高速计数器指令

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1、17 高速计数器指令（一）相对普通计数器，高速计数器是对较高频率的信号计数 的计数器，由于信号源来自机外，且需以短于扫描周期的时 间响应，高速计数器都工作在中断方式，并配有多个专用的 输入口用作计数信号输入及外启动、外复位及计数方向的控 制。高速计数器一般都是可编程的，通过程序指定及设置控 制字，同一高速计数器可工作在不同的工作模式上，为应用 带来极大的灵活性。高速计数器还采用专用指令编程，进一 步扩大了其应用的功能。在现代技术条件下，许多物理量可 以方便地转变为脉冲列，脉冲的数量或频率可对应于转速、 位移、温度而用于控制，因此高速计数成了工业控制中 的重要手段。PLC所能构成的高速计数器的数

2、量、最高工作 频率从高速计数器的工作方式等也成了衡量可编程控制器 性能的重要标准之。可编程序控制器的普通计数器的计数过程与扫描工作 方式有关， CPU 通过每一扫描周期读取一次被测信号的方法 来捕捉被测信号的上升沿，被测信号的频率较高时，会丢失 计数脉冲，因此普通计数器的工作频率很低，一般仅有几十 赫兹。高速计数器可以对普通计数器无能为力的事件进行计 数， CPU221 和 CPU222 有 4 个高速计数器，其余的 CPU 有6个高速计数器，最高计数频率为30kH,可设置多达12种不同的操作模式。般来说，高速计数器与鼓形定时器配套使用，该设备l=i有一个安装了增量式编码器的轴，它以恒定的转速

3、旋转。编 码器每圈发出一定数量的计数时钟脉冲和一个复位脉冲，作 为高速计数器的输入。高速计数器有一组预置值，开始运行 时装入第一个预置值，当前计数值小于当前预置值时，设置 的输出有效。当前计数值等于预置值或有外部复位信号时，产生中断。发生当前计数值等于预置值的中断时，装载入新 的预置值，并设置下一阶段的输出。有复位中断事件发生时 设置第一个预置值和第一个输出状态，循环又重新开始。因为中断事件产生的速率远远低于高速计数器计数脉 冲的速率，用高速计数器可实现高速运动的精确控制，并且与可编程序控制器的扫描周期的关系不大。、高速计数器介绍1数量及编号高速计数器在程序中使用的地址编号用HCn来表示（在非

4、程序中一般用HSCn表示）HC表示编程元件名称为高速 计数器，n为编号。不同型号的 PLC 主机，高速计数器的数量也不同，CPU221 和 CPU222 有 4 个，它们是 HC0 和 HC3-HC5； CPU224、CPU226 和 PU226XM 有 6 个，它们是 HC0-HC5。2中断事件类型CPU的扫描周期关系不大，各种型号的PLC可用的高速计 数器的中断事件大致分为 3类：当前值等于预设值中断、输 入方向改变中断和外部复位中断。所有高速计数器都支持当 前值等于预设值中断。每个高速计数器的 3 种中断的优先级 由高到低，不同高速计数器之间的优先级又按编号顾序由高 到低。具体对应关系如

5、表 5-2 所列。3工作模式及输入点 高速计数器的使用共有四种基本类型：带有内部方向控 制的单向计数器，带有外部方向控制的单向计数器，带有两 个时钟输入的双向计数器和A/B相正交计数器。它的输入 信号类型有：无复位或启动输入，有复位无启动输入或者既 有启动又有复位输入。每种高速计数器有多种工作模式，以完成不同的功能， 高速计数器的工作模式与中断事件有密切关系。在使用一个 高速计数器时，首先要使用 HDEF 指令给计数器设定一种工 作模式。每一种 HSCn 的工作模式的数量也不同， HSCl 和 HSC2最多可达12种，而HSC5只有一种工作模式。选用某个高速计数器在某种工作模式下工作后，高速计

6、数器所使用的输入端不是任意选择的，必须按系统指定的输入点输入信号。例如，如果HSC0在模式4下工作，就必须 用I0.0为时钟输入端，I0.1为增减方向输入端，I0.2为外部复位输入端。般数字量输入点编号范围内。同一个输入点只能用做一种功 能，如果程序使用了高速计数器，则高速计数器的这种工作 模式下指定的输入点只能被高速计数器使用。只有高速计数 器不用的输入点才可以作为输入输出中断或一般数字量输入点使用。例如，HSC0在模式0下工作，只用I0.0作时 钟输入，不使用I0.1利I02,则这两个输入端可作为它用。高速汁数器的输入点和工作模式如表 5-4、5-5所列。表 5-4 高速计数器 HSC1

7、和 HSC2 的输入点与工作模模式HSC1HSC210.610.711.011.111.2I1.3I1.4I1.50时钟-时钟-1时钟-时钟-复位2时钟-复位启动时钟-复位启动3时钟方向-时钟方向-4时钟方向复位-时钟方向复位-5时钟方向复位启动时钟方向复位启动6增时钟减时钟-增时钟减时钟-7增时钟减时钟复位-增时钟减时钟复位-8增时钟减时钟复位启动增时钟减时钟复位启动9A相时钟B相时钟-A相时钟B相时钟-10A相时钟B相时钟复位-A相时钟B相时钟复位-11A相时钟B相时钟复位启动A相时钟B相时钟复位启动表5-5 高速计数器HSCO、HSC3、HSC4、HSC5的输入点与工作模式模式HSC0H

8、SC3HSC4HSC5I0.010.1I0.210.1I0.3I0.4I0.5I0.40时钟-时钟时钟-时钟1时钟-复位-时钟-复位-2-3时钟方向-时钟方向-4时钟方向复位-时钟方向复位-5-6增时钟减时钟-增时钟减时钟-7增时钟减时钟复位-增时钟减时钟复位-8-9A相时钟B相时钟-A相时钟B相时钟-10A相时钟B相时钟复位-A相时钟B相时钟复位-11-对高速计数据的复位和启动有如下规定：(1) 当激活复位输入端时，计数器清除当前值并一直保持 到复位端失效。(2) 当激活启动输入端时，计数器计数；当启动端失效时， 计数器的当前值保持为常数且忽略时钟事件。(3) 如果在启动输入端无效的同时，复

9、位信号被激活，则忽略复位信号，当前值保持不变；如果在复位信号被激活的 同时，启动输入端被激活，则当前值被清除。二、 高速计数器指令高速计数器定义指令(HDEF)为指定的高速计数器(HSC) 设置一种工作模式(MODE)。每个高速计数器只能用一条 HDEF指令。可以用每次扫描存储器位SM0.1,在第一个扫 描周期调用包含HDEF指令的子程序来定义高速计数器。高 速计数器指令(HSC)中的参数N用来设置高速计数器的编 号。HSC与MODE为字节型常数，N为字型常数。名称LADSTL作用高速计数器定义HDEF-EN ENO另?- HSC?- M0HDEF HSC,MODE选择具体高速计数器(HSCx

10、)的操作模 式。模式选择定义高速计数器的时钟、方 向、起始和重设功能高速计数器HSC-EN EN0 -HSC N?- N使HDEF指令出错（ENO=0）的条件：SM4.3 （运行时 间），0003 （输入点冲突）,0004 （中断中的非法指令），000A （HSC 重新定义）。使HSC指令出错（ENO=0）的条件：SM4.3 （运 行时间），0001 （在HDEF之前使用HSC指令），0005 （同 时操作HSC和PLS）。三、 高速计数器的使用1. 高速计数器的状态字节每个高速计数器都有一个状态字节，给出了当前计数方 向和当前值是否大于或等于预置值（见表 5-6）。 只有在执 行高速计数器的

11、中断程序时，状态位才有效。监视高速计数 器状态的目的是响应正在进行的操作所引发的事件产生的 中断。表 5-6 高速计数器状态字HSC0HSC1HSC2HSC3HSC4HSC5描述SM36.5SM46.5SM56.5SM136.5SM146.5SM156.50=减计数；1=加计数SM36.6SM46.6SM56.6SM136.6SM146.6SM156.60=当前值不等于预置值；1=等于SM36.7SM46.7SM56.7SM136.7SM146.7SM156.70=当前值小于等于预置值；1=大于2. 高速计数器的控制字节每个高速计数器都对应一个控制字节。用户可以根据要 求来设置控制字节中各控制

12、位的状态，如复位与启动输入信号的有效状态、计数速率、计数方向、允许更新双字值和允 许执行 HSC 指令等，实现对高速计数器的控制。控制字节 中各控制位的功能如表 5-7 所列。只有定义了高速计数器和它的计数模式，才能对高速计数器的动态参数进行编程。执行HSC指令时，CPU检查控制字节和有关的当前值与预置值。表 5-7 高速计数器控制字的定义HSCOSM37.0SM37.2SM37.3SM37.4SM37.5SM37.6SM37.7HSC1SM47.0SM47.1SM47.2SM47.3SM47.4SM47.5SM47.6SM47.7HSC2HSC3SM57.0SM57.1SM57.2SM57.

13、3SM57.4SM57.5SM57.6SM57.7SM137.3SM137.4SM137.5SM137.6SM137.7HSC4HSC5SM147.0SM147.2SM147.3SM157.3SM147.4SM157.4SM147.5SM157.5描 述0=复位信号高电平有效；1=低电平有效0=启动信号高电平有效；1=低电平有效0=4 X计数速率；1=1 X计数速率0=减计数；1=加计数写入计数方向：0=不更新；1=更新写入预置值：0=不更新；1=更新SM147.6SM157.6写入当前值：0=不更新；1=更新SM147.7SM157.7 HSC 允许：0=禁止 HSC； 1=允许 HSC在执行 HDEF 指令之前必须将这些控制位设置成需要 的状态，否则计数器将采用所选计数器模式的默认设量。默 认设置为：复位输入和启动输入高电平有效，正交计数速率 为输入时钟颜率的 4 倍。执行 HDEF 指令后，就不能再改变 计数器设置，除非 CPU 进入停止模式。表中的前 3 位（0、1 和 2 位）只有在 HDEF 指令执行时进 行设置，在程序中其他位置不能更改。第 3 位和第 4 位可以 在工作模式 0、1 和 2 下直接更改，以单独改变计数方向。 后 3 位可以