可測(cè)量的單相脈沖頻率為 100KHz ，雙相或 A/B 相為 30KHz ，除用來計(jì)數(shù)外還可用來進(jìn)行頻率測(cè)量，高速計(jì)數(shù)器可用于連接增量型旋轉(zhuǎn)編碼器，用戶通過對(duì)硬件組態(tài)和調(diào)用相關(guān)指令塊來使用此功能。

一、高速計(jì)數(shù)器工作模式

高速計(jì)數(shù)器定義為 5 種工作模式

1、計(jì)數(shù)器，外部方向控制 。

2、單相計(jì)數(shù)器，內(nèi)部方向控制 。

3、雙相增 /減計(jì)數(shù)器，雙脈沖輸入。

4、5A/B 相正交脈沖輸入。

5、監(jiān)控 PTO 輸出。

每種高速計(jì)數(shù)器有兩種工作狀態(tài)。

1、外部復(fù)位，無啟動(dòng)輸入。

2、內(nèi)部復(fù)位，無啟動(dòng)輸入。

所有的計(jì)數(shù)器無需啟動(dòng)條件設(shè)置，在硬件向?qū)е性O(shè)置完成后下載到 CPU 中即可啟動(dòng)高速計(jì)數(shù)器，在 A/B 相正交模式下可選擇 1X(1 倍) 和 4X（4 倍）模式，高速計(jì)數(shù)功能所能支持的輸入電壓為 24V DC, 目前不支持 5V DC 的脈沖輸入，表 8-1 列出了高速計(jì)數(shù)器的硬件輸入定義和工作模式。

并非所有的 CPU 都可以使用 6 個(gè)高速計(jì)數(shù)器，如 1211C 只有 6 個(gè)集成輸入點(diǎn)，所以最多只能支持 4 個(gè)（使用信號(hào)板的情況下）高速計(jì)數(shù)器。

由于不同計(jì)數(shù)器在不同的模式下，同一個(gè)物理點(diǎn)會(huì)有不同的定義，在使用多個(gè)計(jì)數(shù)器時(shí)需要注意不是所有計(jì)數(shù)器可以同時(shí)定義為任意工作模式。

高速計(jì)數(shù)器的輸入使用與普通數(shù)字量輸入相同的地址，當(dāng)某個(gè)輸入點(diǎn)已定義為高速計(jì)數(shù)器的輸入點(diǎn)時(shí)，就不能再應(yīng)用于其它功能，但在某個(gè)模式下，沒有用到的輸入點(diǎn)還可以用于其它功能的輸入監(jiān)控 PTO 的模式只有 HSC1 和 HSC2 支持，使用此模式時(shí)，不需要外部接線， CPU 在內(nèi)部已作了硬件連接，可直接檢測(cè)通過 PTO 功能所發(fā)脈沖。

二、高速計(jì)數(shù)器尋址

CPU 將每個(gè)高速計(jì)數(shù)器的測(cè)量值，存儲(chǔ)在輸入過程映像區(qū)內(nèi)，數(shù)據(jù)類型為 32 位雙整型有符號(hào)數(shù)，用戶可以在設(shè)備組態(tài)中修改這些存儲(chǔ)地址，在程序中可直接訪問這些地址，但由于過程映像區(qū)受掃描周期影響，在一個(gè)掃描周期內(nèi)，此數(shù)值不會(huì)發(fā)生變化，但高速計(jì)數(shù)器中的實(shí)際值有可能會(huì)在一個(gè)周期內(nèi)變化，用戶可通過讀取外設(shè)地址的方式，讀取到當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)際值。以 ID1000 為例，其外設(shè)地址為“ ID1000 ：P”。表 8-2 所示為高速計(jì)數(shù)器尋址列表

三、頻率測(cè)量

S7-1200 CPU 除了提供計(jì)數(shù)功能外，還提供了頻率測(cè)量功能，有 3 種不同的頻率測(cè)量周期：1.0 秒， 0.1 秒和 0.01 秒，頻率測(cè)量周期是這樣定義的：計(jì)算并返回新的頻率值的時(shí)間間隔。返回的頻率值為上一個(gè)測(cè)量周期中所有測(cè)量值的平均，無論測(cè)量周期如何選擇，測(cè)量出的頻率值總是以 Hz( 每秒脈沖數(shù) )為單位。

四、高速計(jì)數(shù)器指令塊

高速計(jì)數(shù)器指令塊，需要使用背景數(shù)據(jù)塊用于存儲(chǔ)參數(shù)。圖 8-5 所示為高速計(jì)數(shù)器指令塊

五、應(yīng)用舉例

為了便于理解如何使用高速計(jì)數(shù)功能，通過一個(gè)例子來學(xué)習(xí)組態(tài)及應(yīng)用。

假設(shè)在旋轉(zhuǎn)機(jī)械上有單相增量編碼器作為反饋，接入到 S7-1200 CPU, 要求在計(jì)數(shù) 25 個(gè)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器復(fù)位，并重新開始計(jì)數(shù)，周而復(fù)始執(zhí)行此功能。

針對(duì)此應(yīng)用，選擇 CPU 1214C ，高速計(jì)數(shù)器為：HSC1 。模式為：?jiǎn)蜗嘤?jì)數(shù)，內(nèi)部方向控制，無外部復(fù)位。據(jù)此，脈沖輸入應(yīng)接入 I0.0 ，使用 HSC1 的預(yù)置值中斷（ CV=RV ）功能實(shí)現(xiàn)此應(yīng)用。

組態(tài)步驟：

先在設(shè)備與組態(tài)中，選擇 CPU ，單擊屬性，激活高速計(jì)數(shù)器，并設(shè)置相關(guān)參數(shù)。此步驟必須實(shí)現(xiàn)執(zhí)行， 1200 的高速計(jì)數(shù)器功能必須要先在硬件組態(tài)中激活，才能進(jìn)行下面的步驟

添加硬件中斷塊，關(guān)聯(lián)相對(duì)應(yīng)的高速計(jì)數(shù)器所產(chǎn)生的預(yù)置值中斷

在中斷塊中添加高速計(jì)數(shù)器指令塊，編寫修改預(yù)置值程序，設(shè)置復(fù)位計(jì)數(shù)器等參數(shù)

將程序下載，執(zhí)行功能

1、硬件組態(tài)

選中 CPU 如圖 8-6

圖 3 所示為選擇屬性打開組態(tài)界面

激活高速計(jì)數(shù)功能如圖 4

計(jì)數(shù)類型，計(jì)數(shù)方向組態(tài)如圖 5 所示

1、 此處計(jì)數(shù)類型分為 3 種， Axis of motion( 運(yùn)動(dòng)軸 )，F(xiàn)requency （頻率測(cè)量），Counting( 計(jì)數(shù) )。這里選擇 Counting

2、 模式分為 4 種：Single phase( 單相 ), Two phase （雙相） , AB Quadrature 1X（A/B 相正交 1 倍速） , AB Quadrature 4X （A/B 相正交 4 倍速）。這里擇 Single phase

3、 輸入源，這里使用的為 CPU 集成輸入點(diǎn)。

4、 計(jì)數(shù)方向選擇，這里選用 User program (internal direction control) （內(nèi)部方向控制）

5、 初始計(jì)數(shù)方向。這里選擇 Count up （向上計(jì)數(shù)）

初始值及復(fù)位組態(tài)如圖 6

預(yù)置值中斷組態(tài)如圖 7

組態(tài)添加的硬件中斷，如圖 8-13

地址分配與硬件識(shí)別號(hào)如圖 9

至此硬件組態(tài)部分已經(jīng)完成，下面進(jìn)行程序編寫

2、程序編寫

將高速計(jì)數(shù)指令塊添加到硬件中斷中

圖 12 定義高速計(jì)數(shù)器背景數(shù)據(jù)塊

程序視圖如圖 13

1、 這里就是圖 9 中系統(tǒng)的高速計(jì)數(shù)器硬件識(shí)別號(hào)，這里填 1

2、 “1”為使能更新初值

3、 “0”新初始值為 0

至此程序編制部分完成，將完成的組態(tài)與程序下載到 CPU 后即可執(zhí)行，當(dāng)前的計(jì)數(shù)值可在 ID1000 中讀出 ，關(guān)于高速計(jì)數(shù)器指令塊，若不需要修改硬件組態(tài)中的參數(shù)，可不需要調(diào)用，系統(tǒng)仍然可以計(jì)數(shù)。

今天就以西門子 S7-1200PLC 高速計(jì)數(shù)器為主以及實(shí)例來做講解，S7-1200 CPU 提供了最多 6 個(gè)（1214C ）高速計(jì)數(shù)器 ，其獨(dú)立于 CPU 的掃描周期進(jìn)行計(jì)數(shù)。

可測(cè)量的單相脈沖頻率為 100KHz ，雙相或 A/B 相為 30KHz ，除用來計(jì)數(shù)外還可用來進(jìn)行頻率測(cè)量，高速計(jì)數(shù)器可用于連接增量型旋轉(zhuǎn)編碼器，用戶通過對(duì)硬件組態(tài)和調(diào)用相關(guān)指令塊來使用此功能。

一、高速計(jì)數(shù)器工作模式

高速計(jì)數(shù)器定義為 5 種工作模式

1、計(jì)數(shù)器，外部方向控制 。

2、單相計(jì)數(shù)器，內(nèi)部方向控制 。

3、雙相增 /減計(jì)數(shù)器，雙脈沖輸入。

4、5A/B 相正交脈沖輸入。

5、監(jiān)控 PTO 輸出。

每種高速計(jì)數(shù)器有兩種工作狀態(tài)。

1、外部復(fù)位，無啟動(dòng)輸入。

2、內(nèi)部復(fù)位，無啟動(dòng)輸入。

所有的計(jì)數(shù)器無需啟動(dòng)條件設(shè)置，在硬件向?qū)е性O(shè)置完成后下載到 CPU 中即可啟動(dòng)高速計(jì)數(shù)器，在 A/B 相正交模式下可選擇 1X(1 倍) 和 4X（4 倍）模式，高速計(jì)數(shù)功能所能支持的輸入電壓為 24V DC, 目前不支持 5V DC 的脈沖輸入，表 8-1 列出了高速計(jì)數(shù)器的硬件輸入定義和工作模式。

并非所有的 CPU 都可以使用 6 個(gè)高速計(jì)數(shù)器，如 1211C 只有 6 個(gè)集成輸入點(diǎn)，所以最多只能支持 4 個(gè)（使用信號(hào)板的情況下）高速計(jì)數(shù)器。

由于不同計(jì)數(shù)器在不同的模式下，同一個(gè)物理點(diǎn)會(huì)有不同的定義，在使用多個(gè)計(jì)數(shù)器時(shí)需要注意不是所有計(jì)數(shù)器可以同時(shí)定義為任意工作模式。

高速計(jì)數(shù)器的輸入使用與普通數(shù)字量輸入相同的地址，當(dāng)某個(gè)輸入點(diǎn)已定義為高速計(jì)數(shù)器的輸入點(diǎn)時(shí)，就不能再應(yīng)用于其它功能，但在某個(gè)模式下，沒有用到的輸入點(diǎn)還可以用于其它功能的輸入監(jiān)控 PTO 的模式只有 HSC1 和 HSC2 支持，使用此模式時(shí)，不需要外部接線， CPU 在內(nèi)部已作了硬件連接，可直接檢測(cè)通過 PTO 功能所發(fā)脈沖。

二、高速計(jì)數(shù)器尋址

CPU 將每個(gè)高速計(jì)數(shù)器的測(cè)量值，存儲(chǔ)在輸入過程映像區(qū)內(nèi)，數(shù)據(jù)類型為 32 位雙整型有符號(hào)數(shù)，用戶可以在設(shè)備組態(tài)中修改這些存儲(chǔ)地址，在程序中可直接訪問這些地址，但由于過程映像區(qū)受掃描周期影響，在一個(gè)掃描周期內(nèi)，此數(shù)值不會(huì)發(fā)生變化，但高速計(jì)數(shù)器中的實(shí)際值有可能會(huì)在一個(gè)周期內(nèi)變化，用戶可通過讀取外設(shè)地址的方式，讀取到當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)際值。以 ID1000 為例，其外設(shè)地址為“ ID1000 ：P”。表 8-2 所示為高速計(jì)數(shù)器尋址列表

三、頻率測(cè)量

S7-1200 CPU 除了提供計(jì)數(shù)功能外，還提供了頻率測(cè)量功能，有 3 種不同的頻率測(cè)量周期：1.0 秒， 0.1 秒和 0.01 秒，頻率測(cè)量周期是這樣定義的：計(jì)算并返回新的頻率值的時(shí)間間隔。返回的頻率值為上一個(gè)測(cè)量周期中所有測(cè)量值的平均，無論測(cè)量周期如何選擇，測(cè)量出的頻率值總是以 Hz( 每秒脈沖數(shù) )為單位。

四、高速計(jì)數(shù)器指令塊

高速計(jì)數(shù)器指令塊，需要使用背景數(shù)據(jù)塊用于存儲(chǔ)參數(shù)。圖 8-5 所示為高速計(jì)數(shù)器指令塊

五、應(yīng)用舉例

為了便于理解如何使用高速計(jì)數(shù)功能，通過一個(gè)例子來學(xué)習(xí)組態(tài)及應(yīng)用。

假設(shè)在旋轉(zhuǎn)機(jī)械上有單相增量編碼器作為反饋，接入到 S7-1200 CPU, 要求在計(jì)數(shù) 25 個(gè)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器復(fù)位，并重新開始計(jì)數(shù)，周而復(fù)始執(zhí)行此功能。

針對(duì)此應(yīng)用，選擇 CPU 1214C ，高速計(jì)數(shù)器為：HSC1 。模式為：?jiǎn)蜗嘤?jì)數(shù)，內(nèi)部方向控制，無外部復(fù)位。據(jù)此，脈沖輸入應(yīng)接入 I0.0 ，使用 HSC1 的預(yù)置值中斷（ CV=RV ）功能實(shí)現(xiàn)此應(yīng)用。

組態(tài)步驟：

先在設(shè)備與組態(tài)中，選擇 CPU ，單擊屬性，激活高速計(jì)數(shù)器，并設(shè)置相關(guān)參數(shù)。此步驟必須實(shí)現(xiàn)執(zhí)行， 1200 的高速計(jì)數(shù)器功能必須要先在硬件組態(tài)中激活，才能進(jìn)行下面的步驟

添加硬件中斷塊，關(guān)聯(lián)相對(duì)應(yīng)的高速計(jì)數(shù)器所產(chǎn)生的預(yù)置值中斷

在中斷塊中添加高速計(jì)數(shù)器指令塊，編寫修改預(yù)置值程序，設(shè)置復(fù)位計(jì)數(shù)器等參數(shù)

將程序下載，執(zhí)行功能

1、硬件組態(tài)

選中 CPU 如圖 8-6

圖 3 所示為選擇屬性打開組態(tài)界面

激活高速計(jì)數(shù)功能如圖 4

計(jì)數(shù)類型，計(jì)數(shù)方向組態(tài)如圖 5 所示

1、 此處計(jì)數(shù)類型分為 3 種， Axis of motion( 運(yùn)動(dòng)軸 )，F(xiàn)requency （頻率測(cè)量），Counting( 計(jì)數(shù) )。這里選擇 Counting

2、 模式分為 4 種：Single phase( 單相 ), Two phase （雙相） , AB Quadrature 1X（A/B 相正交 1 倍速） , AB Quadrature 4X （A/B 相正交 4 倍速）。這里擇 Single phase

3、 輸入源，這里使用的為 CPU 集成輸入點(diǎn)。

4、 計(jì)數(shù)方向選擇，這里選用 User program (internal direction control) （內(nèi)部方向控制）

5、 初始計(jì)數(shù)方向。這里選擇 Count up （向上計(jì)數(shù)）

初始值及復(fù)位組態(tài)如圖 6

預(yù)置值中斷組態(tài)如圖 7

組態(tài)添加的硬件中斷，如圖 8-13

地址分配與硬件識(shí)別號(hào)如圖 9

至此硬件組態(tài)部分已經(jīng)完成，下面進(jìn)行程序編寫

2、程序編寫

將高速計(jì)數(shù)指令塊添加到硬件中斷中

圖 12 定義高速計(jì)數(shù)器背景數(shù)據(jù)塊

程序視圖如圖 13

1、 這里就是圖 9 中系統(tǒng)的高速計(jì)數(shù)器硬件識(shí)別號(hào)，這里填 1

2、 “1”為使能更新初值

3、 “0”新初始值為 0

至此程序編制部分完成，將完成的組態(tài)與程序下載到 CPU 后即可執(zhí)行，當(dāng)前的計(jì)數(shù)值可在 ID1000 中讀出 ，關(guān)于高速計(jì)數(shù)器指令塊，若不需要修改硬件組態(tài)中的參數(shù)，可不需要調(diào)用，系統(tǒng)仍然可以計(jì)數(shù)。