s7-200高速計(jì)數(shù)器詳細(xì)解說(shuō)

1、s7-200高速計(jì)數(shù)器詳細(xì)解說(shuō)1.高速計(jì)數(shù)器指令 普通計(jì)數(shù)器受CPU掃描速度的影響，是按照順序掃描的方式進(jìn)行工作。在沒(méi)個(gè)掃描周期中，對(duì)計(jì)數(shù)脈沖只能進(jìn)行一次累加；對(duì)于脈沖信號(hào)的頻率比PLC的掃描頻率高時(shí)，如果仍采用普通計(jì)數(shù)器進(jìn)行累加，必然會(huì)丟失很對(duì)輸入脈沖信號(hào)。在PLC中，對(duì)比掃描頻率高的輸入信號(hào)的計(jì)數(shù)可也使用高速計(jì)數(shù)器指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。在S7-200的CPU22X中，高速計(jì)數(shù)器數(shù)量及其地址編號(hào)表如下CPU類(lèi)型CPU221CPU222CPU224CPU226高速計(jì)數(shù)器數(shù)量46高速計(jì)數(shù)器編號(hào)HC0,HC3HC5HC0HC51高速計(jì)數(shù)器指令高速計(jì)數(shù)器的指令包括：定義高速計(jì)數(shù)器指令HDEF 和執(zhí)行高速計(jì)數(shù)指

2、令HSC，如表HDEFHSC(1) 定義高速計(jì)數(shù)器指令HDEFHDE指令功能是為某個(gè)要使用的高速計(jì)數(shù)器選定一種工作模式。每個(gè)高速計(jì)數(shù)器在使用前，都要用HDEF指令來(lái)定義工作模式，并且只能用一次。它有兩個(gè)輸入端：HSC為要使用的高速計(jì)數(shù)器編號(hào)，數(shù)據(jù)類(lèi)型為字節(jié)型，數(shù)據(jù)范圍為05的常數(shù)，分別對(duì)應(yīng)HC0HC5;MOCE為高速計(jì)數(shù)的工作模式，數(shù)據(jù)類(lèi)型為字節(jié)型，數(shù)據(jù)范圍為011的常數(shù)，分別對(duì)應(yīng)12種工作模式。當(dāng)準(zhǔn)許輸入使能EN有效時(shí)，為指定的高速計(jì)數(shù)器HSC定義工作模式MODE。（2）執(zhí)行高速計(jì)數(shù)指令HSCHSC指令功能功能是根據(jù)與高速計(jì)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(jì)數(shù)器的設(shè)置生效

3、，按照指令的工作模式的工作模式執(zhí)行計(jì)數(shù)操作。它有一個(gè)數(shù)據(jù)輸入端N：N為高速計(jì)數(shù)器的編號(hào)，數(shù)據(jù)類(lèi)型的字型，數(shù)據(jù)范圍為05的常數(shù)，分別對(duì)應(yīng)高速計(jì)數(shù)器HC0HC5.當(dāng)準(zhǔn)許輸入EN使能有效時(shí)，啟動(dòng)N號(hào)高速計(jì)數(shù)器工作。2高速計(jì)數(shù)器的輸入端高速計(jì)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(diǎn)輸入信號(hào)，每個(gè)高速計(jì)數(shù)器對(duì)它所支持的脈沖輸入端，方向控制，復(fù)位和啟動(dòng)都有專(zhuān)用的輸入點(diǎn)，通過(guò)比較或中斷完成預(yù)定的操作。每個(gè)高速計(jì)數(shù)器專(zhuān)用的輸入點(diǎn)如表高速計(jì)數(shù)器的輸入點(diǎn)高速計(jì)數(shù)器標(biāo)號(hào)輸入點(diǎn)高速計(jì)數(shù)器標(biāo)號(hào)輸入點(diǎn)HC0I0.0,I0.1,I0.2HC3I0.1HC1I0.6,I0.7,I1.0,11.1HC4

4、I0.3,I0.4,I0.5HC2I1.2,I1.3,I1.4,I1.5HC5I0.43高速計(jì)數(shù)器的狀態(tài)字節(jié)系統(tǒng)為每個(gè)高速計(jì)數(shù)器都在特殊寄存器區(qū)SMB提供了一個(gè)狀態(tài)字節(jié)，為了監(jiān)視高速計(jì)數(shù)器的工作狀態(tài)，執(zhí)行由高速計(jì)數(shù)器引用的中斷事件，其格式如表。高速計(jì)數(shù)器的狀態(tài)字節(jié)HC0HC1HC2HC3HC4HC5描述SM36.0SM46.0SM56.0SM136.0SM146.0SM156.0不用SM36.1SM46.1SM56.1SM136.1SM146.1SM156.1SM36.2SM46.2SM56.2SM136.2SM146.2SM156.2SM36.3SM46.3SM56.3SM136.3SM14

5、6.3SM156.3SM36.4SM46.4SM56.4SM136.4SM146.4SM156.4SM36.5SM46.5SM56.5SM136.5SM146.5SM156.5當(dāng)前計(jì)數(shù)的狀態(tài)位0=減計(jì)數(shù)，1=增計(jì)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(jì)數(shù)器的中斷程序時(shí)，狀態(tài)字節(jié)的狀態(tài)位才有效。4.高速計(jì)數(shù)器的工作模式高速計(jì)數(shù)器有12種不同的工作模式（011）,分為4類(lèi)。每個(gè)高速計(jì)

6、數(shù)器都有多種工作模式，可以通過(guò)編程的方法，使用定義高速計(jì)數(shù)器指令HDEF來(lái)選定工作模式。（1） 各個(gè)高速計(jì)數(shù)器的工作模式1 高速計(jì)數(shù)器HC0是一個(gè)通用的增減計(jì)數(shù)器，工有8種模式，可也通過(guò)編程來(lái)選擇不同的工作模式，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(jì)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(jì)數(shù)器I0.1=0，減脈沖方向4I0.1=1，增復(fù)位6增/減計(jì)數(shù)脈沖輸入控制的雙向計(jì)數(shù)器外部輸入控制曾計(jì)數(shù)脈沖減計(jì)數(shù)脈沖7復(fù)位9A/B相正交計(jì)數(shù)器A超前B,曾計(jì)數(shù)外部輸入控制A相脈沖B相脈沖10B超前A，減

7、計(jì)數(shù)復(fù)位2高速計(jì)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(jì)數(shù)器SM47.3=0,減SM47.3=1,增脈沖1復(fù)位2啟動(dòng)3外部方向控制的單向增/減計(jì)數(shù)器I0.7=0，減I0.7=1，增脈沖方向4復(fù)位5啟動(dòng)6增/減計(jì)數(shù)脈沖輸入控制的雙向計(jì)數(shù)器外部輸入控制曾計(jì)數(shù)脈沖減計(jì)數(shù)脈沖7復(fù)位8啟動(dòng)9A/B相正交計(jì)數(shù)器A超前B，曾計(jì)數(shù)B超前A，減計(jì)數(shù)外部輸入控制A相脈沖B相Mc10復(fù)位11啟動(dòng)3.高速計(jì)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(jì)數(shù)器SM

8、573=0,減SM57.3=1，增脈沖1復(fù)位2啟動(dòng)3外部方向控制的單向增/減計(jì)數(shù)器I1.3=0，減I1.3=1，增脈沖方向4復(fù)位5啟動(dòng)6增/減計(jì)數(shù)脈沖輸入控制的雙向計(jì)數(shù)器外部輸入控制曾計(jì)數(shù)脈沖減計(jì)數(shù)脈沖7復(fù)位8啟動(dòng)9A/B相正交計(jì)數(shù)器A超前B，曾計(jì)數(shù)B超前A，減計(jì)數(shù)外部輸入控制A相脈沖B相Mc10復(fù)位11啟動(dòng)4高速計(jì)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(jì)數(shù)器SM137.0=0,減；SM137.3=1，增脈沖5.高速計(jì)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(jì)數(shù)器SM1

9、47.3=0,減脈沖1SM147.3=1,增復(fù)位3外部方向控制的單向增/減計(jì)數(shù)器I0.1=0,減脈沖方向4I0.1=1，增復(fù)位6增/減計(jì)數(shù)脈沖輸入控制的雙向計(jì)數(shù)器外部輸入控制增計(jì)數(shù)脈沖減計(jì)數(shù)脈沖7復(fù)位9A/B相正交計(jì)數(shù)器A超前B，曾計(jì)數(shù)外部輸入控制A相脈沖B相脈沖10B超前A，減計(jì)數(shù)復(fù)位6.高速計(jì)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(jì)數(shù)器SM157.3=0,減SM157.3=1,增脈沖4.高速計(jì)數(shù)器的控制字節(jié)系統(tǒng)為每個(gè)高速計(jì)數(shù)器都安排了一個(gè)特殊寄存器SMB作為控制字，可也通過(guò)對(duì)控制字節(jié)指定為的設(shè)置，確定高速計(jì)數(shù)器的工作模式。S7-200

10、在執(zhí)行HSC指令前，首先要檢查與每個(gè)高速計(jì)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(dòng)輸入信號(hào)和復(fù)位輸入信號(hào)的有效電平，正交計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)倍率，計(jì)數(shù)方向采用內(nèi)部控制的有效電平，是否允許改變計(jì)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(jì)數(shù)指令。 高數(shù)計(jì)數(shù)器的控制字節(jié)HCOHC1HC2HC3HC4HC5描述SM37.0SM47.0SM57.0-SM147.0-復(fù)位輸入控制電平有效值：、0=高電平有效，1=低電平有效-SM47.1SM57.1-啟動(dòng)輸入控制電平有效值：0=高電平有效，1=低電平有效SM37.2SM47.2SM57.2-SM147.2-倍率選擇：0=4倍率，1=1

11、倍率SM37.3SM47.3SM57.3SM137.3SM147.3SM157.3計(jì)數(shù)方向控制：0為減1為曾SM37.4SM47.4SM57.4SM137.4SM147.4SM157.4改變計(jì)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?cè)O(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(jì)數(shù)控制：0=禁止計(jì)數(shù)1=準(zhǔn)許計(jì)數(shù)說(shuō)明：（1） 在高速計(jì)數(shù)器

12、的12種工作模式中，模式0、模式3、模式6和模式9，是既無(wú)啟動(dòng)輸入，又無(wú)復(fù)位輸入的計(jì)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(méi)有啟動(dòng)輸入的計(jì)數(shù)器；在模式2、模式5、模式8和模式11中，是既有啟動(dòng)輸入，又有復(fù)位輸入的計(jì)數(shù)器。（2） 當(dāng)啟動(dòng)輸入有效時(shí)，允許計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)；當(dāng)啟動(dòng)輸入無(wú)效時(shí)，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值保持不變；當(dāng)復(fù)位輸入有效時(shí)，將計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值寄存器清零；當(dāng)啟動(dòng)輸入無(wú)效，而復(fù)位輸入有效時(shí)，則忽略復(fù)位的影響，計(jì)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(dòng)輸入變?yōu)橛行r(shí)，則將計(jì)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(dòng)輸入均為高電平有效，正交計(jì)數(shù)器

13、為4倍頻，如果想改變系統(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(gè)高速計(jì)數(shù)器的計(jì)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(jì)數(shù)的控制，是由表4-22中各個(gè)相關(guān)控制字節(jié)的第3位至第7位決定的。6.高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值寄存器和設(shè)定值寄存器每個(gè)高速計(jì)數(shù)器都有1個(gè)32位的經(jīng)過(guò)值寄存器HC0-HC5，同時(shí)每個(gè)高速計(jì)數(shù)器還有1個(gè)32位的當(dāng)前值寄存器和1個(gè)32位的設(shè)定值寄存器，當(dāng)前值和設(shè)定值都是有符號(hào)的整數(shù)。為了向高速計(jì)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(lèi)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(jì)數(shù)器。高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值和設(shè)定值

14、HC0HC1HC2HC3HC4HC5說(shuō)明SMD38SMD48SMD58SMD138SMD148SMD158新當(dāng)前值SMD42SMD52SMD62SMD142SMD152SMD162新設(shè)定值7.高速計(jì)數(shù)器的初始化由于高速計(jì)數(shù)器的HDEF指令在進(jìn)入RUN模式后只能執(zhí)行1次，為了減少程序運(yùn)行時(shí)間優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)，一般以子程序的形式進(jìn)行初始化。下面以HC2為例，介紹高速計(jì)數(shù)器的各個(gè)工作模式的初始化步驟。1 利用SM0.1來(lái)調(diào)用一個(gè)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(xiě)入新的當(dāng)前值，準(zhǔn)許寫(xiě)入新的設(shè)定值，計(jì)數(shù)方向?yàn)樵?jì)數(shù)，啟動(dòng)和復(fù)位信

15、號(hào)為高電平有效。3 執(zhí)行HDEF指令，其輸入?yún)?shù)為:HSC端為2（選擇2號(hào)高速計(jì)數(shù)器），MODE端為0/1/2(對(duì)應(yīng)工作模式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(jìn)行計(jì)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(xiě)與中斷事件號(hào)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(xiě)與中斷事件號(hào)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(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例某產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線用高速計(jì)數(shù)器對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行累計(jì)和包裝，每檢測(cè)1000個(gè)產(chǎn)品時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)包裝機(jī)進(jìn)行包裝，計(jì)數(shù)方向可由外部信號(hào)

16、控制，。設(shè)計(jì)步驟：1 選擇高速計(jì)數(shù)器，確定工作模式在本例中，選擇的高速計(jì)數(shù)器為HC0，由于要求技術(shù)方向可由外部信號(hào)控制，而其不要復(fù)位信號(hào)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(hào)為12，啟動(dòng)包裝機(jī)工作子程序，高速計(jì)數(shù)器的初始化采用子程序。2 用SM0.1調(diào)用高速計(jì)數(shù)器初始化子程序，子程序號(hào)為SBR_03 向SMB37寫(xiě)入控制字SMB37=16#F84 執(zhí)行HDEF指令，輸入?yún)?shù)：HSC為0，MODE為35 向SMD38寫(xiě)入當(dāng)前值，SMD38=06 向SMD42寫(xiě)入設(shè)定值。SMD42=10007.,執(zhí)行建立中斷連接指令A(yù)TCH,輸入?yún)?shù)：INT為INT-0,EVNT為

17、128編寫(xiě)中斷服務(wù)程序INT0,在本例中為調(diào)用包裝機(jī)控制子程序，子程序號(hào)為SBR-19.執(zhí)行全局開(kāi)中斷指令ENI10.執(zhí)行HSC指令，對(duì)高速計(jì)數(shù)器編程并投入運(yùn)行。MAINSBR_0SBR_1包裝機(jī)控制程序不寫(xiě)了INT_0交流伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的性能有哪些區(qū)別？    交流伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的性能有哪些區(qū)別？    為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢(shì)，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中大多采用步進(jìn)電機(jī)或全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。雖然兩者在控制方式上相似（脈沖串和方向信號(hào)），但在使用性能和應(yīng)用場(chǎng)合上存在著較大的差異?，F(xiàn)就二者的使用性能作一比較。一、控制精度

18、不同    兩相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為3.6°、1.8°，五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72°、0.36°。也有一些高性能的步進(jìn)電機(jī)步距角更小。如四通公司生產(chǎn)的一種用于慢走絲機(jī)床的步進(jìn)電機(jī)，其步距角為0.09°；德國(guó)百格拉公司（BERGERLAHR）生產(chǎn)的三相混合式步進(jìn)電機(jī)其步距角可通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了兩相和五相混合式步進(jìn)電機(jī)的步

19、距角。    交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以松下全數(shù)字式交流伺服電機(jī)為例，對(duì)于帶標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器的電機(jī)而言，由于驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為360°/10000=0.036°。對(duì)于帶17位編碼器的電機(jī)而言，驅(qū)動(dòng)器每接收217=131072個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量的1/655。二、低頻特性不同    步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象。振動(dòng)頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動(dòng)器性能有關(guān)，一般認(rèn)為振動(dòng)頻率為電機(jī)空載起跳頻率的一半。這種由步進(jìn)電機(jī)的工作原理所決定的低頻振動(dòng)現(xiàn)象對(duì)于機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)工作在低速時(shí)，一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來(lái)克服低頻振動(dòng)現(xiàn)象，比如在電機(jī)上加阻尼器，或驅(qū)動(dòng)器上采用細(xì)分技術(shù)等。    交流伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非