S7-1200 高速計(jì)數(shù)功能簡介

1、S7-1200 高速計(jì)數(shù)功能簡介· 文獻(xiàn) · 涉及產(chǎn)品1高速計(jì)數(shù)器S7-1200 CPU提供了最多6個(gè)（1214C）高速計(jì)數(shù)器,其獨(dú)立于CPU的掃描周期進(jìn)行計(jì)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(jì)數(shù)外還可用來進(jìn)行頻率測量，高速計(jì)數(shù)器可用于連接增量型旋轉(zhuǎn)編碼器，用戶通過對(duì)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(jì)數(shù)器工作模式高速計(jì)數(shù)器定義為5種工作模式· 計(jì)數(shù)器，外部方向控制。· 單相計(jì)數(shù)器，內(nèi)部方向控制。· 雙相增/減計(jì)數(shù)器，雙脈沖輸入。· A/B相正交脈沖輸入。·

2、 監(jiān)控PTO輸出。每種高速計(jì)數(shù)器有兩種工作狀態(tài)。· 外部復(fù)位，無啟動(dòng)輸入。· 內(nèi)部復(fù)位，無啟動(dòng)輸入。所有的計(jì)數(shù)器無需啟動(dòng)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(dòng)高速計(jì)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(jì)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(jì)數(shù)器的硬件輸入定義和工作模式描述輸入點(diǎn)定義功能HSCHSC1使用CPU集成I/O或信號(hào)板或監(jiān)控PTO0I0.0I0.1I0.3 I4.0I4.1PTO 0 PTO 0 方向HSC2使用CPU集成I/O或監(jiān)控PT

3、O0I0.2I0.3I0.1 PTO 1 PTO 1 方向HSC3使用CPU集成I/OI0.4I0.5I0.7 HSC4使用CPU集成I/OI0.6I0.7I0.5 HSC5使用CPU集成I/O或信號(hào)板I1.0I1.1I1.2 I4.0I4.1HSC6使用CPU集成I/OI1.3I1.4I1.5 模式單相計(jì)數(shù)，內(nèi)部方向控制時(shí)鐘  計(jì)數(shù)或頻率復(fù)位計(jì)數(shù)單相計(jì)數(shù)，外部方向控制時(shí)鐘方向 計(jì)數(shù)或頻率復(fù)位計(jì)數(shù)雙相計(jì)數(shù)，兩路時(shí)鐘輸入增時(shí)鐘減時(shí)鐘 計(jì)數(shù)或頻率復(fù)位計(jì)數(shù)A/B相正交計(jì)數(shù)A相B相 

4、計(jì)數(shù)或頻率Z相計(jì)數(shù)監(jiān)控PTO輸出 時(shí)鐘方向 計(jì)數(shù)表1 高速計(jì)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(gè)高速計(jì)數(shù)器，如1211C只有6個(gè)集成輸入點(diǎn)，所以最多只能支持4個(gè)（使用信號(hào)板的情況下）高速計(jì)數(shù)器。由于不同計(jì)數(shù)器在不同的模式下，同一個(gè)物理點(diǎn)會(huì)有不同的定義，在使用多個(gè)計(jì)數(shù)器時(shí)需要注意不是所有計(jì)數(shù)器可以同時(shí)定義為任意工作模式。高速計(jì)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(gè)輸入點(diǎn)已定義為高速計(jì)數(shù)器的輸入點(diǎn)時(shí)，就不能再應(yīng)用于其它功能，但在某個(gè)模式下，沒有用到的輸入點(diǎn)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(shí)，不需要外部接

5、線，CPU在內(nèi)部已作了硬件連接，可直接檢測通過PTO功能所發(fā)脈沖。3高速計(jì)數(shù)器尋址CPU將每個(gè)高速計(jì)數(shù)器的測量值，存儲(chǔ)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(hào)數(shù)，用戶可以在設(shè)備組態(tài)中修改這些存儲(chǔ)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(gè)掃描周期內(nèi)，此數(shù)值不會(huì)發(fā)生變化，但高速計(jì)數(shù)器中的實(shí)際值有可能會(huì)在一個(gè)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(shí)刻的實(shí)際值。以ID1000為例，其外設(shè)地址為“ID1000：P”。表2 所示為高速計(jì)數(shù)器尋址列表高速計(jì)數(shù)器號(hào)數(shù)據(jù)類型默認(rèn)地址HSC1DINTID1000HSC2DINTID1004HSC3DINTID10

6、08HSC4DINTID1012HSC5DINTID1016HSC6DINTID1020表1 高速計(jì)數(shù)器尋址 4頻率測量S7-1200 CPU除了提供計(jì)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(jì)算并返回新的頻率值的時(shí)間間隔。返回的頻率值為上一個(gè)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(jì)數(shù)器指令塊高速計(jì)數(shù)器指令塊，需要使用指定背景數(shù)據(jù)塊用于存儲(chǔ)參數(shù)。圖1所示為高速計(jì)數(shù)器指令塊圖1高速計(jì)數(shù)器指令塊表3所示為高速計(jì)數(shù)器指令塊參數(shù)說明 

7、; HSC  (HW_HSC)  高速計(jì)數(shù)器硬件識(shí)別號(hào)  DIR  (BOOL)  TRUE =使能新方向  CV  (BOOL)  TRUE = 使能新初始值  RV (BOOL)  TRUE = 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    

8、0;           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(jì)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(jì)數(shù)功能，通過一個(gè)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(jì)數(shù)25個(gè)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器復(fù)位，并重

9、新開始計(jì)數(shù)，周而復(fù)始執(zhí)行此功能。針對(duì)此應(yīng)用，選擇CPU 1214C，高速計(jì)數(shù)器為：HSC1。模式為：單相計(jì)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(shí)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(jì)數(shù)器，并設(shè)置相關(guān)參數(shù)。此步驟必須實(shí)現(xiàn)執(zhí)行，1200的高速計(jì)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(duì)應(yīng)的高速計(jì)數(shù)器所產(chǎn)生的預(yù)置值中斷· 在中斷塊中添加高速計(jì)數(shù)器指令塊，編寫修改預(yù)置值程序，設(shè)置復(fù)位計(jì)數(shù)器等參數(shù)· 將程序下載，執(zhí)行功能1硬件

10、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)界面圖3 選擇屬性打開組態(tài)界面激活高速計(jì)數(shù)功能如圖4圖4 激活高速計(jì)數(shù)功能計(jì)數(shù)類型，計(jì)數(shù)方向組態(tài)如圖5所示圖5 計(jì)數(shù)類型，計(jì)數(shù)方向1 此處計(jì)數(shù)類型分為3種，Axis of motion(運(yùn)動(dòng)軸)，F(xiàn)requency（頻率測量），Counting(計(jì)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

11、輸入點(diǎn)。4 計(jì)數(shù)方向選擇，這里選用User program (internal direction control)（內(nèi)部方向控制）5初始計(jì)數(shù)方向。這里選擇Count up（向上計(jì)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(shí)別號(hào)如圖9圖9 地址分配與硬件識(shí)別號(hào)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(jì)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(jì)數(shù)器 圖12 定義高速計(jì)數(shù)器背