《计数器和寄存器》PPT课件

第四讲计数器和寄存器,PLC教程,一、计数器,计数器用符号C表示，根据它们计数方式和工作特点分为两类：普通内部信号计数器和高速计数器。1.内部信号计数器内部信号计数器是PLC在执行扫描操作时，对内部编程器件如X、Y、M、S、T的通断状态进行计数的计数器。为保证计数器计数的准确性，要求编程器件触点的接通与断开时间应比PLC的扫描周期长。内部信号计数器有16位增计数器和32位增/减双向计数器，两类计数器都有通用型和断电保持型两种类型。,1）16位增计数器通用型：C0C99，共100点,无断电保持功能，即线圈断电后重新开始计数。断电保持型：C100C199，共100点，具有断电保持功能。即使断电，计数器的当前值与输出触点的动作状态或复位状态仍能保持，待通电后继续计数。设定值范围：两种计数器的计数值设定范围均为：132767。计数值设定方法：设定值即可由常数K直接设定，也可通过数据寄存器的内容间接设定。,16位增计数器编程举例如图4-1a所示,其动作过程示意图如图4-1b所示。,2）32位双向（增/减）计数器通用型：C200C219，共20点,无断电保持功能。断电保持型：C220C234，共15点，具有断电保持功能。即使断电，计数器的当前值与输出触点的动作状态或复位状态仍能保持。设定值范围：-2147483648+2147483647。增/减计数器计数方式设定方法：32位双向计数器C200C234是递增型还是递减型由特殊辅助继电器M8200M8234设定。对应的特殊辅助继电器为ON时，计数器为减计数；反之为增计数。,例如：对于C200：当特殊辅助继电器M8200接通(置1)时，C200为递减计数；当M8200断开(置0)时，C200为递增计数。递增、递减计数器的梯形图及动作过程如图4-1所示,a）增减计数器梯形图b）动作过程示意图,使用断电保持计数器时，其当前值和输出触点均能保持断电时的状态，当电源再次接通后，断电保持计数器可累计计数。注意：32位计数器当前值的增减与输出触点的动作无关，但是如果从2147483647开始计数，则成为-2147483648。同样，如果从-2147483648开始减计数，则成为2147483647（这类动作被称为环形计数。）,2.高速计数器高速计数器简称HSC。FX2N系列PLC内部的高速计数器器件编号为C235C255，共21点，共享X0X5六个输入端。X0X5称为高速计数器信号输入端，每一个端子只能作为一个高速计数器的输入，如果这6个输入端中的一个已被某个高速计数器占用，它就不能再用于其它高速计数器，也即PLC最多只能有6个高速计数器同时工作。,高速计数器又称中断计数器，可进行KHz频率的计数，计数信号来自于PLC的外部。它的计数频率不受扫描周期的影响，但最高计数频率受输入响应速度和全部高速计数器处理速度的限制。高速计数器用得越少，计数频率可越高。21个高速计数器分如下四种类型，每种类型均为32位递增/递减型计数器C235C240：单相单输入计数无启动/复位端子高速计数器（6个）C241C245：单相单输入计数带启动/复位端子高速计数器（5个）C246C250：单相双计数输入高速计数器（5个）C251C255：2相2计数输入(A-B相型)高速计数器（5个）,下表4-1给出了各种类型高速计数器对应输入端子的名称。表中U表示加法计数，D表示减法计数，A表示A相输入，B表示B相输入，R表示复位输入，S表示启动输入。,(1)单相单计数输入无启动/复位端高速计数器无启动/复位端高速计数器C235C240各有一个计数脉冲输入端，分别是X0X5。U/D表示每个计数器可增/减计数，它们的计数方向由对应辅助继电器M8(对应计数器编号235240)决定：M8235M8240为ON，计数器C235C240作减计数；M8235M8240为OFF，计数器C235C240作增计数。,例：,当X10接通，M8235为ON，计数器C235作减计数；反之作加计数。作递加计数器时，当计数值达到设定值，输出触点动作并保持；作递减计数时，到达计数值则复位。当X11接通，C235当前值立即复位为0，触点C235断开。当X12接通，C235开始工作，对来自X0端子输入的脉冲信号进行计数。,C235无启动/复位高速计数器,(2)单相单计数输入带启动/复位高速计数器带启动/复位高速计数器C241C245各有一个计数脉冲输入端和一个复位输入端R，其中C244、C245还各有一个启动输入端S。它们的计数方向由对应辅助继电器M8(对应计数器编号241245)决定：M8241M8245为ON，计数器C241C245作减计数；M8241M8245为OFF，计数器C241C245作增计数。,例：,C245一相带启动/复位的高速计数器,当X1接通，M8245为ON，计数器C245作减计数，反之作加计数。当X14接通，C245当前值立即复位。根据表4-1，C245还可由外部输入端X3复位。因为计数器C245带有外部启动输入端X7，所以不仅需要X15为ON,同时X7也为ON时，C245才开始计数，计数输入脉冲来自输入端子X2。,当C245的当前值大于等于设定值时，线圈Y0接通；当C245的当前值小于设定值时，Y0断开。若启动开关X7断开，C245停止计数。,注意：外部控制启动X7和复位X3是立即响应的，它不受程序扫描周期的影响。,(3)单相双计数输入（双向）高速计数器单相双计数输入高速计数器C246C250这种计数器有两个输入端，一个作递加输入端，一个作递减输入端。其中几个计数器还具有复位端R和启动端S。,例1：,C246单相双输入高速计数器,当X10接通，C246复位。当X11接通时，C246开始工作，使X0、X1输入有效。如果计数脉冲信号从X0端输入,则C246作递加计数，即当X0由OFFON，C246加1；如果计数脉冲信号从X1端输入,则C246作递减计数，即当X1由OFFON，C246减1（上升沿计数）。,例2：,C250单相双输入有启动/复位端的高速计数器,对于C250，X5为复位输入端，即X5接通，计数器C250复位,因此，可由之进行计数器的外部复位，而不必在梯形图使用RSTC250指令。因为X7为C250的启动输入端，在X5为OFF状态时，只有X7、X13同时为ON时，C250才开始工作，对来自X3端输入的脉冲作加计数，对来自X4端输入的脉冲作减计数。当X7或X13断开时停止计数。,（4）双相(A-B相)双计数输入高速计数器双相(A-B相)双计数输入高速计数器C251C255的计数方向（是加计数还是减计数）由A相脉冲信号与B相脉冲信号的相位关系决定，加/减计数示意图如图3所示。当A相为ON状态时，若B相输入为OFFON,则计数器作加计数，如图（a）所示；若B相输入ONOFF，则计数器作减计数，如图（b）所示。,（a）,(b),例：,C251双相输入高速计数器,当X12接通时，C251对X0端输入的A相信号和X1端输入的B相信号的ON/OFF过程计数。如果当前值超过设定值，则Y2为ON；如果当前值小于设定值，则Y2为OFF。当X11接通时，C251被复位。通过对应的特殊辅助继电器M8251可知道计数器C251是加计数还是减计数。Y3接通（减计数），反之断开（增计数）。,高速计数器的计数频率较高，它们的输入信号的频率受两方面的限制：一是全部高速计数器的处理时间，因它们采用中断方式，所以，计数器用的越少，则可计数频率就越高；二是输入端的响应速度，其中X0、X2、X3最高频率为10KHZ，X1、X4、X5最高频率为7KHZ。注意：(1)用作某高速计数器外部计数信号输入端的输入继电器的触点，不能出现在该高速计数器的线圈电路上。(2)高速计数器的当前值达到设定值时，若要求有立即输出，则要采用高速计数器的专用比较指令。,例：,计数输入X001每驱动C0线圈一次，计数器的当前值就增加1，在执行第5次的线圈指令时，输出触点动作，以后即使计数输入X001再动作，计数器的当前值不变。如果复位输入X000为ON，则执行RST指令，计数器的当前值为0，输出触点复位。,寄存器,一、数据寄存器数据寄存器为16位，最高位为符号位，也可用两个数据寄存器合并起来存放32位数据，最高位仍为符号位。FX2N型PLC的数据寄存器分类如下：1.通用数据寄存器D0D199共200点通用数据寄存器只要不写入其它数据，已写入的数据不会变化。但当PLC由运行到停止时，该类数据寄存器的数据均被清0。若特殊辅助继电器M8033置1，PLC运行转向停止时，数据不被清零，可以保持。,2.断电保持数据寄存器D200D7999共7800点数据寄存器D200D511（共312点）中的数据在PLC停止状态或断电情况下都可以保持，只要不改写，原有数据就不会丢失。通过改变外部设备的参数设定，可以改变通用数据寄存器与有断电保持功能的数据寄存器的分配。在两台PLC作点对点的通信时，D490D509被用作通信操作。D512D7999的断电保持功能不能用软件改变，可用RST、ZRST、FMOV等指令将断电保持数据寄存器复位。,3.特殊数据寄存器D8000D8255共256点这些数据寄存器供监视PLC中各种元件运行方式用，其内容在电源接通时写入初始化值（全部先清零，然后由系统ROM安排写入初始值）。未定义的特殊数据寄存器，用户不能用。,例：D8000所存放警戒监视时钟的时间是由系统ROM设定的。要改变时，用传送指令将目的时间送入D8000。该值在运行变为停止时，保持不变。,4、变址寄存器V0V7/Z0Z7作用：变址寄存器通常在传送、比较指令中用来修改操作对象的元件编号。操作方式：V和Z都是16位的数据寄存器，可进行数据的读/写。当进行32位数据操作时，将V、Z合并使用，指定Z为低位，V为高位。32位指令中V、Z自动配对，使用时只需指定Z。可变址修正的元件：X、Y、M、S、P、T、C、D、K、H,例：,X0接通时，（V）=10；X1接通时，（Z）=20。X2接通时，（D5V）+（D15Z）（D40Z）就等价于（D15）+（D35）（D60）。M8000接通时，变址寄存器V=0。X3接通时，（D1，D0）+（D3,D2）（D45,D44）,完成32位的加法运算。,二、常用的PLC单元程序,1、延时程序（1）多个定时器组合用FX2N系列PLC实现5000S的延时程序。（注：FX2N系列PLC的定时器最长定时时间为3276.7S）,LDT0K30000LDT1K20000LDT1OUTY0END,（2）定时器与计数器的组合要求当X0接通后，延时20000S，输出Y0接通；当X0断开后，输出Y0断开。补充：置位和复位指令（SET和RST）,LDX0ANIT0OUTT0K1000LDT0OUTC0K200LDC0OUTY0LDIX0RSTC0END,（3）两个计数器组合当X0接通后，延时50000S，输出Y0接通；当X0断开后，输出Y0断开。,M8013：1s时钟脉冲继电器，PLC上电后，自动产生周期为1s的方波。,LDX0ANDM8013OUTC0K500LDC0OUTC1K100,LDC1OUTY0LDC0ORIX0RSTC0LDIX0RSTC1END,（4）长延时定时器,M8014：1min时钟脉冲继电器，PLC上电后，自动产生周期为1min的方波。,2、顺序延时接通程序（1）当X0接通后，输出端Y0、Y1、Y2按顺序每隔10S输出接通。,LDX0OUTT0K100OUTT1K200OUTT2K300,LDT0OUTY0LDT1OUTY1LDT2OUTY2END,（2）用按钮控制三台电动机，为了避免三台电动机同时起动，起动电流过大，要求每隔5秒起动一台，试设计PLC控制梯形图。,LDX0ORY0ANIX1OUTY0ANIT0OUTT0K50,LDT0ORY2ANDY1OUTY2LDT0ORY1ANDY0OUTY1END,3、顺序循环接通程序当X0接通后，三个输出端按顺序各接通10S，如此循环直至X0断开后，三个输出全部断开。,LDX0ANIT2OUTT0K100OUTT1K200OUTT2K300,LDX0ANIT0OUTY0LDT0ANIT1OUTY1LDT1ANIT2OUTY2END,4、两台电动机顺序起动的联锁控制前一个不动作，后一个不能动作，前一个动作之后，后一个才能动作。控制要求：第一台电动机M1启动之后第二台电动机M2才能启动，M2可单独停止。启动：按下SB1,第一台电机启动并自锁；停机：按下SB2或M1过载，M1、M2都停机。按下SB4或M2过载时，M2停转，但M1可继续运行。实现方法：将控制KM1的常开触点加在控制KM2的支路上。,其I/O分配如下：X0：第一台电机启动按钮SB1X1：第一台电机停止按钮SB2X2：第二台电机启动按钮SB3X3：第二台电机停止按钮SB4,X4：第一台电机热继电器常开按钮FR2X5：第二台电机热继电器常开按钮FR2Y0：控制第一台电机接触器KM1Y1：控制第二台电机接触器KM2,LDX0ORY0ANIX1ANIX4OUTY0LDX2ORY1ANDY0ANIX3ANIX5OUTY1END,5、二分频程序输入端X0输入一个频率为f的方波，要求输出端Y0输出一个频率为f/2的方波，即设计一个二分频程序。,补充：上升沿微分和下降沿微分指令（PLS、PLF）,PLS/PLF指令为脉冲输出指令，分别表示在输入信号的上升沿/下降沿到来时，输