PLC教程理论篇之PLC 的计数指令及计数程序设计(1).docx

PLC教程理论篇之PLC 的计数指令及计数程序设计PLC教程理论篇之PLC 的计数指令及计数程序设计二 二、 计数指令应用 1用作输入记忆 如图 7-10 所示，输入按钮，接 0.00、I0.0、X000。标志字为计数器 CNT 001、C1，设定值均为 2。 从图 a 知，0.00 从 OFF 到 0.00 ON 一次，则 CNT 001 的内容从 1。再从 OFF 到 0.00 ON 一次，CNT 001 减 到 0，计数器将复位，其内容又变为设定值 2。CNT 001 的现值总是在 1、2 间变化。 从 b、c 知，I0.0、X000 从 OFF 到 0.00 ON 一次，则 C1 的内容加 1。再从 OFF 到 0.00 ON 一次，C1 加 到 2，计数器将复位，其内容又变为设定值 0。CNT 001 的现值总是在 1、0 间变化。显然，可利用这计数器的值作为按钮作用状态的标志，再对其进行判断实现单按钮起、 停控制。 进行判断得用到比较指令，这指令将在本教程第 9 讲介绍。 2用于建立定时间控制器 图 7-11 示的为时间控制器梯形图。 该图定时由计数器 CNTR 001、C0 加 0.1S的定时脉 对图 a 加到 249。再加 1 时，其现值恢复为 0000，且常开触点 ON，计数器复位。对图 b、c 加到 250 时，其现值恢复为 0000，且常开触点 ON， 计数器复位。这时，如果 0.03、I0.3、X003 未按下，10.00、Q0.0、Y000 仍保 持，CNT 000 又从 0000 开始计数。循环又重复进行。如果 0.03、I0.3、X003 按下，则 CNT 000、C0 的常闭触点，将使 10.00、Q0.0、Y000 OFF。CNT 000、C0 将不再计 数，循环即可停止。 这里 CNT 000、C0 的计数值即可用来进行时间区间的划分。CNT00、C0 值 049，即 对应时间段 1。CNT00、C0 值 5099，即对应时间段 2。等等。显然，可利用这计数值作为状态的标志，再对其进行判断，即可实现类似图 6-12 的喷泉时间控制。进行判断得用到比较指令，这指令将在本教程第 9 讲介绍。 冲建立。从图知，0.02 、I0.2、X002 ON 后，使 10.00 、Q0.0、Y000 ON，并自保持。CNT000、C0 计数，每 0.1s，计数器的现值加 1。三、 高速计数简介 1脉冲信号类型： 高速计数用于采集脉冲信号。脉冲信号有 3 种： 1两相输入式：有 A、B 及 Z 三相，用编码器输入脉冲，可能的一种接线如图 4-6 所示。 B 相信号波形见图 7-13。 当 A 相超前于 B 相 90°为增计数，反之为减计数。这超前与滞后与旋转编码器的转动方向有关。这正反映了实际运动的情况。A、 从图知，一个脉冲周期，其输入的脉冲数为 4。计算其转动量及最高频率时，一定要考虑到这一点。Z 相为复位信号。编码器每旋转一圈发一个脉冲信号。如需硬件复位时，要用到它。 再如，另一方式为增方式。仅一个脉冲输入端。有脉冲入，计数值即增加。但一个脉冲周期仅增一个计数值。另外，也还有复位点，接入信号 ON，可能使计数器复位。这种方式，仅需用两个输入点。 2正、反脉冲控制的增、减输入式：它有正、反向脉冲输入点，正脉冲输入，则增计数；反向脉冲输入，则减计数。此外，也还有复位点，接入信号 ON，也可使计数器复位。 3输入脉冲加计数方向控制输入式：它有一个脉冲输入点，还有一个计数方向控制的输入点。当方向控制 ON，则增计数；方向控制 OFF，则减计数。此外，也还有复位点，接入信号 ON，也可使计数器复位。 以上 3 种脉冲信号，第 3 种最简单。用有中断功能的输入点，以至于用普通的输入点即 可采集。只是其频率要受限制。 提示：在计算脉冲频率是两相输入是其它输入的 4 倍。 2用内置高速计数器采集小型 PLC 内置有高速计数器，以及有关高速计数数据处理指令，可用其实现脉冲信号采集及处理。CPM2A 机：可使用 000 通道的 00、01、02 三个输入点采集脉冲。以上介绍的 3 种脉冲信号均可采集。但在使用前要作好 3 个设定： 1 是否使用高数计数功能？应设为使用。 2高速计数模式，是增计数？还是两相计数？等等，应按要求选定。 3复位方式，是软件复位，还 是 Z 相输入 ON 加这软件复位？如选前者，要在 25200ON 后，赶上 I/O 刷 新，即一个扫描周期后，才能实现复位，见图 7-14。如选后者，先要 25200 ON，并经 I/O刷新，还要 Z 相输入 ON，才能复位。这常用于对编码器做多圈计数的场合。图 7-15 示的为这种复位方式的定时图。如 Z 相输入 ON 在先，而 25200 ON、I/O 刷新在后，将不复位。这时，只能在 Z 相 OFF 后，再 ON 才复位。见图 7-16。 这些都是靠选定 DM 参数区的值实现。也可在 CXP 软件的设定窗口上选择。而后者实质是用 CXP 软件选定 DM 参数区的值。 有了以上设定，PLC 运行时，即可从高速计数输入点读入脉冲，并进行计数。其计数值存于特殊继电器 248、249 中。 提示：只要做好设定，CPM2A机运行时，不须执行任何指令即可进行脉冲采集。采集的脉 冲数以BCD码的格式，存于特殊继电器248、249通道中S7-200 机： 可使用于高速计数器与CPU的具体型号有关。如CPU 221和 CPU 222支持4 个，即HSC0, HSC3, HSC4和HSC5。而CPU 224, CPU226和 CPU 226XM 支持6个，从HSC0到 HSC5。实际使用时，其地址的前缀为HC。每个计数器占4个字节，低字节存低位数，高字节-2，147，483，648。再增，则在此基础上增；减计数，减到-2，147，483，648时，再减1，变为1，147，483，447。再减，则在此基础上减。 计数器有12种计数模式。但不是所有计数器都支持这些模式。具体的计数模式及所使用的输入点，见表7-1。 存高位数，计数范围从-2，147，483，648到1，147，483，647。计数是循环增、减，如增计数，增到2，147，483，647时，再加1，变为表7-1计数模式与计数输入点 在进行高速计数前，要用高速计数定义(HDEF)指令，先对选用那个计数器，以及对其模 式进行设定。对每个计数器，这个指令只是在第一次执行时有效。这意味着，模式一旦选定， 中途无法改变。 高速计数要用到有关特殊存贮器，从 SM36 到 SM65及 从 SM136 到 SM165。这些存贮器有的用作反映计数状态， 有的用作进行计数控制。其中用于 HSC0 特殊存贮器的 功能见表 7-2。这里 SMB37 用以控制计数器工作，而 SMB36 反映计数器工作状态。其它计 数器用的只是按编号依次对应变化。 表 7-2HSC0 用特殊存贮器 为了实现高速计数，还要执行一次 HSC 指令。其目的是使特殊存贮器的设定生效，并 使指定的计数器做好计数准备。但，此指令不能连续执行，那样也不计 数。 S7-200 高速计数有的模式可用硬件复位，但不能用软件复位。如需要软件复位，可先对存贮 新现值特殊存贮 如 HSC0 用 SMD38，赋值，再通过特殊存贮器的控制位，如 HSC0 用 SM37.6，设定，并再执行一次 HSC 指令，以这新现值把传给它。如果这个新现值是 0， 即实现了复位。 提示：S7-200机要按要求，用HDEF指令做好初始化选定，并用HSC指令做好初始化高速计 数器调用，则可进行脉冲采集。采集的脉冲数以16进制格式，存于高速计数器中。但不能 连续进行这个调用，那样，将不进行脉冲采集。 FX2N 机： 可使用 X000 到 X005 共 6 个点，对 C235 到 C255 共 21 个高速计数器进行不同模式的 计数。表 7-3 示的为这些点与这些计数器间的可能组合。 表 7-3FX2N 机高速计数器与输入点的可能组合 如表所示，用 X000 点，可对 C235、C241、C244 进行增、减计数；对 C246、C247、C249 进行增计数；并可做两相计 数器 C251、C252、C254 的 A 相输入。但一旦选定一种，就不能再用于另一种。表中 R 为硬件复位输入端。如无硬件复位输入端的，可与普通计数器一样，通过执行 RST 指令， 进行复位。表中 S 为硬件允许高速计数输入端。有此输入端的，只有此输入 ON，才能进 行计数。 表 7-4 示的为 1 相 1 计数输入时控制计数方向用的特殊继电器。 表 7-4 单相 1 计数输入时控制计数方向用的特殊继电器 如表所示，如使用高速计数器 C235 ，则用 M8235 控制计数方向。M8235 OFF，增计 数，ON，减计数。其它的类似。 表 7-5 示的为计数输入时检测实际计数方向用的特殊继电器。 表 7-5 计数输入时检测实际计数方向用的特殊继电器 如表所示，如使用高速计数器 C246 ，若它进行增计数，则 M8246 OFF，若减计数， 则 ON。其它的也类似。 与 CPM2A、S7-200 不同是，FX2N 高速计数，除了以上初始化工作完成后，还必须用 像普通计数器一样，用输出指令调用，否则不计数。 除了采集脉冲，FX2N、OMRON CP1H 机还有采集脉冲频率的指令。 提示：FX2N机要按要求，做好选定，并在程序运行中，调用高速计数器，才能进行脉冲采 集。采集的脉冲数以16进制格式，存于高速计数器中。停止调用，脉冲采集也停止。FX2 机还有检测输入脉冲的指令，但不能与检测脉冲值兼用。 除了用高速计数器采集脉冲，还可外中断及定时中断采集脉冲。只是所采集的频率要 低些。 此外，脉冲信号也可用高速计数器单元、模块或内插板采集，特别是多数中、大型机， 一般没有内置高速计数器，也没有相关指令，更应如此。 高速计数单元、模块或内插板都有自己的输入、输出点，而且是智能化的，有自己的 CPU，可独立进行中断计数，比较，并产生中断输出。PLC 的 CPU 只是用于：与其进行数 据交换及对其计数进行起、停控制。