模块二定位控制

1、模块二模块二 定位控制（高速计定位控制（高速计数和中断）数和中断）项目安排项目安排项目4 定位控制实训定位控制定位控制项目3 高速计数器及应用HSC的使用的使用项目2 中断指令及应用中断编程中断编程项目1 旋转编码器认识与实践电器元件电器元件一一 旋转编码器认识旋转编码器认识项目应用项目应用 转速和位移测量常应用于电机转速和工作台位移的测量与转速和位移测量常应用于电机转速和工作台位移的测量与控制。控制。项目分析项目分析 电机转速的测量是通过测量电机在一定时间内的旋转圈数电机转速的测量是通过测量电机在一定时间内的旋转圈数来确定的。来确定的。 工作台的直线位移是通过电机旋转带动丝杠转动从而推动工作

2、台的直线位移是通过电机旋转带动丝杠转动从而推动螺母直线位移来实现的，因此其测量需从测量电机的角位螺母直线位移来实现的，因此其测量需从测量电机的角位移着手。移着手。传感器传感器高速计数器高速计数器定时器定时器光电编码器光电编码器 光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。 光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。光光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。方形孔。 电动机旋转时，光

3、栅盘与电动机同速旋转，经发电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号干脉冲信号 。 为判断旋转方向，码盘提供相位差为判断旋转方向，码盘提供相位差为为9090的两路脉的两路脉冲信号冲信号AA相和相和B B相相。此外，还提供一路此外，还提供一路Z Z相脉冲相脉冲（转一圈出现一个）。（转一圈出现一个）。 光电编码器光电编码器1 - 光源；光源；2 - 柱面镜；柱面镜；3 - 码盘；码盘；4 - 狭缝；狭缝；5 - 元件元件二中断指令及应用二中断指令及应用 中断源中断源中断指令中断指令 中断程序中断程序 1

4、12 23 31 1、中断源、中断源 中断概念中断概念:中段就是终止当前正在运行的程序，去执中段就是终止当前正在运行的程序，去执 行为立即响应的信号而编制的中断服务程行为立即响应的信号而编制的中断服务程 序，执行完毕再返回原先终止的程序并继序，执行完毕再返回原先终止的程序并继 续执行。续执行。中断源：是指发出中断请求的事件，又叫中断事件。中断源：是指发出中断请求的事件，又叫中断事件。（1）中断源分类）中断源分类 S7-200系列可编程控制器最多有系列可编程控制器最多有34个中断源，个中断源， 分为三大类：分为三大类：通信中断通信中断 输入输入/输出（输出（I/O）中断）中断 时基中断时基中断

5、1 1、中断源、中断源（2）中断优先级）中断优先级 q中断优先级由高到低依次是：中断优先级由高到低依次是： 通信中断、输入输出中断、时基中断。通信中断、输入输出中断、时基中断。q每种中断中的不同中断事件又有不同的优先权。每种中断中的不同中断事件又有不同的优先权。q主机中的所有中断事件及优先级如下表。主机中的所有中断事件及优先级如下表。1 1、中断源、中断源表表4中断事件及优先级中断事件及优先级211 1、中断源、中断源（3）CPU响应中断的原则响应中断的原则M 一个程序中总共可有一个程序中总共可有128个中断。个中断。M S7-200在任何时刻，只能执行一个中断程序；在任何时刻，只能执行一个中

6、断程序；在中断各自的优先级组内按照先来先服务的在中断各自的优先级组内按照先来先服务的原则为中断提供服务，一旦一个中断程序开原则为中断提供服务，一旦一个中断程序开始执行，则一直执行至完成，不能被另一个始执行，则一直执行至完成，不能被另一个中断程序打断，即使是更高优先级的中断程中断程序打断，即使是更高优先级的中断程序；序；M 中断程序执行中，新的中断请求按优先级排中断程序执行中，新的中断请求按优先级排队等候，中断队列能保存的中断个数有限，队等候，中断队列能保存的中断个数有限，若超出，则会产生溢出。若超出，则会产生溢出。1 1、中断源、中断源2 2、中断指令、中断指令中段程序：是为处理中断事件而事先

7、编好的程序。中段程序：是为处理中断事件而事先编好的程序。中断程序不是由程序调用，而是在中断事件发生中断程序不是由程序调用，而是在中断事件发生时由操作系统调用。时由操作系统调用。 注意：(1)(1)在中断程序中禁止使用在中断程序中禁止使用DISIDISI、ENIENI、HDEFHDEF、LSCRLSCR、ENDEND指令。指令。 (2) (2)中断程序最后一条指令一定是无条件返回指中断程序最后一条指令一定是无条件返回指令令RETI(RETI(省略省略),),也可以是有条件返回指令也可以是有条件返回指令CRETICRETI结结束中断程序。束中断程序。2 2、中断程序、中断程序( (中断服务程序中断

8、服务程序 ) )三三 高速计数器高速计数器 由于普通计数器的计数频率较低由于普通计数器的计数频率较低(一般只有几十赫一般只有几十赫兹兹)，因此，因此PLC对高速脉冲信号进行计数需要采用对高速脉冲信号进行计数需要采用高速计数器。高速计数器。 S7-200有有6个高速计数器个高速计数器HSC0HSC5，分别可，分别可以设置以设置12种不同的工作模式。种不同的工作模式。 高速计数器以脉冲编码器的高速脉冲输出为输入，高速计数器以脉冲编码器的高速脉冲输出为输入，其计数频率与其计数频率与PLC的扫描周期无关。的扫描周期无关。高速计数器的外部输入点高速计数器的外部输入点高速计数器的控制位高速计数器的控制位缺

9、省设置为缺省设置为0 0。表表2.3 设置初始值和预置值设置初始值和预置值设置初始值和预置值前，必须先设置设置初始值和预置值前，必须先设置HSC控制位，即其第控制位，即其第5和和6位为位为1。表表2.4 高速计数器的状态位高速计数器的状态位只有执行中断服务程序时，状态位才有效。可以用状态位产生中断，以完只有执行中断服务程序时，状态位才有效。可以用状态位产生中断，以完成更重要的操作。成更重要的操作。高速计数器指令高速计数器指令 定义高速计数器指令（定义高速计数器指令（HDEF）用来）用来指定高速计数器（指定高速计数器（HSC）及其工作模）及其工作模式（式（MODE）。）。 高速计数器指令（高速计

10、数器指令（HSC）用来激活高）用来激活高速计数器，速计数器，N为其标号。为其标号。 所有高速计数器都可以运行在最高频所有高速计数器都可以运行在最高频率而互不影响。率而互不影响。表表9.5高速计数器编程高速计数器编程必须完成以下基本操作：必须完成以下基本操作： 定义高速计数器和模式（定义高速计数器和模式（HDEF指令）指令） 设置控制字节（表设置控制字节（表2.2） 设置初始值（表设置初始值（表2.3） 设置预置值（表设置预置值（表2.3） 激活高速计数器（激活高速计数器（HSC指令）指令）四、定位训练四、定位训练已知条件：电动机输出轴直径d=2cm。控制要求： 按下启动按钮，电动机以20Hz频率正转运行，将货物向前运送20 后停止；然后，反转运行，以30Hz频率将货物向后运送 5cm 后停止。题目要求： （1）绘制硬件接线图； （2）绘制流程图（