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什么情况下需要使用高速计数器

发布时间2021-11-09人气:15

【产品常见问题】高速计数器应用在什么地方?西门子PLC中CPU是否包含高速计数器?

高速计数器应用在什么地方?西门子PLC中CPU是否包含高速计数器?

高速计数器,顾名思义,高速计数器也是一种计数器,不过它能够进行高速计数。所谓"高速计数",就是能对高速脉冲信号进行计数。由于受PLC扫描周期的限制,普通的数字量输入通道并不能准确地对高速脉冲信号进行计数,在这种情况下,就需要使用高速计数器。

工业上常见的高速脉冲信号有编码器的输出脉冲、流量计的输出脉冲等等。对编码器的高速脉冲信号进行计数,可以计算出运动轴的位置;对流量计的高速脉冲信号进行计数,可以计算出流量计流过的液体的体积,这些情况下都需要使用高速计数器;

西门子S7-200 SMART/1200 系列PLC的CPU模块本身就集成了高速计数器,通过在硬件组态中启用高速计数器,并设置通道的滤波时间就可以进行高速计数了;西门子S7-1500/ET200MP系列有专门的高速计数器模块TM Count 2x24V,也可以用于高速脉冲的计数;


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高速计数器用法简单介绍

一、高速计数器工作模式

高速计数器定义为 5 种工作模式

1、计数器,外部方向控制 。

2、单相计数器,内部方向控制 。

3、双相增 /减计数器,双脉冲输入。

4、5A/B 相正交脉冲输入。

5、监控 PTO 输出。


每种高速计数器有两种工作状态。

1、外部复位,无启动输入。

2、内部复位,无启动输入。


所有的计数器无需启动条件设置,在硬件向导中设置完成后下载到 CPU 中即可启动高速计数器,在 A/B 相正交模式下可选择 1X(1 倍) 和 4X(4 倍)模式,高速计数功能所能支持的输入电压为 24V DC, 目前不支持 5V DC 的脉冲输入,表 8-1 列出了高速计数器的硬件输入定义和工作模式。

并非所有的 CPU 都可以使用 6 个高速计数器,如 1211C 只有 6 个集成输入点,所以最多只能支持 4 个(使用信号板的情况下)高速计数器。


由于不同计数器在不同的模式下,同一个物理点会有不同的定义,在使用多个计数器时需要注意不是所有计数器可以同时定义为任意工作模式。


高速计数器的输入使用与普通数字量输入相同的地址,当某个输入点已定义为高速计数器的输入点时,就不能再应用于其它功能,但在某个模式下,没有用到的输入点还可以用于其它功能的输入监控 PTO 的模式只有 HSC1 和 HSC2 支持,使用此模式时,不需要外部接线, CPU 在内部已作了硬件连接,可直接检测通过 PTO 功能所发脉冲。


二、高速计数器寻址

CPU 将每个高速计数器的测量值,存储在输入过程映像区内,数据类型为 32 位双整型有符号数,用户可以在设备组态中修改这些存储地址,在程序中可直接访问这些地址,但由于过程映像区受扫描周期影响,在一个扫描周期内,此数值不会发生变化,但高速计数器中的实际值有可能会在一个周期内变化,用户可通过读取外设地址的方式,读取到当前时刻的实际值。以 ID1000 为例,其外设地址为“ ID1000 :P”。表 8-2 所示为高速计数器寻址列表

三、频率测量

S7-1200 CPU 除了提供计数功能外,还提供了频率测量功能,有 3 种不同的频率测量周期:1.0 秒, 0.1 秒和 0.01 秒,频率测量周期是这样定义的:计算并返回新的频率值的时间间隔。返回的频率值为上一个测量周期中所有测量值的平均,无论测量周期如何选择,测量出的频率值总是以 Hz( 每秒脉冲数 )为单位。


四、高速计数器指令块

高速计数器指令块,需要使用指定背景数据块用于存储参数。图 8-5 所示为高速计数器指令块


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