可编程控制器技术应用课件 16高速计数器

高速计数器教学目标知识目标能力目标素质目标1.掌握光电编码的工作原理2.掌握光电编码的使用方法3.掌握高速计数器的工作模式1.能熟练根据场合选择高速计数器的模式1.培养自主探究、举一反三的能力2.培养团队合作，分析讨论问题的能力高速计数器旋转式光电编码器，通过同轴旋转的方式，用编码器测量旋转轮转动的角度。该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数或数字量的传感器。光电编码器与转动轴同轴安装了一个光栅盘，光栅盘随轴转动。光栅盘一侧设置发光光源，另一侧随着光栅盘转动，检测光源通过光栅盘后的光信号，从而输出脉冲信号。通过脉冲信号个数，再进行进一步计算，便可以得知转动的速度和行进的距离。此外，为判断旋转方向，光栅盘还可提供相位相差90°的两路脉冲信号。根据输出信号的不同，光电编码器分为三类：高速计数器1.增量式编码器光电增量式编码器的码盘上有均匀刻制的光栅。码盘旋转时，输出与转角的增量成正比的脉冲，需要用计数器来计脉冲数。有3种增量式编码器：单通道增量式编码器内部只有1对光耦合器，只能产生一个脉冲列。双通道增量式编码器又称为A/B相型编码器，内部只有两对光耦合器，输出相位差为90°的两组独立脉冲列。正转和反转时两路脉冲的超前、滞后关系相反，如果使用A、B相型编码器，PLC可以识别转轴旋转的方向。高速计数器2.绝对式编码器N位绝对式编码器有N个码道，最外层的码道对应于编码的最低位。每一码道有一个光耦合器，用来读取该码道的0、1数据。绝对式编码器输出的N位二进制数反映了运动物体所处的绝对位置，根据位置的变化情况，可以判别出转轴旋转的方向。3.混合式编码器混合式编码器具有绝对式编码器的旋转角度编码的唯一性和增量式编码器的应用灵活性。它输出两组信息：一组信息用于检测磁极位置，带有绝对信息功能；另一组则与增量式编码器的输出信息完全相同。高速计数器西门子PLC的普通计数器按照顺序扫描的方式进行工作，在每个扫描周期中，对计数脉冲进行一次累加，根据PLC扫描周期的不同，频率也不同，但一般较低。高速计数器的工作模式。高速计数器有五种工作模式，每个计数器都有时钟方向控制和复位等特定输入。高速计数器单相计数，内部方向控制。单相计数的工作时序图如图所示。计数器采集并记录时钟信号的个数，当内部方向信号为高电平时，计数器的当前值增加；当内部方向信号为低电平时，计数器的当前值减小。单相计数，外部方向控制。单相计数的工作过程如图所示。计数器采集并记录时钟信号的个数，当外部方向信号（例如外部按钮信号）为高电平时，计数器的当前值增加；当外部方向信号为低电平时，计数器的当前值减小。图

单相计数高速计数器两相计数，两路时钟脉冲输入。加减两相计数的工作过程如图所示。计数器采集并记录时钟信号的个数，加计数信号端子和减计数信号端子分开。当加计数有效时，计数器的当前值增加；当减计数有效时，计数器的当前值减小。高速计数器A/B相正交计数。A/B相正交计数的工作过程如图所示。计数器采集并记录时钟信号的个数。A相计数信号端子和B相计数信号端子分开。当A相计数信号超前时，计数器的当前数值增加；当B相计数信号超前时，计数器的当前数值减小。利用光电编码器测量位移和速度时，通常采用这种模式。高速计数器监控PTO输出。HSC1和HSC2支持此工作模式。在此工作模式下，不需要外部接线，即可用于检测PTO功能发出的脉冲。如用PTO功能控制步进驱动系统或者伺服驱动系统，可利用此模式监控步进电动机或者伺服电动机的位置和速度。高速计数器高速计数器寻址CPU将每个高速计数器的测量值以32位双整数型有符号数的形式存储在输入过程映像区内，在程序中可直接访问这些地址，可以在设备组态中修改这些存储地址。由于过程映像区受扫描周期的影响，在一个扫描周期内高速计数器的测量数值不会发生变化，但高速计数器中的实际值有可能会在一个扫描周