s7-200高速计数器使用技巧

s7-200高速计数器详细解说

一、高速计数器

普通计数器是通过两次扫描中输入端子的电平变化实现计数的，可以用普通的寄存器通过加1指令实现。特点是受扫描的影响，只能用于低频脉冲计数。高速脉冲使用PLC内部的高速计数器，各种PLC都内置高速计数器。S7-200 CPU具有集成的、硬件高速计数器。

CPU221和CPU222可以使用4个30kHz单相高速计数器或2个20kHz的两相高速计数器，而CPU224和CPU226可以使用6个30kHz单相高速计数器或4个20kHz的两相高速计数器。

高速计数器的主要功能就是对主机实际转速反馈进行测量，这是电子调速器的一项重要

功能，因为主机实际转速反馈测量的准确与否直

接关系到保证主机转速稳定，保证主机运行的安

全。重点介绍了S7-200 PLC高速计数器。在开

发研制中发现，采用S7-200 PLC高速计数器可

以非常准确地对电动机实际转速反馈进行测量，

而且硬件实现非常简单，价格也比较低，具有很

大的应用价值。

（一）概述

普通计数器是通过两次扫描输入端子电平

变化来进行计数的，因此其端子输入脉冲的频率

必须必扫描频率低得多。对于高速脉冲而言，这

种方法会出现丢失脉冲导致计数错误。S7-200

内置了高速计数器HSC，其工作情况类似于单

片机中的计数器。起动后不受扫描周期的影响，

由硬件自动计数，当满足一定条件时发出中断申

请。其最高技术频率高达30KHz。

S7-200的计数器最多可以设置12种不同的

工作模式，用于实现高速运动的精确控制。

S7-200还设有高速脉冲输出，输出频率可

以高达20KHz。用于PTO（脉冲串输出，输出

一个频率可调，占空比50%的脉冲。）和PWM（脉宽调制脉冲）。PTO用于带有位置控制功能的步进电机控制或者伺服电机驱动器控制，通过输出脉冲的个数作为位置给定值的输入，以实现定位控制功能。通过改变脉冲的输出频率，可以改变运动的速度。PWM用于直接驱动调速系统或运动控制系统的输出，控制主逆变回路。

1.高速计数器指令

普通计数器受CPU扫描速度的影响，是按照顺序扫描的方式进行工作。在没个扫描周期中，对计数脉冲只能进行一次累加；对于脉冲信号的频率比PLC的扫描频率高时，如果仍采用普通计数器进行累加，必然会丢失很对输入脉冲信号。在PLC中，对比扫描频率高

的输入信号的计数可也使用高速计数器指令来实现。

在S7-200的CPU22X中，高速计数器数量及其地址编号表如下

CPU类型CPU221 CPU222 CPU224 CPU226

高速计数器数量 4 6

高速计数器编号HC0,HC3~HC5 HC0~HC5

1．高速计数器指令

高速计数器的指令包括：定义高速计数器指令HDEF 和执行高速计数指令HSC，如表HDEF HSC

(1)定义高速计数器指令HDEF

HDE指令功能是为某个要使用的高速计数器选定一种工作模式。每个高速计数器在使用前，都要用HDEF指令来定义工作模式，并且只能用一次。它有两个输入端：HSC为要使用的高速计数器编号，数据类型为字节型，数据范围为0~5的常数，分别对应HC0~ HC5;MOCE为高速计数的工作模式，数据类型为字节型，数据范围为0~11的常数，分别对应12种工作模式。当准许输入使能EN有效时，为指定的高速计数器HSC定义工作模式MODE。

（2）执行高速计数指令HSC

HSC指令功能功能是根据与高速计数器相关的特殊继电器确定在控制方式和工作状态，使高速计数器的设置生效，按照指令的工作模式的工作模式执行计数操作。它有一个数据输入端N：N为高速计数器的编号，数据类型的字型，数据范围为0~5的常数，分别对应高速计数器HC0~HC5.当准许输入EN使能有效时，启动N号高速计数器工作。

2．高速计数器的输入端

高速计数器的输入端不像普通输入端那样有用户定义，而是由系统指定的输入点输入信号，每个高速计数器对它所支持的脉冲输入端，方向控制，复位和启动都有专用的输入点，通过比较或中断完成预定的操作。每个高速计数器专用的输入点如表

高速计数器的输入点

高速计数器标号输入点高速计数器标号输入点

HC0 I0.0,I0.1,I0.2 HC3 I0.1

HC1 I0.6,I0.7,I1.0,11.1 HC4 I0.3,I0.4,I0.5

HC2 I1.2,I1.3,,I1.4,I1.5 HC5 I0.4

3．高速计数器的状态字节

系统为每个高速计数器都在特殊寄存器区SMB提供了一个状态字节，为了监视高速计数器

的工作状态，执行由高速计数器引用的中断事件，其格式如表。

高速计数器的状态字节

HC0 HC1 HC2 HC3 HC4 HC5 描述

SM36.0 SM46.0 SM56.0 SM36.0 SM146.0 SM156.0 不用

SM36.1 SM46.1 SM56.1 SM36.1 SM146.1 SM156.1

SM36.2 SM46.2 SM56.2 SM36.2 SM146.2 SM156.2

SM36.3 SM46.3 SM56.3 SM36.3 SM146.3 SM156.3

SM36.4 SM46.4 SM56.4 SM36.4 SM146.4 SM156.4

SM36.5 SM46.5 SM56.5 SM36.5 SM146.5 SM156.5 当前计数的状态位0=

减计数，1=增计数

SM36.6 SM46.6 SM56.6 SM36.6 SM146.6 SM156.6 当前值等于设定值的状

态位0=不等于，1=等于

SM36.7 SM46.7 SM56.7 SM36.7 SM146.7 SM156.7 当前值大于设定值得状

态位0=小于等于，1=大

于

只有执行高速计数器的中断程序时，状态字节的状态位才有效。

4.高速计数器的工作模式

高速计数器有12种不同的工作模式（0`~11）,分为4类。每个高速计数器都有多种工作模

式，可以通过编程的方法，使用定义高速计数器指令HDEF来选定工作模式。

（1）各个高速计数器的工作模式

1．高速计数器HC0是一个通用的增减计数器，工有8种模式，可也通过编程来选择不同的工作模式，HC0的工作模式如表

HC0的工作模式

模式描述控制位I0.0 I0.1 I0.2

0 内部方向控制的单向增/

减计数器SM37.3=0,减脉冲

1 SM37.3=1,增复位

3 外部方向控制的单向增/

减计数器I0.1=0，减脉冲方向

4 I0.1=1，增复位

6 增/减计数脉冲输入控制

的双向计数器外部输入控

制

曾计数

脉冲

减计数

脉冲

7 复位

9 A/B相正交

计数器A超前B,

曾计数

外部输入控

制

A相脉冲B相脉冲

10 B超前A，

减计数

复位

2高速计数器HC1共有12种操作模式如表

HCI的操作模式

模式描述控制位I0.6 I0.7 I1.0 I1.1

0 内部方向控制的单向

增/减计数器SM47.3=0,减

SM47.3=1,增

脉冲

1 复位

2 启动