西門子S7-1200高速計數(shù)功能簡介

時間：2018-08-21作者：湖南雙銀科技有限公司瀏覽：63

西門子S7-1200高速計數(shù)功能簡介S7-1200 CPU提供了較多6個（1214C）高速計數(shù)器,其獨立于CPU的掃描周期進行計數(shù)。可測量的單相脈沖頻率較高為100KHz，雙相或A/B相較高為30KHz，除用來計數(shù)外還可用來進行頻率測量，高速計數(shù)器可用于連接增量型旋轉編碼器，用戶通過對硬件組態(tài)和調用相關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)。 外部復位，無啟動輸入。 內部復位，無啟動輸入。 所有的計數(shù)器*啟動條件設置，在硬件向導中設置完成后下載到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 描述 輸入點定義 功能 HSC HSC1 使用CPU集成I/O或信號板或監(jiān)控PTO0 I0.0 I0.1 I0.3   I4.0 I4.1 PTO 0 PTO 0方向 HSC2 使用CPU集成I/O或監(jiān)控PTO0 I0.2 I0.3 I0.1   PTO 1 PTO 1方向 HSC3 使用CPU集成I/O I0.4 I0.5 I0.7   HSC4 使用CPU集成I/O I0.6 I0.7 I0.5   HSC5 使用CPU集成I/O或信號板 I1.0 I1.1 I1.2   I4.0 I4.1 HSC6 使用CPU集成I/O I1.3 I1.4 I1.5   模式 單相計數(shù)，內部方向控制 時鐘     計數(shù)或頻率 復位 計數(shù) 單相計數(shù)，外部方向控制 時鐘 方向   計數(shù)或頻率 復位 計數(shù) 雙相計數(shù)，兩路時鐘輸入 增時鐘 減時鐘   計數(shù)或頻率 復位 計數(shù) A/B相正交計數(shù) A相 B相   計數(shù)或頻率 Z相 計數(shù) 監(jiān)控PTO輸出 時鐘 方向   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，所以較多只能支持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，數(shù)據(jù)類型為32位雙整型有符號數(shù)，用戶可以在設備組態(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，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變化，用戶可通過讀取外設地址的方式，讀取到當前時刻的實際值。以ID1000為例，其外設地址為“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 默認地址 HSC1 DINT ID1000 HSC2 DINT ID1004 HSC3 DINT ID1008 HSC4 DINT ID1012 HSC5 DINT ID1016 HSC6 DINT 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*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  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                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，通過一個例子來學習組態(tài)及應用。 假設在旋轉機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)器復位，并重新開始計數(shù)，周而復始執(zhí)行此功能。 針對此應用，選擇CPU 1214C，高速計數(shù)器為：HSC1。模式為：單相計數(shù)，內部方向控制，無外部復位。據(jù)此，脈沖輸入應接入I0.0，使用HSC1的預置值中斷（CV=RV）功能實現(xiàn)此應用。 組態(tài)步驟： 先在設備與組態(tài)中，選擇CPU，單擊屬性，激活高速計數(shù)器，并設置相關參數(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，才能進行下面的步驟 添加硬件中斷塊，關聯(lián)相對應的高速計數(shù)器所產(chǎn)生的預置值中斷 在中斷塊中添加高速計數(shù)器指令塊，編寫修改預置值程序，設置復位計數(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(運動軸)，F(xiàn)requency（頻率測量），Counting(計數(shù))。這里選擇Counting 2 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 phase 3 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 program (internal direction control)（內部方向控制） 5初始計數(shù)方向。這里選擇Count up（向上計數(shù)） 初始值及復位組態(tài)如圖6 圖6 初始值及復位組態(tài) 預置值中斷組態(tài)如圖7 圖7 預置值中斷組態(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)*的高速計數(shù)器硬件識別號，這里填1 2 “1”為使能較新初值 3 “0”新初始值為0 至此程序編制部分完成，將完成的組態(tài)與程序下載到CPU后即可執(zhí)行，當前的計數(shù)值可在ID1000中讀出 ，關于高速計數(shù)器指令塊，若不需要修改硬件組態(tài)中的參數(shù)，可不需要調用，系統(tǒng)仍然可以計數(shù)。


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