S7200高速计数器的学习-文档资料37页

例：将HSC0设置 成计数模式1
S7-200 高速计数器指令
高速计数器 （HSC）指 令 根 据 HSC 特 殊内存位的 状态配置和 控制高速计 数 器。参 数 N 指定高速计 数 器 的 号 码。
读取高速计数器当前值
• 欲存取高速计数器的计数值，您需要利用 内存类型（HC）和计数器号码（例如 HC0）指定高速计数器的地址。如下所示， 高速计数器的当前值是只读数值，只能作 为双字（32位）编址。
旋转编码器
四倍频模式（4X）
S7-200 高速计数器基础
• 高速计数器对CPU扫描速率无法控制的高速事件进行计数，最多可配 置12种不同的操作模式。高速计数器的最高计数频率取决于CPU类型。
• 其中CPU222和CPU221没有HSC1和HSC2
S7-200 高速计数器基础
• 模式0、 1、 2 的计数方式
思考练习题
• 编写一个高速计数程序，将I0.0的输入模式设置 高速计数，为A相计数，B相高电平为加计数。由 内部信号启动和复位。当计数值为100的时候将 计数值停止计数，并将Q0.0置位。存放计数器当 前值，从V100.0开始
高速输出前言
• S7-200自带了两个高速输出Q0.0和Q0.1（仅限 DC输出）
SMD1 38
SMD1 42
SMD1 48
SMD1 52
SMD1 58
SMD1 62
• 当我们需要手动更新计数器预设值和当前值时，需要将SM**.5 和SM**.6设置为1。然后，将要输入的值更新给对应计数器的 特殊寄存器中
S7-200 高速计数器特殊寄存器
HSC0 SM36.0 SM36.1 SM36.2 SM36.3 SM36.4 SM36.5 SM36.6 SM36.7
HSC1 SM46.0 SM46.1 SM46.2 SM46.3 SM46.4 SM46.5 SM46.6 SM46.7
HSC2 SM56.0 SM56.1 SM56.2 SM56.3 SM56.4 SM56.5 SM56.6 SM56.7
HSC3
SM136. 0
SM136. 1
SM136. 2
SM136. 3
SM136. 4
SM136. 5
SM136. 6
SM136. 7
HSC4
SM146. 0
SM146. 1
SM146. 2
SM146. 3
SM146. 4
SM146. 5
SM146. 6
SM146. 7
HSC5
SM156. 0
SM156. 1
SM156. 2
SM156. 3
SM156. 4
SM156. 5
PTO
单段
PTO
单段
PTO
单段
PTO
单段
PTO
单段
PTO
多段
PTO
多段
PWM
PWM
PWM
PWM
PWM
PWM
PWM更 新 方 法 1 μ S/循环 1 μ S/循环 1 μ S/循环 1 μ S/循环 1 ms/循环 1 ms/循环 1 μ S/循环 1 μ S/循环
同步 1 μ S/循环 同步 1 μ S/循环 同步 1 μ S/循环 同步 1 μ S/循环 同步 1 μ S/循环 同步 1 μ S/循环
Q0.1 SMW78 SMW80 SMD82 SMB176 SMW178 SMB180 SMB181 SMB182
PTO/PWM更新周期值 PWM更新脉宽时间值 PTO更新脉冲计值 PTO/PWM选择 PWM更新方法： PTO操作： PTO/PWM模式选择 PTO/PWM启用
控制位 0 = 无更新； 0 = 无更新； 0 = 无更新； 0 = 1 μ S /tick； 0 = 异步更新； 0 = 单段操作； 0= 选择PTO; 0 = 禁用PTO/PWM；
项目分析： 本项目使用步进电机，对于脉冲宽度没有要求，而对于
发出的脉冲数有要求，采用的脉冲为PTO模式发送。发 送数量为200*20=4000个脉冲。速度为1圈/S，那么脉冲 的周期应当为1000/200=5ms。 PLC选型： CPU222 DC/DC/DC
例程
• 当I0.0的上升边沿时启 用发送子程序
中德培训中心
孙丰浩
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向HSC写入新当前值：0 = 无更新1 = 更新当前值
启用HSC：0 = 禁用HSC1 = 启用HSC
• 控制字节
S7-200 高速计数器特殊寄存器
载入 数值
新当 前值
新预 设值
HSC0 HSC1 HSC2 HSC3 HSC4 HSC5
SMD3 8
SMD4 2Biblioteka SMD4 8SMD5 2
SMD5 8
SMD6 2
SM156. 6
SM156. 7
说明
未使用
未使用
未使用
未使用
未使用 当前计数方向状态位：0 = 向下计数；1 = 向上计数 当前值等于预设值状态位：0 = 不相等；1 = 等于 当前值大于预设值状态位：0 = 小于或等于； 1 = 大于
状态位
S7-200 高速计数器指令
高速计数 器定义 （HDEF） 指令选择 特定的高 速计数器 （HSCx） 的操作模 式。模式 选择定义 高速计数 器的时钟、 方向、起 始和复原 功能。
7
.7
说明 复原现用水平控制位：0=复原现用水平高1=复原现用 水平低 起始现用水平控制位：0=起始现用水平高1=起始现用 水平低 正交计数器的计数速率选项：0=4x计数速率1=1x计数 速率
计数方向控制位：0 = 向下计数1 = 向上计数
向HSC写入计数方向：0 = 无更新1 = 更新方向
向HSC写入新预设值：0 = 无更新1 = 更新预设值
中德自动化培训
高速处理
S7-200的高速处理功能
• S7-200 自带了高速输入和高速输出功能，根 据CPU的不同，所带数量不同。
• 高速处理与CPU自身的扫描时钟无关。只与 CPU类型有关。
旋转编码器
• 旋转编码器是用来测量转速的装置，光电式旋 转编码器通过光电转换，可将输出轴的角位移、 角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量 输出（REP）。
• 将HSC1的计数模式设置为11 • 将HSC1的当前值更新为0 • 将HSC1的预设值设置为50
子程序SBR_0
例题
• 设置中断为预设值=当前值，触发中断INT_0 • 启用全局中断 • 将设置传给HSC1
中断程序INT_0
例程
• 当前值=预设值时，当前值清零 • 设置允许更新当前值 • 将设置传给HSC1
• 在使用高速计数功能的时候，需要修改系统内 的部分特使寄存器。以改变我们的计数模式。 SMB36至SMB65被用于监控和控制高速计数 器HSC0、HSC1和HSC2； SMB136至SMB165被用于监控和控制高速计 数器HSC3、HSC4和HSC5。
• 下面，我们就对相应的特殊寄存器进行介绍
S7-200 高速计数器特殊寄存器
SM66.5 SM76.5
SM66.6 SM76.6
SM66.7 SM76.7
状态位 PTO轮廓由于计算错误异常中止 0 = 无错： PTO轮廓由于用户命令异常中止 0 = 无错：
1 = 异常中止 1 = 异常中止
PTO管线溢出／下溢
0 = 无溢出； 1 = 溢出／下溢
PTO空闲
0 = 进行中;
1 = PTO空闲
例程
• 将Q0.0的输出选择成为PTO高速 输出，周期以毫秒为单位
• 将周期设置为5MS，也就是200 脉冲/S
• 将Q0.0的输出脉冲数量设置为 4000，也就是20圈
• 设置Q0.0启用
思考题
• 一个旋转机构待用步进电机，电机自带减速机 变速比为32/1。我们要这个旋转机构旋转90°， 设这个电机的每一步是0.9°。请给出设计方案
• 高速输出的分类： 分为两种：PTO和PWM
PTO提供方波（50%占空比）输出，配备周期和 脉冲数用户控制功能。
PWM提供连续性变量占空比输出，配备周期和脉 宽用户控制功能。
高速输出前言
脉冲周期
PTO脉冲数
高速输出前言
脉冲周期 PKW宽度
高速输出关联特殊寄存器
Q0.0
Q0.1
SM66.4 SM76.4
脉冲计 数
脉宽
载入 载入
载入 载入
载入 载入
载入 载入
• 经过整理，我们得到上表
周期 载入 载入 载入 载入
载入 载入 载入 载入
高速输出指令
• 脉冲输出（PLS） 指令被用于控制 在高速输入 （Q0.0和Q0.1） 中提供的"脉冲 串输出"（PTO） 和"脉宽调制" （PWM）功能。
例题
• 一台步进电机，每200个脉冲旋转一圈，我们需 要它在按下I0.0后旋转20圈，速度为1圈/秒。做 出设计实现功能！
速计数器为：HSC1（I0.6为A相，I0.7为B相， I1.0为复位, I1.1为启动）
3）由于使用的是HSC1，我们需要选择CPU224以上 的CPU型号
例题
程序设计：在首次运行时需要对高 速计数器参数初始化，初始化程序 为SBR_0
子程序SBR_0
例题
• 将HSC1的预设值和当前值设置为允许更新， 方向允许更新，4倍频的向上计数
1 = 更新周期 1 = 更新脉宽 1 = 更新脉冲计数 1 = 1ms/tick 1 = 同步更新 1 = 多段操作 1 = 选择PWM 1 = 启用PTO/PWM
其他PTO/PWM寄存器 PTO/PWM周期值（范围：2至 65535） PWM脉宽值（范围：0至65535） PTO脉冲计值（范围：1至4294967295） 进行中的段数（仅用于多段PTO操作） 轮廓表起始位置，用距离V0的字节偏移量表示（仅用于多段PTO操作） 线性轮廓状态字节 线性轮廓结果寄存器 手动模式频率寄存器
高速输出关联特殊寄存器
SMB67/ 77
启用
16#81 是 16#84 是 16#85 是 16#89 是 16#8C 是 16#8D 是 16#A0 是 16#A8 是 16#D1 是 16#D2 是 16#D3 是 16#D9 是 16#DA 是 16#DB 是
选择模式 PTO段操作
PTO
单段
HSC0 HSC1 HSC2 HSC3
SM37. SM47. SM57.
0
0
0
SM47. SM57.
1
1
SM37. SM47. SM57.
2
2
2
SM37. SM47. SM57. SM137.
3
3
3
3
SM37. SM47. SM57. SM137.
4
4
4
4
SM37. SM47. SM57. SM137.
旋转编码器
• 编码器的分类 • 编码器按照信号电压分类：24V和5V • 按照信号类型分为：绝对式编码器、增量式编码器、混合式编码器
绝对值编码器为每一个轴的位置提供一个独一无二的编码数字值。 增量式编码器轴的每圈转动，增量型编码器提供一定数量的脉冲。 • 按照信号采集方式分为：单倍频和四倍频
单倍频模式（1X）
高速输出关联特殊寄存器
Q0.0 SM67.0 SM67.1 SM67.2 SM67.3 SM67.4 SM67.5 SM67.6 SM67.7
Q0.1 SM77.0 SM77.1 SM77.2 SM77.3 SM77.4 SM77.5 SM77.6 SM77.7
Q0.0 SMW68 SMW70 SMD72 SMB166 SMW168 SMB170 SMB171 SMB172
S7-200 高速计数器基础
• 模式3、 4、 5 的计数方式
S7-200 高速计数器基础
• 模式6、7、8 的计数方式
S7-200 高速计数器基础
• 模式9、10、11 （1X）的计数方式
S7-200 高速计数器基础
• 模式9、10、11 （4X）的计数方式
S7-200 高速计数器特殊寄存器
5
5
5
5
SM37. SM47. SM57. SM137.
6
6
6
6
SM37. SM47. SM57. SM137.
7
7
7
7
HSC4 HSC5
SM147. 0
SM147. 2
SM147. SM157
3
.3
SM147. SM157
4
.4
SM147. SM157
5
.5
SM147. SM157
6
.6
SM147. SM157
• 格式：HC[高速计数器号码] 例如：HC2
例题
• 编写一个高速计数程序，将I0.6的输入模式设置高速计数， 为A/B正交计数，由外部信号启动和复位。当计数值为50的 时候将计数值清零重新计数。
• 项目分析： 1）项目使用模式为： A/B正交计数，由外部信号启动
和复位。所以，我们选择工作模式为“11”； 2）输入端使用I0.6，我们根据模式选择定义使用的高