STEP 7-MicroWIN SMART 西門子200smartPLC和編碼器進(jìn)行高速計(jì)數(shù)程序?qū)W習(xí)
固件版本V1.0 的CPU SR20、 CPU SR40、 CPUST40 、CPU SR60 和 CPU ST60可以使用4個(gè)60kHz單相高速計(jì)數(shù)器或2個(gè)40kHz的兩相高速計(jì)數(shù)器,而CPU CR40可以使用4個(gè)30kHz單相高速計(jì)數(shù)器或2個(gè)20kHz的兩相高速計(jì)數(shù)器。
固件版本V2.0 到V2.2的標(biāo)準(zhǔn)型CPU(ST/SR20、ST/SR30、ST/SR40、ST/SR60)可以使用4個(gè)200kHz單相高速計(jì)數(shù)器或2個(gè)100kHz的兩相高速計(jì)數(shù)器,而緊湊型CPU CR40、CR60可以使用4個(gè)100kHz單相高速計(jì)數(shù)器或2個(gè)50kHz的兩相高速計(jì)數(shù)器。
固件版本V2.3 的標(biāo)準(zhǔn)型CPU支持6個(gè)高速計(jì)數(shù)器,具體請(qǐng)參考表1和表2。
表1 標(biāo)準(zhǔn)CPU高速計(jì)數(shù)器
標(biāo)準(zhǔn)型CPU 參數(shù) | CPU SR20 AC/DC/Relay |
CPU ST20 DC/DC/DC |
CPU SR30 AC/DC/Relay |
CPU ST30 DC/DC/DC |
CPU ST40 DC/DC/DC | CPU SR40 AC/DC/Relay | CPU ST60 DC/DC/DC |
CPU SR60 AC/DC/Relay |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
高速計(jì)數(shù)器 | 6(全部) | 6(全部) | 6(全部) | 6(全部) | ||||
——單相/雙相 | 4 @ 200 KHz +2 @30 KHz | 5 @ 200 KHz +1 @30 KHz | 4 @ 200 KHz +2 @30 KHz | 4 @ 200 KHz +2 @30 KHz | ||||
——A/B相 | 2 @ 100 KHz+ 2@20Kz | 3 @ 100 KHz+ 1@20Kz | 2 @ 100 KHz+ 2@20Kz | 2 @ 100 KHz+ 2@20Kz |
表2 經(jīng)濟(jì)型CPU參數(shù)
經(jīng)濟(jì)型CPU 參數(shù) | CPU CR20s AC/DC/Relay |
CPU CR30s AC/DC/Relay |
CPU CR40s AC/DC/Relay | CPU CR60s AC/DC/Relay |
---|---|---|---|---|
高速計(jì)數(shù)器 | 4(全部) | |||
——單相/雙相 | 4 @100 KHz | 4 @ 100 KHz | 4 @ 100 KHz | 4 @ 100 KHz |
——A/B相 | 2 @ 50 KHz | 2 @ 50 KHz | 2 @ 50 KHz | 2 @ 50 KHz |
計(jì)數(shù)器共有四種基本類型:帶有內(nèi)部方向控制的單相計(jì)數(shù)器,帶有外部方向控制的單相計(jì)數(shù)器,帶有兩個(gè)時(shí)鐘輸入的雙相計(jì)數(shù)器和A/B相正交計(jì)數(shù)器。
表3. 高速計(jì)數(shù)器的模式及輸入點(diǎn):
模式 | 描述 | 輸入點(diǎn) | ||
---|---|---|---|---|
HSC0 | I0.0 | I0.1 | I0.4 | |
HSC1 | I0.1 | |||
HSC2 | I0.2 | I0.3 | I0.5 | |
HSC3 | I0.3 | |||
HSC4 | I0.6 | I0.7 | I1.2 | |
HSC5 | I1.0 | I1.1 | I1.3 | |
0 | 帶有內(nèi)部方向控制的單相計(jì)數(shù)器 | 時(shí)鐘 | ||
1 | 時(shí)鐘 | 復(fù)位 | ||
3 | 帶有外部方向控制的單相計(jì)數(shù)器 | 時(shí)鐘 | 方向 | |
4 | 時(shí)鐘 | 方向 | 復(fù)位 | |
6 | 帶有增減計(jì)數(shù)時(shí)鐘的雙相計(jì)數(shù)器 | 增時(shí)鐘 | 減時(shí)鐘 | |
7 | 增時(shí)鐘 | 減時(shí)鐘 | 復(fù)位 | |
9 | A/B相正交計(jì)數(shù)器 | 時(shí)鐘A | 時(shí)鐘B | |
10 | 時(shí)鐘A | 時(shí)鐘B | 復(fù)位 |
表4. 高速計(jì)數(shù)器的尋址
高速計(jì)數(shù)器號(hào) | HSC0 | HSC1 | HSC2 | HSC3 | HSC4 | HSC5 |
---|---|---|---|---|---|---|
新當(dāng)前值(新 CV) | SMD38 | SMD48 | SMD58 | SMD138 | SMD148 | SMD158 |
新預(yù)置值(新 PV) | SMD42 | SMD52 | SMD62 | SMD142 | SMD152 | SMD162 |
當(dāng)前計(jì)數(shù)值(僅讀出) | HC0 | HC1 | HC2 | HC3 | HC4 | HC5 |
高速計(jì)數(shù)器的具體編程及相關(guān)的中斷和其它參數(shù),請(qǐng)參見《S7-200 SMART 系統(tǒng)手冊(cè)》,上面有詳細(xì)的闡述及例程。
下面有編程向?qū)?/P>
高速輸入降噪
要正確操作高速計(jì)數(shù)器,可能需要執(zhí)行以下一項(xiàng)或兩項(xiàng)操作:
● 調(diào)整 HSC 通道所用輸入通道的“系統(tǒng)塊”數(shù)字量輸入濾波時(shí)間。在 S7-200 SMART CPU 中。在 HSC 通道對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)前應(yīng)用輸入濾波。這意味著,如果 HSC 輸入脈沖以輸入濾波過濾掉的速率發(fā)生,則 HSC 不會(huì)在輸入上檢測(cè)到任何脈沖。請(qǐng)務(wù)必將 HSC 的每路輸入的濾波時(shí)間組態(tài)為允許以應(yīng)用需要的速率進(jìn)行計(jì)數(shù)的值。包括方向和復(fù)位輸入。下表顯示可檢測(cè)到的每種輸入濾波組態(tài)的最大輸入頻率。
表5.輸入濾波設(shè)置和可檢測(cè)到的最大輸入頻率
輸入濾波時(shí)間 | 可檢測(cè)到的最大頻率 |
---|---|
0.2μs | 200KHz (標(biāo)準(zhǔn)型CPU) 100KHz(緊湊型或經(jīng)濟(jì)型CPU) |
0.4μs | 200KHz (標(biāo)準(zhǔn)型CPU) 100KHz(緊湊型或經(jīng)濟(jì)型CPU) |
0.8μs | 200KHz (標(biāo)準(zhǔn)型CPU) 100KHz(緊湊型或經(jīng)濟(jì)型CPU) |
1.6μs | 200KHz (標(biāo)準(zhǔn)型CPU) 100KHz(緊湊型或經(jīng)濟(jì)型CPU) |
3.2μs | 156KHz (標(biāo)準(zhǔn)型CPU) 100KHz(緊湊型或經(jīng)濟(jì)型CPU) |
6.4μs | 78kHz |
12.8μs | 39 kHz |
0.2ms | 2.5kHz |
0.4ms | 1.25kHz |
0.8ms | 625 Hz |
1.6ms | 312 Hz |
3.2ms | 156 Hz |
6.4ms | 78 Hz |
12.8ms | 39 Hz |
輸入邏輯電平有效電壓范圍
表6. 輸入邏輯電平有效電壓范圍
CPU型號(hào) | 邏輯1信號(hào)(最小) | 邏輯0信號(hào)(最大) |
SR、CR、CRS | 2.5mA時(shí) 15VDC | 1mA時(shí) 5VDC |
ST20/30 | I0.0-I0.3:8mA時(shí) 4VDC I0.6-I0.7:8mA時(shí) 4VDC 其他:2.5mA時(shí)15VDC |
I0.0-I0.3:1mA時(shí) 1VDC I0.6-I0.7:1mA時(shí) 1VDC 其他:1mA時(shí)5VDC |
●加入下拉電阻是為了使輸入輸出信號(hào)達(dá)到其邏輯電平有效范圍。如果設(shè)備的輸出是集電極開路晶體管,則可能出現(xiàn)這種情況。晶體管關(guān)閉時(shí),沒有任何因素將信號(hào)驅(qū)動(dòng)為低電平狀態(tài)。信號(hào)將轉(zhuǎn)換為低電平狀態(tài),但所需時(shí)間將取決于電路的輸入電阻和電容。這種情況可能導(dǎo)致脈沖丟失。可通過將下拉電阻接到輸入信號(hào)的方法避免這種情況,如下圖所示。由于 CPU 的輸入電壓是24V,因此電阻的額定0功率必須為高功率。100 歐 5 瓦的電阻是一個(gè)合適的選擇。
圖1. 集電極開路HSC輸入驅(qū)動(dòng)接線下拉電阻
高速計(jì)數(shù)器指令向?qū)?/H3>
在 Micro/WIN SMART 中的命令菜單中選擇 Tools(工具)> Wizards(向?qū)В┲羞x擇 High Speed Counter(高速計(jì)數(shù)器向?qū)В?,也可以在項(xiàng)目樹中選擇 Wizards(向?qū)В┪募䦅A中的 High Speed Counter(高速計(jì)數(shù)器向?qū)В┌粹o,如圖 1所示。
圖 1.選擇 HSC 向?qū)?BR>
步驟一:選擇 HSC 編號(hào),如圖 2所示。
圖 2.選擇計(jì)數(shù)器編號(hào)
步驟二:為計(jì)數(shù)器命名,在左側(cè)樹形目錄中選擇“高速計(jì)數(shù)器”,如圖 3所示。
圖 3.高速計(jì)數(shù)器命名
步驟三:選擇計(jì)數(shù)器模式,詳細(xì)信息請(qǐng)見“表1.高速計(jì)數(shù)器的模式及輸入點(diǎn)”。
圖 4.選擇高速計(jì)數(shù)器模式
步驟四:配置初始化信息。
圖 5. HSC 初始化選項(xiàng)
在上圖中:
-
為初始化子程序命名,或者使用默認(rèn)名稱。
-
設(shè)置計(jì)數(shù)器預(yù)置值:可以為整數(shù)、雙字地址或符號(hào)名:如 5000、VD100、PV_HC0。用戶可使用全局符號(hào)表中雙字整數(shù)對(duì)應(yīng)的符號(hào)名。如果用戶輸入的符號(hào)名尚未定義,點(diǎn)擊' Generate (生成)’后會(huì)看到:
這個(gè)提示框顯示:“這不是定義的全局符號(hào)。您希望定義符號(hào)嗎”,點(diǎn)擊“是”
填入地址和注釋,注意:地址必須為雙字地址, 注釋可以不填。
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設(shè)置計(jì)數(shù)器初始值:可以為整數(shù)、雙字地址或符號(hào)名:5000、VD100、CV_HC0。
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初始化計(jì)數(shù)方向:增,減。
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對(duì)于帶外部復(fù)位端的高速計(jì)數(shù)器,可以設(shè)定復(fù)位信號(hào)為高電平有效或者低電平有效。
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使用A/B相正交計(jì)數(shù)器時(shí),可以將計(jì)數(shù)頻率設(shè)為1倍速或4倍速。使用非A/B相正交計(jì)數(shù)器時(shí),此項(xiàng)為虛。
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S7-200 SMART 均不支持帶外部啟動(dòng)端的高速計(jì)數(shù)器,因此此項(xiàng)為虛。
注意:所謂“高/低電平有效”指的是在物理輸入端子上的有效邏輯電平,即可以使 LED 燈點(diǎn)亮的電平。這取決于源型/漏型輸入接法,并非指實(shí)際電平的高、低。
步驟五:配置中斷事件,如圖 6所示。
圖 6.配置中斷
如圖 6所示,一個(gè)高速計(jì)數(shù)器最多可以有 3 個(gè)中斷事件,在白色方框中填寫中斷服務(wù)程序名稱或者使用默認(rèn)名稱:
在這里配置的中斷事件并非必須,系由用戶根據(jù)自己的控制工藝要求選用。
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外部復(fù)位輸入有效值時(shí)中斷,如果使用的高速計(jì)數(shù)器模式不具有外部復(fù)位端,則此項(xiàng)為虛。
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方向控制輸入狀態(tài)改變時(shí)的中斷,有以下 3 種情況會(huì)產(chǎn)生該中斷:
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單項(xiàng)計(jì)數(shù)器的內(nèi)部或外部方向控制位改變瞬間
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雙相計(jì)數(shù)器增、減時(shí)鐘交替的瞬間
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A/B相脈沖相對(duì)相位(超前或滯后)改變時(shí)瞬間
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當(dāng)前值等于預(yù)置值時(shí)產(chǎn)生的中斷,通過向?qū)В梢栽谠撝袛嗟姆⻊?wù)程序中重新設(shè)置高速計(jì)數(shù)器的參數(shù),如預(yù)置值、當(dāng)前值。一個(gè)這樣的過程稱為'一步'。
步驟六:配置 HSC 步數(shù),如圖 7所示,最多可設(shè)置 10 步。
圖 7. 配置 HSC 步數(shù)
步驟七:定義高速計(jì)數(shù)器每一步的操作,如圖 8所示:
圖 8. HSC 第一步
在這里配置的是當(dāng)前值等于設(shè)定值中斷的服務(wù)程序中的操作:
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向?qū)?huì)自動(dòng)為當(dāng)前值等于預(yù)置值匹配一個(gè)新的中斷服務(wù)程序,用戶可以對(duì)其重新命名,或者使用默認(rèn)的名稱。
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勾選后,用戶在右側(cè)輸入新的預(yù)置值。
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勾選后,用戶在右側(cè)輸入新的當(dāng)前值。
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如果選用的高速計(jì)數(shù)器模式有內(nèi)部方向控制位。
-
使用相同的方法完成其余兩步的設(shè)置
步驟八:完成向?qū)В鐖D 9所示:
圖 9. 完成向?qū)?BR>
點(diǎn)擊向?qū)?duì)話框左側(cè)樹形目錄中的選項(xiàng)“組件(Components)”可以看到此時(shí)向?qū)傻淖映绦蚝椭袛喑绦蛎Q及描述,點(diǎn)擊“生成(Generate)”按鈕,完成向?qū)А?/P>
注意:Micro/WIN SMART 高速計(jì)數(shù)器指令向?qū)Р捎脴湫文夸浀男问剑脩艨梢灾苯釉谀夸洏渲羞x擇相應(yīng)選項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置,這種方式便于用戶在完成指令向?qū)Ш蟾鶕?jù)實(shí)際需求進(jìn)行快速修改。
步驟九:調(diào)用子程序:
注意:
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HSC_INIT 為初始化子程序,請(qǐng)?jiān)谥鞒绦驂K中使用 SM0.1 或一條邊沿觸發(fā)指令調(diào)用一次此子程序。
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向?qū)傻闹袛喾⻊?wù)程序及子程序都未上鎖,用戶可以根據(jù)自己的控制需要進(jìn)行修改。
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