S7-1200 高速計數(shù)功能簡介

1、S7-1200 高速計數(shù)功能簡介1高速計數(shù)器S7-1200 CPU提供了最多6個（1214C ）高速計數(shù)器, 其獨立于CPU 的掃描周期進(jìn)行計數(shù)?？蓽y量的單相脈沖頻率最高為100KHz ，雙相或A/B相最高為30KHz ，除用來計數(shù)外還可用來進(jìn)行頻率測量，高速計數(shù)器可用于連接增量型旋轉(zhuǎn)編碼器，用戶通過對硬件組態(tài)和調(diào)用相關(guān)指令塊來使用此功能。2高速計數(shù)器工作模式高速計數(shù)器定義為5種工作模式 計數(shù)器，外部方向控制。 單相計數(shù)器，內(nèi)部方向控制。 雙相增/減計數(shù)器，雙脈沖輸入。 A/B相正交脈沖輸入。 監(jiān)控PTO 輸出。每種高速計數(shù)器有兩種工作狀態(tài)。 外部復(fù)位，無啟動輸入。 內(nèi)部復(fù)位，無啟動輸入。所有

2、的計數(shù)器無需啟動條件設(shè)置，在硬件向?qū)е性O(shè)置完成后下載到CPU 中即可啟動高速計數(shù)器，在A/B相正交模式下可選擇1X(1倍 和4X （4倍）模式，高速計數(shù)功能所能支持的輸入電壓為24V DC,目前不支持5V DC的脈沖輸入，表1列出了高速計數(shù)器的硬件輸入定義和工作模式輸入點定義 功能使用CPU 集成I/O或信號板或監(jiān)控PTO0PTO 0 PTO 0 方向PTO 1 PTO 1 方向 CPU 集成CPU 集成I4.0 I4.1 CPU 集成時鐘計數(shù)或頻率復(fù)位 計數(shù)時鐘 方向計數(shù)或頻率 復(fù)位計數(shù)增時鐘 減時鐘計數(shù)或頻率 復(fù)位計數(shù)相正交計數(shù) A 相 B 相計數(shù)或頻率 Z 相計數(shù) PTO 輸出 時鐘 方

3、向計數(shù)表1 高速計數(shù)器硬件輸入定義與工作模式并非所有的CPU 都可以使用6個高速計數(shù)器，如1211C 只有6個集成輸入點，所以最多只能支持4個（使用信號板的情況下）高速計數(shù)器。由于不同計數(shù)器在不同的模式下，同一個物理點會有不同的定義，在使用多個計數(shù)器時需要注意不是所有計數(shù)器可以同時定義為任意工作模式。高速計數(shù)器的輸入使用與普通數(shù)字量輸入相同的地址，當(dāng)某個輸入點已定義為高速計數(shù)器的輸入點時，就不能再應(yīng)用于其它功能，但在某個模式下，沒有用到的輸入點還可以用于其它功能的輸入監(jiān)控PTO 的模式只有HSC1和HSC2支持，使用此模式時，不需要外部接線，CPU 在內(nèi)部已作了硬件連接，可直接檢測通過PTO

4、功能所發(fā)脈沖。3高速計數(shù)器尋址CPU 將每個高速計數(shù)器的測量值，存儲在輸入過程映像區(qū)內(nèi)，數(shù)據(jù)類型為32位雙整型有符號數(shù)，用戶可以在設(shè)備組態(tài)中修改這些存儲地址，在程序中可直接訪問這些地址，但由于過程映像區(qū)受掃描周期影響，在一個掃描周期內(nèi)，此數(shù)值不會發(fā)生變化，但高速計數(shù)器中的實際值有可能會在一個周期內(nèi)變化，用戶可通過讀取外設(shè)地址的方式，讀取到當(dāng)前時刻的實際值。以ID1000為例，其外設(shè)地址為“ID1000：P ”。表2 所示為高速計數(shù)器尋址列表高速計數(shù)器號數(shù)據(jù)類型 默認(rèn)地址 HSC1 DINT ID1000 HSC2 DINT ID1004 HSC3 DINT ID1008 HSC4 DINT I

5、D1012 HSC5 DINT ID1016 HSC6DINT ID1020表1 高速計數(shù)器尋址4頻率測量S7-1200 CPU除了提供計數(shù)功能外，還提供了頻率測量功能，有3種不同的頻率測量周期：1.0秒，0.1秒和0.01秒，頻率測量周期是這樣定義的：計算并返回新的頻率值的時間間隔。返回的頻率值為上一個測量周期中所有測量值的平均，無論測量周期如何選擇，測量出的頻率值總是以Hz(每秒脈沖數(shù) 為單位。5高速計數(shù)器指令塊高速計數(shù)器指令塊，需要使用指定背景數(shù)據(jù)塊用于存儲參數(shù)。圖1所示為高速計數(shù)器指令塊 圖1高速計數(shù)器指令塊表3所示為高速計數(shù)器指令塊參數(shù)說明HSC (HW_HSC 高速計數(shù)器硬件識別號

6、 DIR (BOOL TRUE =使能新方向 CV (BOOL TRUE = 使能新初始值 RV (BOOLTRUE = 使能新參考值PERIODE (BOOL TRUE = 使能新頻率測量周期 NEW_DIR (INT 方向選擇1=正向 0=反向 NEW_CV (DINT 新初始值 NEW_RV (DINT新參考值NEW_PERIODE (INT新頻率測量周期表1 高速計數(shù)器指令塊參數(shù)6應(yīng)用舉例為了便于理解如何使用高速計數(shù)功能，通過一個例子來學(xué)習(xí)組態(tài)及應(yīng)用。假設(shè)在旋轉(zhuǎn)機(jī)械上有單相增量編碼器作為反饋，接入到S7-1200 CPU,要求在計數(shù)25個脈沖時，計數(shù)器復(fù)位，并重新開始計數(shù)，周而復(fù)始執(zhí)行

7、此功能。針對此應(yīng)用，選擇CPU 1214C，高速計數(shù)器為：HSC1。模式為：單相計數(shù)，內(nèi)部方向控制，無外部復(fù)位。據(jù)此，脈沖輸入應(yīng)接入I0.0，使用HSC1的預(yù)置值中斷（CV=RV ）功能實現(xiàn)此應(yīng)用。組態(tài)步驟： 先在設(shè)備與組態(tài)中，選擇CPU ，單擊屬性，激活高速計數(shù)器，并設(shè)置相關(guān)參數(shù)。此步驟必須實現(xiàn)執(zhí)行，1200的高速計數(shù)器功能必須要先在硬件組態(tài)中激活，才能進(jìn)行下面的步驟 添加硬件中斷塊，關(guān)聯(lián)相對應(yīng)的高速計數(shù)器所產(chǎn)生的預(yù)置值中斷 在中斷塊中添加高速計數(shù)器指令塊，編寫修改預(yù)置值程序，設(shè)置復(fù)位計數(shù)器等參數(shù) 將程序下載，執(zhí)行功能1硬件組態(tài) 選中CPU 如圖2 圖2選中CPU圖3所示為選擇屬性打開組態(tài)界

8、面 圖3 選擇屬性打開組態(tài)界面激活高速計數(shù)功能如圖4 圖4 激活高速計數(shù)功能計數(shù)類型，計數(shù)方向組態(tài)如圖5所示 圖5 計數(shù)類型，計數(shù)方向1 此處計數(shù)類型分為3種，Axis of motion(運(yùn)動軸 ，F(xiàn)requency （頻率測量），Counting(計數(shù) 。這里選擇Counting2 模式分為4種：Single phase(單相, Two phase（雙相）, AB Quadrature 1X（A/B相正交1倍速）, AB Quadrature 4X （A/B相正交4倍速）。這里擇Single phase3 輸入源，這里使用的為CPU 集成輸入點。4 計數(shù)方向選擇，這里選用User prog

9、ram (internal direction control（內(nèi)部方向控制） 5初始計數(shù)方向。這里選擇Count up（向上計數(shù)）初始值及復(fù)位組態(tài)如圖6 圖6 初始值及復(fù)位組態(tài)預(yù)置值中斷組態(tài)如圖7 圖7 預(yù)置值中斷組態(tài) 圖8 添加硬件中斷組態(tài)添加的硬件中斷，如圖8 圖8 組態(tài)添加的硬件中斷地址分配與硬件識別號如圖9 圖9 地址分配與硬件識別號至此硬件組態(tài)部分已經(jīng)完成，下面進(jìn)行程序編寫2程序編寫將高速計數(shù)指令塊添加到硬件中斷中 圖10 打開硬件中斷塊 圖11 添加高速計數(shù)器 圖12 定義高速計數(shù)器背景數(shù)據(jù)塊程序視圖如圖13圖 13 程序視圖 1 這里就是圖 9 中系統(tǒng)指定的高速計數(shù)器硬件識別號，這里填 1 2