S7200高速计数器的学习.ppt

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）。 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 旋转编码器 单倍频模式（1X ） 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 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 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 控制字节 HSC 0 H SC1 HSC2HSC3 HSC4HSC5说明 SM37. 0 SM47. 0 SM57. 0 SM147. 0 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 SM47. 1 SM57. 1 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 SM37. 2 SM47. 2 SM57. 2 SM147. 2 正交计数器的计数速率选项 ：0=4x计数速率1=1x计 数速率 SM37. 3 SM47. 3 SM57. 3 SM137. 3 SM147. 3 SM157. 3计数方向控制位：0 = 向下计数1 = 向上计数 SM37. 4 SM47. 4 SM57. 4 SM137. 4 SM147. 4 SM157. 4向HSC写入计数方向：0 = 无更新1 = 更新方向 SM37. 5 SM47. 5 SM57. 5 SM137. 5 SM147. 5 SM157. 5向HSC写入新预设值 ：0 = 无更新1 = 更新预设值 SM37. 6 SM47. 6 SM57. 6 SM137. 6 SM147. 6 SM157. 6向HSC写入新当前值：0 = 无更新1 = 更新当前值 SM37. 7 SM47. 7 SM57. 7 SM137. 7 SM147. 7 SM157. 7启用HSC：0 = 禁用HSC1 = 启用HSC S7-200 高速计数器特殊寄存器 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 载入 数值 HSC0HSC1HSC2HSC3HSC4HSC5 新当 前值 SMD3 8 SMD4 8 SMD5 8 SMD1 38 SMD1 48 SMD1 58 新预 设值 SMD4 2 SMD5 2 SMD6 2 SMD1 42 SMD1 52 SMD1 62 S7-200 高速计数器特殊寄存器 HSC0HSC1HSC2HSC3HSC4HSC5说明 SM36.0SM46.0SM56.0 SM136. 0 SM146. 0 SM156. 0未使用 SM36.1SM46.1SM56.1 SM136. 1 SM146. 1 SM156. 1未使用 SM36.2SM46.2SM56.2 SM136. 2 SM146. 2 SM156. 2未使用 SM36.3SM46.3SM56.3 SM136. 3 SM146. 3 SM156. 3未使用 SM36.4SM46.4SM56.4 SM136. 4 SM146. 4 SM156. 4未使用 SM36.5SM46.5SM56.5 SM136. 5 SM146. 5 SM156. 5 当前计数方向状态位：0 = 向下计数；1 = 向上计数 SM36.6SM46.6SM56.6 SM136. 6 SM146. 6 SM156. 6 当前值等于预设值 状态位：0 = 不相等；1 = 等于 SM36.7SM46.7SM56.7 SM136. 7 SM146. 7 SM156. 7 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 v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 。 例：将HSC0设置 成计数模式1 S7-200 高速计数器指令 v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。 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 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 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 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 子程序SBR_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 中断程序INT_0 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） 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 Q0.0Q0.1状态位 SM66.4SM76.4PTO轮廓由于计算错误 异常中止0 = 无错：1 = 异常中止 SM66.5SM76.5PTO轮廓由于用户命令异常中止0 = 无错：1 = 异常中止 SM66.6SM76.6PTO管线溢出下溢0 = 无溢出； 1 = 溢出下溢 SM66.7SM76.7PTO空闲 0 = 进行中;1 = PTO空闲 高速输出关联特殊寄存器 Q0.0Q0.1控制位 SM67.0SM77.0PTO/PWM更新周期值 0 = 无更新；1 = 更新周期 SM67.1SM77.1PWM更新脉宽时间值 0 = 无更新；1 = 更新脉宽 SM67.2SM77.2PTO更新脉冲计值0 = 无更新；1 = 更新脉冲计数 SM67.3SM77.3PTO/PWM选择0 = 1 S /tick；1 = 1ms/tick SM67.4SM77.4PWM更新方法：0 = 异步更新；1 = 同步更新 SM67.5SM77.5PTO操作：0 = 单段操作；1 = 多段操作 SM67.6SM77.6PTO/PWM模式选择0= 选择 PTO;1 = 选择 PWM SM67.7SM77.7PTO/PWM启用0 = 禁用PTO/PWM；1 = 启用PTO/PWM Q0.0Q0.1其他PTO/PWM寄存器 SMW68SMW78PTO/PWM周期值（范围：2至 65535） SMW70SMW80PWM脉宽值 （范围：0至65535） SMD72SMD82PTO脉冲计值 （范围：1至4294967295） SMB166SMB176进行中的段数（仅用于多段PTO操作） SMW168SMW178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） SMB170SMB180线性轮廓状态字节 SMB171SMB181线性轮廓结果寄存器 SMB172SMB182手动模式频率寄存器 高速输出关联特殊寄存器 经过整理，我们得到上表 SMB67/ 77 启用 选择 模 式 PTO段操作 PWM更 新 方 法 脉冲计 数 脉宽周期 16#81是PTO单段 1 S/循环 载入 16#84是PTO单段 1 S/循环载入 16#85是PTO单段 1 S/循环载入 载入 16#89是PTO单段 1 S/循环 载入 16#8C是PTO单段 1 ms/循环载入 16#8D是PTO单段 1 ms/循环载入 载入 16#A0是PTO多段 1 S/循环 16#A8是PTO多段 1 S/循环 16#D1是PWM 同步1 S/循环 载入 16#D2是PWM 同步1 S/循环 载入 16#D3是PWM 同步1 S/循环 载入载入 16#D9是PWM 同步1 S/循环 载入 16#DA是PWM 同步1 S/循环 载入 16#DB是PWM 同步1 S/循环 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！ 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