高速处理指令及应用

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1、高速处理 指令应用高速处理指令及应用 高速处理类指令有十条（FNC 50FNC 59）,它 们可以按最新的输入输出信息进行程序控制,并能有 效利用数据高速处理能力进行中断处理。一、 部分高速处理指令说明配有高速计数器的可编程序控制器，一 般都可以通过编程实现调节部分输入口滤波时 间,对一些输入输出口进行即时刷新的功能。（一）输入输出刷新指令该指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如 表843。 表843 输入输出刷新指令的要素该指令可以用于在某段程序处理时对指定的输入口 读取最新数据信息或在某一操作结束后立即将结果从指 定的输出口输出。指令使用说明如图8-83。图（a）为输入刷新,X000=O

2、N时，指令执行时对D（ ）指定的X010X017八个输入点刷新一次。图（b）为输出刷新， X001=ON执行指令时，对D() 指定的Y000Y027的24点输出刷新一次。使用刷新指令时应注意，指令中使用刷新指令时应注意，指令中D()D()指定的元件首地址必须指定的元件首地址必须 是是1010的倍数的倍数; ; 刷新点数刷新点数n n应为应为8 8的倍数，否则会出错。的倍数，否则会出错。（二）滤波调整指令指令的助记符,指令代码,操作数等如表844 。表844 滤波调整指令的要素PLC的输入口一般都有10mS的RC滤波器，用于防止输入接 点的振动或操声对数据接收的影响。但是固定的滤波时间 对接收外

3、部不同周期的脉冲的准确度是有影响的，因此， FX2N系列PLC的滤波调整指令具有对X000X017的输入滤波 器D8020进行滤波时间调整的功能。需要说明的是：X000X017的输入滤波器设定初值为10ms,可用REFF 指令改变滤波时间,范围为060mS,也可以通过MOV指令改 写D8020滤波时间;当 X000X017用作高速计数输入，或用于速度检测 信号，或用作中断输入时，输入滤波器的时间常数自动设 置为50s。滤波调整指令的使用说明如图8-84。程序中两次使用了 滤波调整指令，在三段程序中D8020中滤波时间由10ms分别 调整为1mS和20mS。（三）矩阵输入指令 该指令的助记符、指

4、令代码、操作数、程序步如 表845。 表845 矩阵输入指令的要素该指令以S()指定的8点X输入与D1()指定的n点Y 输出构成8行n列(n=28) 的输入矩阵，从输入端快速 、批量接收数据存入到D2()指定的8n个位元件中。 使用MTR指令时应注意的是：S()只能指定X000，X010，X020等最低位为0 的X作起始点，占用连续8点输入。通常选用X010起始的 输入点，若选用X000X017虽可以加快存储速度,但会因 输出晶体管还原时间长和输入灵敏度高发生误输入,这时 必须在晶体管输出端与COM之间接3.3K/0.5W负载电阻 ；D1()只能指定Y000，Y010，Y020等最低位为0 的

5、Y作起始点, 占用n点晶体管型输出；D2()可指定Y、M、S作为存储单元，下标起点应为 0，数量为8n。因此，使用该指令最大可以用8点输入 和8点晶体管输出存储64点输入信号。矩阵指令一般采用 M8000来驱动,运行中可以确保指令正常工作。指令使用说明如图8- 85图(a)。 当M8000闭合时,指令 以X020为起点的8点输 入,Y020Y022三点输 出,构成83的输入矩 阵，24点输入信息存 入D2()指定的M30 M37,M40M47、M50 M57元件中.图(b)是PLC内部矩阵硬件 接线，当3点输出Y020、 Y021、Y022依次循环为ON 时，就将每一列接收的8 个输入数据分别

6、存入到 M30M37、M40M47、 M50M57中。对于每个输出，一般采用时间中 断处理，接通20ms,依次间隔20ms,存 储顺序波形如图（c）所示。指令执行 结束后,指令结束标志M8029置1。(四) 高速计数器比较置位和比较复位指令 指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如 表846所示。 表846 高速计数器比较置位和比较复位指令的要素这两条指令执行时可以不断根据高速计数器的当前值与设 定值进行比较，比较结果对目标元件进行置位或复位。图886（a）为高速计数器比较置位指令的梯形 图。指令中S1（）指定的数值或元件中数据是比 较设定值，S2（）指定的是某个高速计数器，D（ ）指定的元件

7、根据比较结果进行置位操作。当指令执行时，S2（）指定的高速计数器C255 的当前值由99变为100或由101变为100时，Y010立即 置1。图886(b)为高速计数器比较复位指令的梯形图 。指令中S1（）指定的数值或元件中数据是比较 设定值，S2()指定的是某个高速计数器，D（） 指定的元件根据比较结果进行复位操作。当指令执行时，S2（）指定的高速计数器C255 的当前值由199变为200或由201变为200时Y010立即 复位。需要说明的是: （1）高速计数器比较置位指令中D（）可以指定 计数中断指针，如图8-87（a）。如果计数中断禁止继电器8059=OFF，图中S2（ ）指定的高速计数

8、器C255的当前值等于S1()的设 定值时，执行D()指定的I010中断程序。如果M8059=ON，则I010I060均中断禁止。（2）高速计数器比较复位指令也可以使高速计数器本身复 位。图887(b)是高速计数器C255循环计数到300时，触点接 通，计到400时，高速计数器比较复位指令使C255立即复位 所产生的一系列脉冲的程序和波形。这是高速计数器采用一般控制和比较复位指令控制 相结合，使其触点依一定的计数(或时间)要求接通与复位 形成脉冲波形的常用方法。（五）高速计数器区间比较指令 该指令的助记符、指令代码、操作数、程序步 如表847所示。 表847 高速计数器区间比较指令的要素该指令

9、是专门针对高速计数器当前值进行区间比较的 指令, S1()与 S2()指定的常数或字元件内数据是S() 指定的高速计数器当前值的比较上、下限值。当S（）指定 的高速计数器的当前值与设定的上、下限进行区间比较的结 果(小于、等于、大于) ，使D（）指定的三个连号的位元 件中某一个动作。图888是高速计数器区间比较指令应用的梯形图程序 。当执行DHSZ指令时，高速计数器C251的当前值若1000时 ，Y000置1； 1000C251的当前值2000时，Y001置1；C251 的当前值2000时，Y002置1 。(六)、高速计数比较类指令的使用补充说明 （1）比较置位、比较复位、区间比较三条指令是高

10、速计数器的 32位专用控制类指令，使用这些指令时，梯形图中应含有计数器 设置内容，明确被选用的高速计数器。当不涉及高速计数器触点 控制时，高速计数器的设定值可设为最大值计数或任意高于控制 数值的数据。（2）在同一程序中如多处使用高速计数器控制指令,其被控 对象若为输出继电器，其编号的高2位应相同，以便在同一中 断处理过程中完成控制。例如，若使用Y000时,在其它地方应 尽量选用Y000Y007范围元件。 （3）特殊辅助继电器M8025是高速计数器比较类指令的外部 复位标志。在驱动M8025置1后，对于外带复位功能的高速计数 器，如C241的外部复位端为X001，若送入复位脉冲，可使高速 计数比

11、较类指令指定的C241在计数中立即复位。可做为计数器 的外部计数起始控制。(4)高速计数比较指令是在外来计数脉冲作用下以比 较当前值与设定值的方式工作的。当不存在外来计数脉 冲时，应该使用传送类指令修改当前值或设定值，指令 所控制的触点状态不会变化。若在有外来脉冲时使用传 送指令修改当前值或设定值，则在修改后的下一个扫描 周期脉冲到来后执行比较操作。（七）脉冲密度指令(也称速度检测指令)(4.26)- 5.3 指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如表8 48 表848 脉冲密度指令的要素指令使用说明：脉冲密度指令可用于从指定的输入口输入计数脉 冲，在规定的时间里，统计输入脉冲数的场合，例如统

12、 计转速脉冲等等。指令使用说明如图8-89。图中，当X010由OFFON后,在S1（）指定的X000端 输入计数脉冲,在S2（）指定的100ms时间内，由D（ ）指定三个连号元件中的D1对输入脉冲计数,时间到将计 数结果存入D（）指定的首地址单元D0中，随之D1复位 ，再对输入脉冲计数，D2用于测定剩余时间。D0中的脉冲值与旋转速度成比例，转速与测定的脉冲 关系为： 式中 n为每转的脉冲数；t为S2（）指定的测定时间（ms ）。 图8-89 脉冲密度指令使用说明 （八）脉冲输出指令 指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如表8 49 表849 脉冲输出指令的要素该指令可用于指定频率、产生定量脉

13、冲输出的场合 。使用说明如图8-90。 图8-90中，S1()用以指定频率,范围为220KHz；S2()用以 指定产生的脉冲数量，16 位指令指定范围为132767，32 位 指令指定范围为12,147,483,647，D()用以指定脉冲输出的 Y地址号（仅限于指定晶体管型Y000、Y001），输出的脉冲占空 比为50%。当X010为ON时，Y000以每秒1000HZ的频率输出连续的脉冲列 ，当达到D0中设定值时，执行完毕，标志M8029动作。在指令执 行中，若X010变为OFF，输出Y000=OFF，输出脉冲数保存于 D8137和D8136中。X010再置为ON时，Y000从0开始输出脉冲。

14、（ 九 ） 脉 宽 调 制 指 令指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如 表850 表850 脉宽调制指令的要素该指令可用于按指定要求的脉冲宽度、周期、产生脉宽可调的脉 冲输出,控制变频器实现电机调速的场合(PLC与变频器之间应加 有平滑电路)。 使用说明如图8-91。梯形图中S1()指定D10中为脉冲宽度t，t 理论 上可在03,2767ms范围内选取，但不能大于周期， 即本例中D10的内容只能在S2()指定的脉冲周期 T0=50以内变化，否则出现错误，T0可在03,2767ms 范围内选取；D()指定脉冲输出地址号为Y000(输出 号只能指定晶体管输出型的Y000或Y001)。 当X01

15、0为ON时， Y000输出脉宽调制比为q=t / T0的 脉冲。脉宽调制比可采用中断处理控制。 图8-91 脉宽调制指令使用说明 通过PWM指令可以控制变频器，从而控制电机速 度，但在PLC与变频器之间添加一个平滑电路，用 PWM指令调制波形，变成直流电压输出。二、高速处理指令的应用实例 工程中常需要进行准确的长度测量及定长控 制，如箔材或线材的生产线，钢板的开平冲剪 等。长度的测量常使用光电编码器或接近开关形 成高频脉冲,再用高速计数器对脉冲计数。图893（a）为薄带钢板的开平冲剪设备的结构及 工作原理示意图。开卷机用来将带钢卷打开，多星辊 用来将钢板整平，冲剪机用来将带钢冲剪成一定长度 的

16、钢板。缓冲坑为冲剪送料和开卷给料的缓冲而设计 。系统通过变频调速器驱动交流电机作为送料拖动动 力。分析每剪切一块钢板的过程，电机要经过启动送料 、稳速运行、减速、制动停车几个步骤 。电动机运行速度图 如图893（b）所示 。而速度图的实现则 是使用高速计数器来 控制完成的。 使用高速计数器区间比较指令实现对输出 点Y010、Y011、Y012的控制; Y010、Y011、Y012则与变频器的高速、低 速、制动端子相连。 高速计数器区间比较的设定值则是由速度 图曲线不同阶段所包含的面积计算得来的 。图8-93 钢板展开压平冲剪流水线控制 图893（c）是用2相高速计数器C251控制高低速和停止 的梯形图。 程序中使用区间比较指令DZCPP可以在X010断开时,保持 Y010Y012的状态不变这一特点,保证在C251当前值启动 计数时,使Y010为ON。