西门子博途S7-1200的HSC高速计数应用实例

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◆◆高速计数器寻址◆◆

CPU 将每个高速计数器的测量值，存储在输入过程映像区内，数据类型为 32 位双整型有符号数，用户可以在设备组态中修改这些存储地址，在程序中可直接访问这些地址，但由于过程映像区受扫描周期影响，读取到的值并不是当前时刻的实际值，在一个扫描周期内，此数值不会发生变化，但计数器中的实际值有可能会在一个周期内变化，用户无法读到此变化。用户可通过读取外设地址的方式，读取到当前时刻的实际值。以 ID1000 为例，其外设地址为 “ID1000：P”。表1. 所示为高速计数器寻址列表。

◆◆中断功能◆◆

S7-1200 在高速计数器中提供了中断功能，用以处理某些特定条件下触发的程序

共有 3 种中断事件：
1.当前值等于预置值
2.使用外部信号复位
3.带有外部方向控制时，计数方向发生改变


◆◆频率测量◆◆

S7-1200 除了提供计数功能外，还提供了频率测量功能，有 3 种不同的频率测量周期：1.0 秒，0.1 秒和0.01 秒。
频率测量周期是这样定义的：计算并返回新的频率值的时间间隔。返回的频率值为上一个测量周期中所有测量值的平均，无论测量周期如何选择，测量出的频率值总是以 Hz (每秒脉冲数)为单位。


◆◆高速计数器指令块◆◆高速计数器指令块，需要使用指定背景数据块用于存储参数，如图1所示。

图1.高速计数器指令块

◆◆应用举例◆◆

假设在旋转机械上有单相增量编码器作为反馈，接入到S7-1200 CPU,要求在计数25个脉冲时，计数器复位，置位 M0.5，并设定新预置值为50个脉冲，当计满50个脉冲后复位M0.5，并将预置值再设为25，周而复始执行此功能。

针对此应用，选择CPU 1214C，高速计数器为：HSC1。模式为：单相计数，内部方向控制，无外部复位。据此，脉冲输入应接入I0.0，使用HSC1的预置值中断（CV=RV）功能实现此应用。
组态步骤：
先在设备与组态中，选择CPU，单击属性，激活高速计数器，并设置相关参数。此步骤必须事先执行，1200的高速计数器功能必须要先在硬件组态中激活，才能进行下面的步骤。添加硬件中断块，关联相对应的高速计数器所产生的预置值中断，在中断块中添加高速计数器指令块，编写修改预置值程序，设置复位计数器等参数。将程序下载，执行功能。


◆◆硬件组态◆◆选中CPU如图2．所示。

图2.选中CPU
图3．所示为选择属性打开组态界面

图3.选择属性打开组态界面
激活高速计数功能如图4

图4.激活高速计数功能


计数类型，计数方向组态如图5所示

图5.计数类型，计数方向


1 此处计数类型分为3种，Axis of motion(运动轴)，Frequency（频率测量），Counting(计数)。这里选择Counting

2 模式分为4种：Single phase(单相), Two phase（双相）, AB Quadrature 1X（A/B相正交1倍速）, ABQuadrature 4X（A/B相正交4倍速）。这里择Single phase
3 输入源，这里使用的为CPU集成输入点。
4 计数方向选择，这里选用User program (internal direction control)（内部方向控制）
5初始计数方向。这里选择Count up（向上计数）


初始值及复位组态如图6．

图6.初始值及复位组态

预置值中断组态如图7

图7. 预置值中断组态

图8.添加硬件中断

组态添加的硬件中断，如图9

图9.组态添加的硬件中断

图10.地址分配与硬件识别号


至此硬件组态部分已经完成，下面进行程序编写



◆◆程序编写◆◆

将高速计数指令块添加到硬件中断中

图11. 打开硬件中断块

图12.添加高速计数器

图13. 定义高速计数器背景数据块


程序视图如图14

14. 程序视图

1这里就是图10中系统指定的高速计数器硬件识别号，这里填1
注意：应根据CPU属性里的硬件标识符设置该值， 如硬件标识符为257，应将指令输入的 HSC 值从 1 改为 257，如下图 14 所示：

图 15. 硬件标识符
2 1为使能更新初值；
3 1为使能更新预置值；
4 新的初始值；
5 新的预置值。


至此程序编制部分完成，将完成的组态与程序下载到CPU后即可执行，当前的计数值可在ID1000中读出 ，关于高速计数器指令块，若不需要修改硬件组态中的参数，可不需要调用，系统仍然可以计数。
文章来源网络仅供参考。评论处大家可以补充文章解释不对或欠缺的部分）


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