脈沖，用戶可以控制脈沖的周期和脈寬（占空比）。脈沖輸出指令（PLS，見圖8-10）檢查為脈沖輸出（Q0.0和Q0.1）設(shè)置的特殊存儲(chǔ)器位（SM），然后啟動(dòng)由特殊存儲(chǔ)器位定義的脈沖操作。指令的操作數(shù)Q=0或1，用于指定是Q0.0或Q0.1輸出。1．高速脈沖輸出[知識(shí)學(xué)習(xí)：二、高速脈沖輸出]

S7-200CPU提供兩個(gè)高速脈沖輸出點(diǎn)（Q0.0和Q0.高速脈沖輸出點(diǎn)和普通數(shù)字量輸出點(diǎn)共用輸出映像Q0.0和Q0.1。當(dāng)在Q0.0或Q0.1上激活PTO或者PWM功能時(shí)，PTO/PWM發(fā)生器對(duì)輸出擁有控制權(quán)，輸出波形不受其它影響。每個(gè)PTO/PWM生成器有一個(gè)8位的控制字節(jié)，一個(gè)16位無符號(hào)的周期值或脈沖寬度值，以及一個(gè)無符號(hào)32位脈沖計(jì)數(shù)值。這些值全部存儲(chǔ)在指定的特殊存儲(chǔ)器（SM）區(qū)，它們被設(shè)置好后，通過執(zhí)行脈沖輸出指令（PLS）來啟動(dòng)操作。PLS指令使S7-200讀取SM位，并對(duì)PTO/PWM發(fā)生器進(jìn)行編程。通過修改SM區(qū)（包括控制字節(jié)），然后再執(zhí)行PLS指令，可以改變PTO或PWM輸出波形的特性。將控制字節(jié)的PTO/PWM允許位（SM67.7或SM77.7）置為0，然后執(zhí)行PLS指令，在任意時(shí)刻均可以禁止PTO或PWM波形輸出。1．高速脈沖輸出[知識(shí)學(xué)習(xí)：二、高速脈沖輸出]

高速脈沖輸出點(diǎn)和普通數(shù)字量輸出點(diǎn)共用輸出映像Q0.0和Q0PTP/PWM0和PTP/PWM1的狀態(tài)字節(jié)、控制字節(jié)和其他PTP/PWM寄存器如表8-6所示，如果要裝入新的脈沖數(shù)、脈沖寬度或周期，應(yīng)在執(zhí)行PLS指令前將它們裝入相應(yīng)的控制寄存器。2．與PTO/PWM有關(guān)的特殊存儲(chǔ)器[知識(shí)學(xué)習(xí)：二、高速脈沖輸出]

PTP/PWM0和PTP/PWM1的狀態(tài)字節(jié)、控制字節(jié)和

（1）高速脈沖輸出指令編程步驟實(shí)現(xiàn)一串PTO脈沖輸出，可在主程序中調(diào)用初始化子程序。在子程序中：STEP1：設(shè)置相PTO/PWM控制字節(jié)；STEP2：寫入周期值；STEP3：寫入脈沖串計(jì)數(shù)值；STEP4：連接中斷事件和中斷服務(wù)程序，允許中斷（可選）；STEP5：執(zhí)行PLS指令，使S7-200CPU對(duì)PTO硬件編程；若要修改PTO的周期、脈沖數(shù)，可以在子程序或中斷程序中執(zhí)行以下步驟：STEP1：根據(jù)要修改的內(nèi)容，寫入相應(yīng)的控制字節(jié)值；STEP2：寫入新的周期、脈沖數(shù)；STEP3：執(zhí)行PLS指令，使S7-200CPU確認(rèn)設(shè)置。3．高速脈沖輸出指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：二、高速脈沖輸出]

（1）高速脈沖輸出指令編程步驟3．高速脈沖輸出指令編程步（2）高速脈沖輸出指令編程實(shí)例該實(shí)例主要包括以下幾部分：主程序：一次性調(diào)用初始化子程序SBR_0，I0.0接通時(shí)調(diào)用SBR_1，改變脈沖周期。（圖8-11）；3．高速脈沖輸出指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：二、高速脈沖輸出]

（2）高速脈沖輸出指令編程實(shí)例3．高速脈沖輸出指令編程步驟及（2）高速脈沖輸出指令編程實(shí)例該實(shí)例主要包括以下幾部分：SBR_0：設(shè)定脈沖個(gè)數(shù)、周期并發(fā)出起始脈沖串（圖8-12）；3．高速脈沖輸出指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：二、高速脈沖輸出]

（2）高速脈沖輸出指令編程實(shí)例3．高速脈沖輸出指令編程步驟及（2）高速脈沖輸出指令編程實(shí)例該實(shí)例主要包括以下幾部分：SBR_1：改變脈沖串周期（圖8-13）。3．高速脈沖輸出指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：二、高速脈沖輸出]

可用狀態(tài)表觀察各狀態(tài)字節(jié)，在程序執(zhí)行時(shí)，可以嘗試在當(dāng)前脈沖串沒有結(jié)束再次接通I0.0，觀察脈沖串的排隊(duì)。當(dāng)前脈沖串結(jié)束時(shí)，第二串立刻發(fā)出。如果連續(xù)多次觸發(fā)I0.0，會(huì)造成隊(duì)列溢出（監(jiān)視狀態(tài)位SM66.6）。

（2）高速脈沖輸出指令編程實(shí)例3．高速脈沖輸出指令編程步驟及任務(wù)一電機(jī)定位

一、控制要求一臺(tái)裝有旋轉(zhuǎn)編碼器的電機(jī)帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，已知旋轉(zhuǎn)編碼器在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一周可產(chǎn)生1024個(gè)脈沖，絲杠的螺紋間距為2mm。請(qǐng)編程實(shí)現(xiàn)對(duì)絲杠當(dāng)前運(yùn)動(dòng)距離的計(jì)算。

任務(wù)一電機(jī)定位一、控制要求一臺(tái)裝有旋轉(zhuǎn)編碼器二、任務(wù)實(shí)施STEP1：任務(wù)分析要計(jì)算絲杠當(dāng)前運(yùn)動(dòng)距離，只需知道絲杠運(yùn)動(dòng)的周數(shù)和絲杠運(yùn)動(dòng)一周所前進(jìn)的距離。絲杠運(yùn)動(dòng)的周數(shù)，我們可以通過編碼器對(duì)脈沖數(shù)的讀取，根據(jù)產(chǎn)生1024個(gè)脈沖/周計(jì)算得知；絲杠運(yùn)動(dòng)一周所前進(jìn)的距離即絲杠的螺紋間距。

任務(wù)一電機(jī)定位

二、任務(wù)實(shí)施STEP1：任務(wù)分析要計(jì)算絲杠當(dāng)前運(yùn)動(dòng)根據(jù)任務(wù)分析可知，選用高速計(jì)數(shù)器HSC0模式0即可。在實(shí)施任務(wù)前，首先應(yīng)準(zhǔn)備好PLC及相應(yīng)的硬件設(shè)備，具體設(shè)備如表8-7所示：

二、任務(wù)實(shí)施STEP2：任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)一電機(jī)定位

根據(jù)任務(wù)分析可知，選用高速計(jì)數(shù)器HSC0模式0即可。二、任務(wù)1．在接線完好狀態(tài)下，各設(shè)備通電，保證正常運(yùn)行；2．在Micro-WIN編程環(huán)境下，編寫如下各圖所示程序；二、任務(wù)實(shí)施STEP3：具體實(shí)施任務(wù)一電機(jī)定位

1．在接線完好狀態(tài)下，各設(shè)備通電，保證正常運(yùn)行；二、任務(wù)實(shí)施二、任務(wù)實(shí)施STEP3：具體實(shí)施任務(wù)一電機(jī)定位

二、任務(wù)實(shí)施STEP3：具體實(shí)施任務(wù)一電機(jī)定位二、任務(wù)實(shí)施STEP3：具體實(shí)施任務(wù)一電機(jī)定位

二、任務(wù)實(shí)施STEP3：具體實(shí)施任務(wù)一電機(jī)定位二、任務(wù)實(shí)施STEP4：任務(wù)測(cè)試

設(shè)備和程序均處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，在狀態(tài)表中分別監(jiān)視VD0、VD4、VD8存儲(chǔ)區(qū)中數(shù)值的變化，其中VD8中的值就是我們所要得到的數(shù)值（絲杠當(dāng)前運(yùn)動(dòng)距離，單位為毫米）。

任務(wù)一電機(jī)定位

二、任務(wù)實(shí)施STEP4：任務(wù)測(cè)試設(shè)備和程序均處于運(yùn)在上述任務(wù)中，增加電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制，即當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)到指定位置時(shí)，自動(dòng)反轉(zhuǎn)到原位，循環(huán)往返。

三、任務(wù)拓展任務(wù)一電機(jī)定位

在上述任務(wù)中，增加電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制，即當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)到指定位置時(shí)，任務(wù)二步進(jìn)電機(jī)調(diào)速

一、控制要求一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)，每周被劃分為100步，即每收到100個(gè)脈沖，電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周。現(xiàn)有一個(gè)控制任務(wù)：需要電機(jī)以10rad/s的速度運(yùn)轉(zhuǎn)5秒鐘，之后調(diào)整速度到5rad/s，并運(yùn)行2秒鐘，停止運(yùn)行。

任務(wù)二步進(jìn)電機(jī)調(diào)速一、控制要求一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)二、任務(wù)實(shí)施STEP1：任務(wù)分析根據(jù)控制要求給出的已知條件，當(dāng)電機(jī)以10r/s的速度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可以計(jì)算得到此時(shí)脈沖周期值為1ms，從而確定控制字節(jié)SMB67為：2#10001101，運(yùn)行5秒鐘，需要的脈沖個(gè)數(shù)為5000；同樣，當(dāng)電機(jī)以5r/s的速度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可以計(jì)算得到此時(shí)脈沖周期值為2ms，所以，控制字節(jié)同上，但要求運(yùn)行2秒鐘時(shí)，需要的脈沖個(gè)數(shù)將為：1000，當(dāng)脈沖輸入停止時(shí)，步進(jìn)電機(jī)也將隨之停止。

任務(wù)二步進(jìn)電機(jī)調(diào)速

二、任務(wù)實(shí)施STEP1：任務(wù)分析根據(jù)控制要求給根據(jù)任務(wù)分析可知，選用高速脈沖輸出PLS指令。在實(shí)施任務(wù)前，首先應(yīng)準(zhǔn)備好PLC及相應(yīng)的硬件設(shè)備，具體設(shè)備如表8-8所示：

二、任務(wù)實(shí)施STEP2：任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)二步進(jìn)電機(jī)調(diào)速

根據(jù)任務(wù)分析可知，選用高速脈沖輸出PLS指令。二、任務(wù)實(shí)施1．在接線完好狀態(tài)下，各設(shè)備通電，保證正常運(yùn)行；2．在Micro-WIN編程環(huán)境下，編寫如下各圖所示程序；二、任務(wù)實(shí)施STEP3：具體實(shí)施任務(wù)二步進(jìn)電機(jī)調(diào)速

1．在接線完好狀態(tài)下，各設(shè)備通電，保證正常運(yùn)行；二、任務(wù)實(shí)施二、任務(wù)實(shí)施STEP3：具體實(shí)施任務(wù)二步進(jìn)電機(jī)調(diào)速

二、任務(wù)實(shí)施STEP3：具體實(shí)施任務(wù)二步進(jìn)電機(jī)調(diào)速二、任務(wù)實(shí)施STEP3：具體實(shí)施任務(wù)二步進(jìn)電機(jī)調(diào)速

二、任務(wù)實(shí)施STEP3：具體實(shí)施任務(wù)二步進(jìn)電機(jī)調(diào)速二、任務(wù)實(shí)施STEP4：任務(wù)測(cè)試

在設(shè)備和程序均處于運(yùn)行狀態(tài)下，監(jiān)視程序各變量變化，并觀察步進(jìn)電機(jī)的速度轉(zhuǎn)變及各個(gè)速度下所持續(xù)的時(shí)間是否符合控制要求。本任務(wù)中如有電機(jī)測(cè)速儀則可以更便與任務(wù)測(cè)試的進(jìn)行。

任務(wù)二步進(jìn)電機(jī)調(diào)速

二、任務(wù)實(shí)施STEP4：任務(wù)測(cè)試在設(shè)備和程序均處于運(yùn)行在編程完成上述任務(wù)的前提下，試用編程軟件STEP7—Micro/WIN提供的位置控制編程向?qū)瓿稍撊蝿?wù)。并體會(huì)兩種實(shí)施方法的異同及其優(yōu)缺點(diǎn)。

三、任務(wù)拓展任務(wù)二步進(jìn)電機(jī)調(diào)速

在編程完成上述任務(wù)的前提下，試用編程軟件STEP7[模塊概述]

西門子S7-200系列PLC的編程指令涵蓋了邏輯處理、數(shù)學(xué)運(yùn)算以及一些程序控制等基本指令，正確使用這些指令是可以滿足大部分的工業(yè)生產(chǎn)要求，但對(duì)于一些特殊的環(huán)節(jié)，例如需要知道當(dāng)前電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的角度，又或者是需要控制一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到指定的角度等，這類的控制任務(wù)，往往牽涉到了一些特殊信號(hào)的處理。在這個(gè)模塊里，主要就高速計(jì)數(shù)器和脈沖輸出兩個(gè)高級(jí)指令來介紹。高速計(jì)數(shù)和脈沖輸出都是針對(duì)脈沖信號(hào)的，一個(gè)是對(duì)脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，另一個(gè)則是產(chǎn)生高速脈沖。一般而言，200的CPU模塊是可以對(duì)高達(dá)30kHz的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，同時(shí)也可以輸出高達(dá)20kHz的脈沖信號(hào)。在實(shí)際使用中，高頻率的脈沖信號(hào)可以由旋轉(zhuǎn)編碼器發(fā)出用于電機(jī)定位，也可以用來控制步進(jìn)電機(jī)、定量閥等高精度的設(shè)備。本模塊中就利用HSC指令和PLS指令來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的定位和步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速位置控制等。

模塊八高級(jí)編程指令應(yīng)用

[模塊概述]西門子S7-200系列PLC的編程指令涵主要內(nèi)容任務(wù)一．電機(jī)定位

任務(wù)二．步進(jìn)電機(jī)調(diào)速主要內(nèi)容[學(xué)習(xí)目標(biāo)]

1．會(huì)使用高速計(jì)數(shù)器編程實(shí)現(xiàn)某些控制功能。

2．體會(huì)高速計(jì)數(shù)器與普通計(jì)數(shù)器在功能和使用中的區(qū)別。

3．理解高速脈沖輸出指令的功能，并能用該指令實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。

[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．會(huì)使用高速計(jì)數(shù)器編程實(shí)現(xiàn)某些控制功能。[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

PLC的普通計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)過程與掃描工作方式有關(guān)，CPU通過每一掃描周期讀取一次被測(cè)信號(hào)的方法來捕捉被測(cè)信號(hào)的上升沿，被測(cè)信號(hào)的頻率較高時(shí)，會(huì)丟失計(jì)數(shù)脈沖，因此普通計(jì)數(shù)器的工作頻率很低，一般僅有幾十赫茲。高數(shù)計(jì)數(shù)器可以對(duì)普通計(jì)數(shù)器無能為力的事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，S7-200有6個(gè)高速計(jì)數(shù)器HSC0~HSC5，可以設(shè)置多達(dá)12種不同的操作模式。

一般來說，高速計(jì)數(shù)器被用來作為鼓形定時(shí)器使用，設(shè)備有一個(gè)安裝了增量式編碼器的軸，它以恒定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。編碼器每圈發(fā)出一定數(shù)量的計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖和一個(gè)復(fù)位脈沖，作為高速計(jì)數(shù)器的輸入。高速計(jì)數(shù)器有一組預(yù)置值，開始運(yùn)行時(shí)裝入一個(gè)預(yù)置值，當(dāng)前計(jì)數(shù)值小于當(dāng)前預(yù)置值時(shí)，設(shè)置的輸出有效。當(dāng)前計(jì)數(shù)值等于預(yù)置值或有外部復(fù)位信號(hào)時(shí)，產(chǎn)生中斷。發(fā)生當(dāng)前計(jì)數(shù)值等于預(yù)置值的中斷時(shí)，裝載入新的預(yù)置值，并設(shè)置下一階段的輸出。有復(fù)位中斷事件發(fā)生時(shí)，設(shè)置第一個(gè)預(yù)置值和第一個(gè)輸出狀態(tài)，循環(huán)又重新開始。因?yàn)橹袛嗍录a(chǎn)生的速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)脈沖的速率，用高速計(jì)數(shù)器可以實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)的精確控制，并且與PLC的掃描周期關(guān)系不大。

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]PLC的普通計(jì)數(shù)器的1．高速計(jì)數(shù)器的工作模式

高速計(jì)數(shù)器的工作模式分為下面4大類：（1）無外部方向輸入信號(hào)的單相加/減計(jì)數(shù)器（模式0～2）：可以用高速計(jì)數(shù)器的控制字節(jié)的第3位來控制加計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)。該位為1時(shí)為加計(jì)數(shù)，為0時(shí)為減計(jì)數(shù)。（2）有外部方向輸入信號(hào)的單相加/減計(jì)數(shù)器（模式3～5）：方向輸入信號(hào)為1時(shí)為加計(jì)數(shù)，為0時(shí)為減計(jì)數(shù)。（3）有加計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖和減計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖輸入的雙相計(jì)數(shù)器（模式6～8）：若加計(jì)數(shù)脈沖和減計(jì)數(shù)脈沖的上升沿出現(xiàn)的時(shí)間間隔不到0.3ms，高速計(jì)數(shù)器會(huì)認(rèn)為這兩個(gè)事件是同時(shí)發(fā)生的，當(dāng)前值不變，也不會(huì)有計(jì)數(shù)方向變化的指示。反之，高速計(jì)數(shù)器能夠捕捉到每一個(gè)獨(dú)立事件。（4）A/B相正交計(jì)數(shù)器（模式9～11）：它的兩路計(jì)數(shù)脈沖的相位互差90℃（見圖8-1），正轉(zhuǎn)時(shí)A相時(shí)鐘脈沖比B相時(shí)鐘脈沖超前90℃。反轉(zhuǎn)時(shí)A相時(shí)鐘脈沖比B相時(shí)鐘脈沖滯后90℃。利用這一特點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)在正轉(zhuǎn)時(shí)加計(jì)數(shù)，在反轉(zhuǎn)時(shí)減計(jì)數(shù)。

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

1．高速計(jì)數(shù)器的工作模式高速計(jì)數(shù)器的工作模式分為下面4大類A/B相正交計(jì)數(shù)器可以選擇1倍頻（1×）模式（見圖8-1）和4倍頻（4×）模式（見圖8-2）。在1倍頻模式，時(shí)鐘脈沖的每一周期計(jì)一次數(shù)，在4倍頻模式，時(shí)鐘脈沖的每一周期計(jì)4次數(shù)。兩相計(jì)數(shù)器的兩個(gè)時(shí)鐘脈沖可以同時(shí)工作在最大速率，全部計(jì)數(shù)器可以同時(shí)以最大速率運(yùn)行，互不干擾。

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

1．高速計(jì)數(shù)器的工作模式

A/B相正交計(jì)數(shù)器可以選擇1倍頻（1×）模式（見圖8-1）和根據(jù)有無復(fù)位輸入和啟動(dòng)輸入，上述的4類工作模式又可以各分為3種：無復(fù)位、無啟動(dòng)輸入；有復(fù)位、無啟動(dòng)輸入和既有復(fù)位、又有啟動(dòng)輸入。因此HSC1和HSC2有12種工作模式；HSC0和HSC4因?yàn)闆]有啟動(dòng)輸入，只有8種工作模式；HSC3和HSC5只有時(shí)鐘脈沖輸入，所以只有1種工作模式。

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

1．高速計(jì)數(shù)器的工作模式

根據(jù)有無復(fù)位輸入和啟動(dòng)輸入，上述的4類工作模式又可以各分為3高速計(jì)數(shù)器的輸入信號(hào)如表8-1所示。有些高速計(jì)數(shù)器的輸入點(diǎn)相互間，或它們與邊沿中斷（I0.0~I0.3）的輸入點(diǎn)有重疊，同一輸入點(diǎn)不能同時(shí)用于兩種不同的功能。但是高速計(jì)數(shù)器當(dāng)前模式未使用的輸入點(diǎn)可以用于其他功能。例如HSC0工作在模式1時(shí)只使用I0.0及I0.2，I0.1可供邊沿中斷或HSC3使用。

2．高速計(jì)數(shù)器的外部輸入信號(hào)

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

高速計(jì)數(shù)器的輸入信號(hào)如表8-1所示。有些高速計(jì)數(shù)器的輸當(dāng)復(fù)位輸入信號(hào)有效時(shí)，將清除計(jì)數(shù)當(dāng)前值并保持清楚狀態(tài)，直至復(fù)位信號(hào)關(guān)閉。當(dāng)啟動(dòng)輸入有效時(shí)，將允許計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。關(guān)閉啟動(dòng)輸入時(shí)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值保持恒定，時(shí)鐘脈沖不起作用。如果在關(guān)閉啟動(dòng)時(shí)使復(fù)位輸入有效，將忽略復(fù)位輸入，當(dāng)前值不變。如果激活復(fù)位輸入后再激活啟動(dòng)輸入，則當(dāng)前值被清除。

2．高速計(jì)數(shù)器的外部輸入信號(hào)

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

當(dāng)復(fù)位輸入信號(hào)有效時(shí)，將清除計(jì)數(shù)當(dāng)前值并保持清楚狀態(tài)

（1）高速計(jì)數(shù)器指令高速計(jì)數(shù)器定義指令（HDEF，見圖8-3和表8-2）為指定的高速計(jì)數(shù)器（HSC）設(shè)置一種工作模式（MODE）。每個(gè)高速計(jì)數(shù)器只能用一條HDEF指令?？梢杂檬状螔呙璐鎯?chǔ)器位SM0.1，在第一個(gè)掃描周期調(diào)用包括HDEF指令的子程序來定義高速計(jì)數(shù)器。高速計(jì)數(shù)器指令（HSC）用于啟動(dòng)編號(hào)位N的高速計(jì)數(shù)器。HSC與MODE為字節(jié)型常數(shù)，N為字型常數(shù)。

3．高速計(jì)數(shù)器指令及相關(guān)設(shè)置

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

（1）高速計(jì)數(shù)器指令3．高速計(jì)數(shù)器指令及相關(guān)設(shè)置[

（2）高速計(jì)數(shù)器的狀態(tài)字節(jié)每個(gè)高速計(jì)數(shù)器都有一個(gè)狀態(tài)字節(jié)，給出了當(dāng)前計(jì)數(shù)方向和當(dāng)前值是否大于或等于預(yù)置值（見表8-3）。只有在執(zhí)行高速計(jì)數(shù)器的中斷程序時(shí)，狀態(tài)位才有效。監(jiān)視高速計(jì)數(shù)器狀態(tài)的目的是響應(yīng)正在進(jìn)行的操作所引發(fā)的事件產(chǎn)生的中斷。

3．高速計(jì)數(shù)器指令及相關(guān)設(shè)置

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

（2）高速計(jì)數(shù)器的狀態(tài)字節(jié)3．高速計(jì)數(shù)器指令及相關(guān)設(shè)

（4）高速計(jì)數(shù)器的控制字節(jié)只有定義了高速計(jì)數(shù)器和它的計(jì)數(shù)模式，才能對(duì)高速計(jì)數(shù)器的動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行編程。各高速計(jì)數(shù)器均有一個(gè)控制字節(jié)，各位的意義見表8-4所示。執(zhí)行HSC指令時(shí)，CPU檢查控制字節(jié)和有關(guān)的當(dāng)前值和預(yù)置值。執(zhí)行HDEF指令之前必須將這些控制位設(shè)置成需要的狀態(tài)，否則計(jì)數(shù)器將采用所選計(jì)數(shù)器模式的默認(rèn)設(shè)置。默認(rèn)設(shè)置為：復(fù)位輸入和啟動(dòng)輸入高電平有效，正交計(jì)數(shù)速率為輸入時(shí)鐘頻率的4倍。執(zhí)行HDEF指令后，就不能再改變計(jì)數(shù)器設(shè)置，除非CPU進(jìn)入停止模式。

3．高速計(jì)數(shù)器指令及相關(guān)設(shè)置

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

（4）高速計(jì)數(shù)器的控制字節(jié)3．高速計(jì)數(shù)器指令及相關(guān)設(shè)

（5）預(yù)置值和當(dāng)前值的設(shè)置各高速計(jì)數(shù)器均有一個(gè)32位的預(yù)置值和一個(gè)32位的當(dāng)前值，預(yù)置值和當(dāng)前值均為有符號(hào)雙字整數(shù)。為了向高速計(jì)數(shù)器寫入新的預(yù)置值和當(dāng)前值，必須先設(shè)置控制字節(jié)，令其第5位和第6位為1，允許更新預(yù)設(shè)值和當(dāng)前值，并將預(yù)置值和當(dāng)前值存入表8-5所示的特殊存儲(chǔ)器中，然后執(zhí)行HSC指令，從而將新的值送給高速計(jì)數(shù)器。高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值（雙字）可以用HCX（HC為高速計(jì)數(shù)器當(dāng)前值，X＝0～5）的格式讀出。因此，讀操作可以直接訪問當(dāng)前值，但是寫操作只能有上述的HSC指令來實(shí)現(xiàn)。

3．高速計(jì)數(shù)器指令及相關(guān)設(shè)置

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

（5）預(yù)置值和當(dāng)前值的設(shè)置3．高速計(jì)數(shù)器指令及相關(guān)設(shè)

（6）高速計(jì)數(shù)器的中斷功能所有的計(jì)數(shù)器模式都會(huì)在當(dāng)前值等于預(yù)置值時(shí)產(chǎn)生中斷；使用外部復(fù)位端的計(jì)數(shù)模式支持外部復(fù)位中斷；除模式0、1和2之外，所有計(jì)數(shù)器模式還支持計(jì)數(shù)方向改變中斷。每種中斷條件都可以分別使能或禁止。

3．高速計(jì)數(shù)器指令及相關(guān)設(shè)置

[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

（6）高速計(jì)數(shù)器的中斷功能3．高速計(jì)數(shù)器指令及相關(guān)設(shè)

（1）高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟使用高速計(jì)數(shù)器，需要完成下列步驟：STEP1：根據(jù)選定的計(jì)數(shù)器工作模式，設(shè)置相應(yīng)的控制字節(jié)；STEP2：使用HDEF指令定義計(jì)數(shù)器號(hào)；STEP3：設(shè)置計(jì)數(shù)方向（可選）；STEP4：設(shè)置初始值（可選）；STEP5：設(shè)置預(yù)置值（可選）；STEP6：指定并使能中斷服務(wù)程序（可選）；STEP7：執(zhí)行HSC指令，激活高速計(jì)數(shù)器。若在計(jì)數(shù)器運(yùn)行中改變其設(shè)置，需要執(zhí)行下列步驟：STEP1：根據(jù)需要設(shè)置控制字節(jié)；STEP2：設(shè)置計(jì)數(shù)方向（可選）；STEP3：設(shè)置初始值（可選）；STEP4：設(shè)置預(yù)置值（可選）；STEP5：執(zhí)行HSC指令，使CPU確認(rèn)。4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

（1）高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步

（2）高速計(jì)數(shù)器指令編程實(shí)例：實(shí)現(xiàn)內(nèi)部方向控制無復(fù)位單向計(jì)數(shù)器編程使HSC0工作在內(nèi)部方向控制、無復(fù)位狀態(tài)，即模式0。所謂內(nèi)部方向控制，就是通過高速計(jì)數(shù)器控制字節(jié)的方向位來控制計(jì)數(shù)的增/減方向。為此，需將HSC0的控制字節(jié)SMB37設(shè)置為圖8-4所示的形式。

4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

上述SMB37的內(nèi)容用二進(jìn)制表示為11001000B，為了方便可以換算成十六進(jìn)制格式的C8H，用S7-200格式表示即為：2#11001000=16#C8（2）高速計(jì)數(shù)器指令編程實(shí)例：實(shí)現(xiàn)內(nèi)部方向控制無復(fù)位如果在運(yùn)行中改變方向，須設(shè)置控制字節(jié)的各個(gè)位，如圖8-5所示。

4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

上述SMB37的內(nèi)容用二進(jìn)制表示為2#10011000=16#98或2#10010000=16#90

如果在運(yùn)行中改變方向，須設(shè)置控制字節(jié)的各個(gè)位，如圖8-5所示編寫程序需要以下幾部分：主程序：調(diào)用初始化子程序SBR_0，并根據(jù)I0.1的狀態(tài)調(diào)用子程序改變計(jì)數(shù)方向（圖8-6）；4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

編寫程序需要以下幾部分：4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[編寫程序需要以下幾部分：SBR_0：初始化HSC0（圖8-7）；4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

編寫程序需要以下幾部分：4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[編寫程序需要以下幾部分：SBR_1：該計(jì)數(shù)方向?yàn)闇p計(jì)數(shù)（圖8-8）；4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

編寫程序需要以下幾部分：4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[編寫程序需要以下幾部分：SBR_2：該計(jì)數(shù)方向?yàn)樵鲇?jì)數(shù)（圖8-9）。4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：一、高速計(jì)數(shù)器]

編寫程序需要以下幾部分：4．高速計(jì)數(shù)器指令編程步驟及實(shí)例[S7-200CPU提供兩個(gè)高速脈沖輸出點(diǎn)（Q0.0和Q0.1），可以分別工作在PTO（脈沖串輸出）和PWM（脈寬調(diào)制）狀態(tài)下。使用PTO或PWM可以實(shí)現(xiàn)速度、位置的開環(huán)運(yùn)動(dòng)控制。PTO功能可以輸出一串脈沖，用戶可以控制脈沖的周期（頻率）和個(gè)數(shù)。PWM功能可以連續(xù)輸出一串占空比可調(diào)的脈沖，用戶可以控制脈沖的周期和脈寬（占空比）。脈沖輸出指令（PLS，見圖8-10）檢查為脈沖輸出（Q0.0和Q0.1）設(shè)置的特殊存儲(chǔ)器位（SM），然后啟動(dòng)由特殊存儲(chǔ)器位定義的脈沖操作。指令的操作數(shù)Q=0或1，用于指定是Q0.0或Q0.1輸出。1．高速脈沖輸出[知識(shí)學(xué)習(xí)：二、高速脈沖輸出]

S7-200CPU提供兩個(gè)高速脈沖輸出點(diǎn)（Q0.0和Q0.高速脈沖輸出點(diǎn)和普通數(shù)字量輸出點(diǎn)共用輸出映像Q0.0和Q0.1。當(dāng)在Q0.0或Q0.1上激活PTO或者PWM功能時(shí)，PTO/PWM發(fā)生器對(duì)輸出擁有控制權(quán)，輸出波形不受其它影響。每個(gè)PTO/PWM生成器有一個(gè)8位的控制字節(jié)，一個(gè)16位無符號(hào)的周期值或脈沖寬度值，以及一個(gè)無符號(hào)32位脈沖計(jì)數(shù)值。這些值全部存儲(chǔ)在指定的特殊存儲(chǔ)器（SM）區(qū)，它們被設(shè)置好后，通過執(zhí)行脈沖輸出指令（PLS）來啟動(dòng)操作。PLS指令使S7-200讀取SM位，并對(duì)PTO/PWM發(fā)生器進(jìn)行編程。通過修改SM區(qū)（包括控制字節(jié)），然后再執(zhí)行PLS指令，可以改變PTO或PWM輸出波形的特性。將控制字節(jié)的PTO/PWM允許位（SM67.7或SM77.7）置為0，然后執(zhí)行PLS指令，在任意時(shí)刻均可以禁止PTO或PWM波形輸出。1．高速脈沖輸出[知識(shí)學(xué)習(xí)：二、高速脈沖輸出]

高速脈沖輸出點(diǎn)和普通數(shù)字量輸出點(diǎn)共用輸出映像Q0.0和Q0PTP/PWM0和PTP/PWM1的狀態(tài)字節(jié)、控制字節(jié)和其他PTP/PWM寄存器如表8-6所示，如果要裝入新的脈沖數(shù)、脈沖寬度或周期，應(yīng)在執(zhí)行PLS指令前將它們裝入相應(yīng)的控制寄存器。2．與PTO/PWM有關(guān)的特殊存儲(chǔ)器[知識(shí)學(xué)習(xí)：二、高速脈沖輸出]

PTP/PWM0和PTP/PWM1的狀態(tài)字節(jié)、控制字節(jié)和

（1）高速脈沖輸出指令編程步驟實(shí)現(xiàn)一串PTO脈沖輸出，可在主程序中調(diào)用初始化子程序。在子程序中：STEP1：設(shè)置相PTO/PWM控制字節(jié)；STEP2：寫入周期值；STEP3：寫入脈沖串計(jì)數(shù)值；STEP4：連接中斷事件和中斷服務(wù)程序，允許中斷（可選）；STEP5：執(zhí)行PLS指令，使S7-200CPU對(duì)PTO硬件編程；若要修改PTO的周期、脈沖數(shù)，可以在子程序或中斷程序中執(zhí)行以下步驟：STEP1：根據(jù)要修改的內(nèi)容，寫入相應(yīng)的控制字節(jié)值；STEP2：寫入新的周期、脈沖數(shù)；STEP3：執(zhí)行PLS指令，使S7-200CPU確認(rèn)設(shè)置。3．高速脈沖輸出指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：二、高速脈沖輸出]

（1）高速脈沖輸出指令編程步驟3．高速脈沖輸出指令編程步（2）高速脈沖輸出指令編程實(shí)例該實(shí)例主要包括以下幾部分：主程序：一次性調(diào)用初始化子程序SBR_0，I0.0接通時(shí)調(diào)用SBR_1，改變脈沖周期。（圖8-11）；3．高速脈沖輸出指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：二、高速脈沖輸出]

（2）高速脈沖輸出指令編程實(shí)例3．高速脈沖輸出指令編程步驟及（2）高速脈沖輸出指令編程實(shí)例該實(shí)例主要包括以下幾部分：SBR_0：設(shè)定脈沖個(gè)數(shù)、周期并發(fā)出起始脈沖串（圖8-12）；3．高速脈沖輸出指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：二、高速脈沖輸出]

（2）高速脈沖輸出指令編程實(shí)例3．高速脈沖輸出指令編程步驟及（2）高速脈沖輸出指令編程實(shí)例該實(shí)例主要包括以下幾部分：SBR_1：改變脈沖串周期（圖8-13）。3．高速脈沖輸出指令編程步驟及實(shí)例[知識(shí)學(xué)習(xí)：二、高速脈沖輸出]

可用狀態(tài)表觀察各狀態(tài)字節(jié)，在程序執(zhí)行時(shí)，可以嘗試在當(dāng)前脈沖串沒有結(jié)束再次接通I0.0，觀察脈沖串的排隊(duì)。當(dāng)前脈沖串結(jié)束時(shí)，第二串立刻發(fā)出。如果連續(xù)多次觸發(fā)I0.0，會(huì)造成隊(duì)列溢出（監(jiān)視狀態(tài)位SM66.6）。

（2）高速脈沖輸出指令編程實(shí)例3．高速脈沖輸出指令編程步驟及任務(wù)一電機(jī)定位

一、控制要求一臺(tái)裝有旋轉(zhuǎn)編碼器的電機(jī)帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，已知旋轉(zhuǎn)編碼器在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一周可產(chǎn)生1024個(gè)脈沖，絲杠的螺紋間距為2mm。請(qǐng)編程實(shí)現(xiàn)對(duì)絲杠當(dāng)前運(yùn)動(dòng)距離的計(jì)算。

任務(wù)一電機(jī)定位一、控制要求一臺(tái)裝有旋轉(zhuǎn)編碼器二、任務(wù)實(shí)施STEP1：任務(wù)分析要計(jì)算絲杠當(dāng)前運(yùn)動(dòng)距離，只需知道絲杠運(yùn)動(dòng)的周數(shù)和絲杠運(yùn)動(dòng)一周所前進(jìn)的距離。絲杠運(yùn)動(dòng)的周數(shù)，我們可以通過編碼器對(duì)脈沖數(shù)的讀取，根據(jù)產(chǎn)生1024個(gè)脈沖/周計(jì)算得知；絲杠運(yùn)動(dòng)一