高速计数器
[整理]s7-200高速计数器详细解说
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[整理]s7-200高速计数器详细解说s7-200高速计数器详细解说1.高速计数器指令普通计数器受CPU扫描速度的影响，是按照顺序扫描的方式进行工作。
在没个扫描周期中，对计数脉冲只能进行一次累加;对于脉冲信号的频率比PLC的扫描频率高时，如果仍采用普通计数器进行累加，必然会丢失很对输入脉冲信号。
在PLC 中，对比扫描频率高的输入信号的计数可也使用高速计数器指令来实现。
在S7-200的CPU22X中，高速计数器数量及其地址编号表如下CPU类型 CPU221 CPU222 CPU224 CPU226 高速计数器数量 4 6 高速计数器编号 HC0,HC3~HC5 HC0~HC51(高速计数器指令高速计数器的指令包括:定义高速计数器指令HDEF 和执行高速计数指令HSC，如表HDEF HSC(1) 定义高速计数器指令HDEFHDE指令功能是为某个要使用的高速计数器选定一种工作模式。
每个高速计数器在使用前，都要用HDEF指令来定义工作模式，并且只能用一次。
它有两个输入端:HSC为要使用的高速计数器编号，数据类型为字节型，数据范围为0~5的常数，分别对应HC0~HC5;MOCE为高速计数的工作模式，数据类型为字节型，数据范围为0~11的常数，分别对应12种工作模式。
当准许输入使能EN有效时，为指定的高速计数器HSC 定义工作模式MODE。
(2)执行高速计数指令HSCHSC指令功能功能是根据与高速计数器相关的特殊继电器确定在控制方式和工作状态，使高速计数器的设置生效，按照指令的工作模式的工作模式执行计数操作。
它有一个数据输入端N:N为高速计数器的编号，数据类型的字型，数据范围为0~5的常数，分别对应高速计数器HC0~HC5.当准许输入EN使能有效时，启动N号高速计数器工作。
2(高速计数器的输入端高速计数器的输入端不像普通输入端那样有用户定义，而是由系统指定的输入点输入信号，每个高速计数器对它所支持的脉冲输入端，方向控制，复位和启动都有专用的输入点，通过比较或中断完成预定的操作。
高速计数器
5.3 高速计数器前面讲的计数器指令的计数速度受扫描周期的影响，对比CPU扫描频率高的脉冲输入，就不能满足控制要求了。
高速计数器HSC用来累计比PLC扫描频率高得多的脉冲输入，利用产生的中断事件完成预定的操作。
一、高速计数器介绍S7-200系列PLC设计了高速计数功能（HSC），其计数自动进行不受扫描周期的影响，最高计数频率取决于CPU的类型，CPU22x系列最高计数频率为30KHz。
高速计数器在程序中使用时的地址编号用HC n来表示（在非正式程序中有时用HSC n），HC （HSC）表示编程元件名称为高速计数器，n为编号。
表5-3 高速计数器的数量与编号表1．高速计数器输入端的连接每个高速计数器对它所支持的时钟、方向控制、复位和启动都有专用的输入点，通过中断控制完成预定的操作。
每个高速计数器专用输入点如表5-4所示。
注意：同一个输入端不能用于两种不同的功能。
但是高速计数器当前模式未使用的输入端均可用于其他用途，如作为中断输入端或作为数字量输入端。
每个高速计数器的3种中断的优先级由高到低，各个高速计数器引起的中断事件如表5-5所示。
S7-200系列PLC高速计数器HSC0～HSC5可以分别定义为四种工作类型：带有内部方向控制的单相计数器；带有外部方向控制的单相计数器；带有增/减计数脉冲输入的双相计数器；A/B相正交计数器。
根据有无复位输入和启动输入，每种高速计数器类型可以设定为三种工作状态：无复位且无启动输入；有复位但无启动输入；有复位且有启动输入。
HSC0～HSC5可以根据外部输入端的不同配置12种模式（模式0～模式11），高速计数器的工作模式见表6-4。
表6-5 高速计数器的控制字节（位）号计数，当计数值等于大于50时输出端Q0.0通电，当外部复位时Q0.0断电。
接线图如图6-3所示，系统自动分配I0.0为HSC0的计数脉冲信号输入端，I0.2为HSC0的外部复位端。
822. 高速计数器的工作模式高速计数器有12种工作模式，模式0～模式2采用单路脉冲输入的内部方向控制加/减计数；模式3～模式5采用单路脉冲输入的外部方向控制加/减计数；模式6～模式8采用两路脉冲输入的加/减计数；模式9～模式11采用两路脉冲输入的双相正交计数。
编码器(高速计数器)的使用方法
配件供应
提供编码器原装配件供应，确保维修 质量和设备性能。
06 编码器(高速计数 器)市场发展趋势 与前景展望
市场需求分析
工业自动化需求
编码器作为工业自动化控制系统中的关键部件，其市场需求随着工 业自动化程度的提高而不断增长。
智能制造推动
智能制造的发展对编码器的精度、速度和稳定性提出了更高要求， 推动了编码器市场的进一步发展。
在物流仓储领域，对于物 品计数和传输控制，可选 用具有较高响应频率和稳 定性的增量式编码器。
常见问题解答与误区提示
常见问题
编码器无法正常工作、输出信号不稳定、计数不准确等。
解答与误区提示
检查编码器选型是否正确、参数设置是否合理、接线是否牢固可靠；避免将不同类 型的编码器混淆使用，注意区分分辨率和精度的概念。
调整分辨率
根据实际需求调整编码器的分辨 率，以平衡计数精度和响应速度 之间的关系。
软件优化
通过优化控制算法、提高数据处 理速度等措施，进一步提高整个
系统的性能和稳定性。
安全操作规范提示
电气安全
在接线和调试过程中，务必切断电 源并确保所有电气连接安全可靠， 以防止触电和短路等危险情况发生。
操作规范
在安装和使用编码器时，注意避免 机械碰撞和振动对编码器造成的损 坏，同时确保编码器固定牢固可靠。
03 高速计数器接线 与调试技巧
接线方式及注意事项
接线方式
电缆选择
编码器一般采用差分信号输出，需要将其与 控制器或计数器的差分信号输入端口相连， 注意正负极性的对应。
选择屏蔽双绞线或同轴电缆等高质量电缆， 以减少信号干扰和衰减。
接线长度
接地处理
尽量缩短编码器与控制器或计数器之间的接 线长度，以降低信号衰减和干扰的风险。
plc 高速计数器中的ab相脉冲
一、概述在工业自动化控制系统中，计数器是一个非常重要的组成部分，用于对输入信号进行计数、测量、监控等操作。
在PLC（可编程逻辑控制器）中，高速计数器是一种特殊的计数器，能够实现对高速脉冲信号的准确计数和处理。
本文将重点讨论PLC高速计数器中的ab相脉冲，包括其工作原理、应用场景以及参数设置等方面。
二、PLC高速计数器概述1. PLC高速计数器的作用PLC高速计数器主要用于对高速脉冲信号进行计数、频率测量和脉冲宽度测量等操作。
相比普通计数器，高速计数器的计数速度更快、精度更高，适用于对高速运动设备和快速信号进行监控和控制。
2. PLC高速计数器的工作原理高速计数器通常采用ab相计数原理，即通过两个输入通道分别接收脉冲信号，实现对脉冲信号的双相计数。
ab相脉冲之间存在一定的相位差，能够克服脉冲信号的间隔时间不均匀等问题，提高计数的准确性和稳定性。
三、AB相脉冲接口1. AB相脉冲的定义AB相脉冲是指两个相位差为90度的脉冲信号，通常用于表示旋转或振动系统的运动状态。
其中，A相信号表示正向运动，B相信号表示反向运动，两者配合能够准确地表达系统的位置、速度和加速度。
2. AB相脉冲的接口在PLC高速计数器中，AB相脉冲通常通过专用的脉冲输入端子进行连接，其中A相信号接入A相脉冲输入端子，B相信号接入B相脉冲输入端子。
通过这种方式，PLC可以准确地获取AB相脉冲信号，实现高速计数和运动控制。
四、PLC高速计数器中AB相脉冲的应用1. 高速运动控制在工业生产线上，许多设备需要进行高速运动控制，如输送带、旋转机械等。
PLC高速计数器通过对AB相脉冲进行计数和监控，能够实时掌握设备的运动状态，并对其进行精准的调节和控制。
2. 反向运动检测AB相脉冲信号的正反向特性使得其在反向运动检测中非常有效。
通过监测AB相脉冲的变化，PLC可以及时发现设备的反向运动情况，减少设备的损耗和运行故障。
五、PLC高速计数器中AB相脉冲的参数设置1. 脉冲输入方式在PLC高速计数器的参数设置中，需要选择正确的脉冲输入方式，包括AB相脉冲计数、频率测量、脉冲宽度测量等多种方式，以满足不同的应用需求。
高速计数器的使用方法
高速计数器的使用方法
高速计数器是一种电子计数器，具有高速、准确、稳定等特点，广泛应用于各种计数场合。
其使用方法如下：
1. 首先，将高速计数器与待计数的信号源连接，确保连接正确、稳定。
2. 然后，按下高速计数器上的计数键，开始计数。
3. 在计数过程中，可以通过高速计数器的显示屏上的数字来实时查看计数结果。
4. 如果需要重置计数器，可以按下清零键将计数器清零。
5. 在使用高速计数器时，需要注意待计数信号的稳定性和波形形态，以确保计数结果准确无误。
6. 此外，还需要在使用过程中注意保护高速计数器，避免受到过高电压、电流等因素的影响，导致损坏或计数不准确。
综上所述，高速计数器的使用方法并不复杂，只需按照上述步骤进行即可。
同时，还需要注意信号源的稳定性和波形形态，以确保计数结果的准确性。
- 1 -。
高速计数器原理
高速计数器是一种用于测量装置运动次数或周期的计数器，通常用于测量物体的运动速度、位移或时间。
其原理主要是通过检测物体的运动信号，将其计数并累计，从而得到运动次数或周期。
高速计数器的工作原理通常基于光电式、磁感应式或霍尔效应等传感器技术。
这些传感器能够检测到物体的运动状态，并将其转换为计数信号。
光电式高速计数器利用光电效应将物体与传感器之间的距离变化转换为电信号。
当物体经过传感器时，会改变光线照射到光电元件上的强度，从而产生计数脉冲。
磁感应式高速计数器则通过检测物体的运动产生的磁场变化来计数。
而霍尔效应传感器则利用霍尔元件检测物体运动时产生的霍尔电势，从而产生计数脉冲。
除了传感器技术，高速计数器还通常配备了高速处理器和存储设备，以便对计数信号进行实时处理和存储。
高速处理器可以对计数信号进行滤波、整形和放大等处理，以适应计数器的性能和精度要求。
存储设备则用于存储计数数据，以便后续分析和应用。
在实际应用中，高速计数器通常用于工业自动化生产线的速度检测、位置控制、安全防护等方面。
例如，在生产线中，高速计数器可以用来测量传送带的速度，从而控制生产节拍；也可以用来检测物体的位移，从而监测设备的运行状态；还可以用来记录生产过程中的关键数据，以便分析生产效率和产品质量。
总之，高速计数器的工作原理主要是通过传感器技术检测物体的运动信号，并将其转换为计数信号，再经过高速处理器和存储设备的处理和存储，实现计数和累计的功能。
其应用范围广泛，涉及到工业自动化生产线的各个方面。
codesys高速计数器指令
codesys高速计数器指令一、高速计数器概述高速计数器是一种用于计数的高精度、高速数字信号处理设备。
在工业自动化、测量与控制领域具有广泛的应用。
它能够对输入的脉冲信号进行实时计数，适用于需要高精度、高速计数的场合。
二、CODESYS高速计数器指令介绍CODESYS（Compact Office with Design System）是一款基于IEC 61131-3编程标准的高度可扩展的PLC编程软件。
在CODESYS中，高速计数器指令具有以下特点：1.丰富的指令：CODESYS提供了多种高速计数器指令，如：增量计数器、减量计数器、锁存器等。
2.灵活的配置：用户可以根据实际需求对高速计数器进行配置，如：设置计数器位数、选择计数器工作模式等。
3.高速计数器之间的同步：CODESYS支持多个高速计数器之间的数据同步，方便实现复杂的计数控制功能。
三、高速计数器应用场景及优势1.应用场景：高速计数器广泛应用于生产线上的物料计数、传送带上的物品计数、机器人的运动轨迹控制等场合。
2.优势：高速计数器具有高精度、高速度、抗干扰能力强等优点，能够满足各类复杂计数需求。
四、高速计数器编程实例以下是一个简单的高速计数器编程实例：1.创建一个高速计数器，设置计数器位数为16，工作模式为增计数。
2.编写一个循环程序，用于读取高速计数器的值并显示。
3.编写一个程序，用于控制高速计数器的启动、停止和复位功能。
4.编写一个程序，实现高速计数器与另一个高速计数器的数据同步。
五、总结CODESYS高速计数器指令为工程师提供了强大的计数控制功能，通过灵活配置和编程，可以实现各种复杂场景的计数需求。
5-3 S7-1200 PLC的高速计数器介绍
使用CPU上集成I/O或者信 I1.0
号板或者PTO0
I4.0
I1.1 I4.1
I1.2
HSC6 使用CPU上集成I/O
I1.3 I1.4
I1.5
单相计数，内部方向控制 单相计数，外部方向控制。 模式 双向计数，两路时钟脉冲输入 A/B相正交计数 监控PTO输出
时钟
时钟 方向
加时钟 减时钟
A相 时钟
S7-1200 PLC的高速计数器介绍
1．高速计数器的工作模式
高速计数器的工作模式
高速计数器有5种工作模式，每个计数器都有时钟、方向控制、复位启动等特定输入。对 于双向计数器，两个时钟都可以运行在最高频率，高速计数器的最高计数频率取决于CPU的 类型和信号板的类型。
1.单相计数，内
时钟
部方向控制
方向
高速计数器编号 HSC4 HSC5 HSC6
默认地址 ID1012 ID1016 ID1020
3
4个字节，即 ID1000，可修改
1
4．高速计数器指令
LAD
输入/输出 HSC DIR CV RV PERIOD NEW_DIR NEW_CV NEW_RV
NEW_PERIOD
BUSY STATUS
参数说明 HSC标识符 1:请求新方向 1:请求设置新的计数器值 1:请求设置新的参考值 1:请求设置新的周期值（仅限频率测量模式） 新方向，1：向上，-1：向下 新计数器值 新参考值
OB100中的梯形图
5.高速计数器指令介绍与应用
OB1中的梯形图
感谢您的聆听
THANK YOU!
2.单相计数，外 部方向控制
4
3
3
2
2
当前
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1 引言
切纸机械是印刷和包装行业最常用的设备之一。
切纸机完成的最基本动作是把待裁切的材料送到指定位置，然后进行裁切。
其控制的核心是一个单轴定位控制。
我公司引进欧洲一家公司的两台切纸设备，其推进定位系统的实现是利用单片机控制的。
控制过程是这样的，当接收编码器的脉冲信号达到设定值后，单片机系统输出信号，断开进给电机的接触器，同时电磁离合制动器的离合分离，刹车起作用以消除推进系统的惯性，从而实现精确定位。
由于设备的单片机控制系统老化，造成定位不准，切纸动作紊乱，不能正常生产。
但此控制系统是早期产品，没有合适配件可替换，只能采取改造这一途径。
目前国内进行切纸设备进给定位系统改造主要有两种方式，一是利用单片机结合变频器实现，一是利用单片机结合伺服系统实现，不过此两种改造方案成本都在两万元以上。
并且单片机系统是由专业开发公司设计，技术保守，一旦出现故障只能交还原公司维修或更换，维修周期长且成本高，不利于改造后设备的维护和使用。
我们结合自己设备的特点提出了新的改造方案，就是用PLC的高速计数器功能结合变频器的多段速功能实现定位控制，并利用HMI（人机界面HumanMachineInterface）进行裁切参数设定和完成一些手动动作。
2 改造的可行性分析
现在的大多PLC都具有高速计数器功能，不需增加特殊功能单元就可以处理频率高达几十或上百KHz的脉冲信号，而切纸机对进给系统的精度和响应速度要求不是很高。
可以通过对切纸机进给系统相关参数的计算，合理的选用编码器，让脉冲频率即能在PLC处理的范围内又可以满足进给的精度要求。
在进给过程中，让PLC对所接收的脉冲数与设定数值进行比较，根据比较结果驱动相应的输出点对变频器进行输出频率的控制，实现接近设定值时进给速度变慢，从而减小系统惯性，达到精确定位的目的。
另外当今变频器技术取得了长足的发展，使电机在低速时的转矩大幅度提升，从而也保证了进给定位时低速推进的可行性。
3 主要控制部件的选取
3.1 PLC的选取
设备需要的输入输出信号如下：
x0脉冲输入
x1脉冲输入
x2前限位
x3后限位y3 前进!
x4前减速位y4 后退
x5电机运转信号y5 高速
x6刀上位y6 中速
x7滑刀保护y7 低速
x10压纸器上位y10
x11光电保护y11
x12小车后位y12 进给离合
x13双手下刀按钮y13 压板下
x14停止按钮y14 刀离合
x15连杆保护y15 电机禁启动
x16刀回复到位
针对这些必需的输入点数，选用了FX1s－30MR的PLC，因为选用了人机界面，其它一些手动动作，如前进、后退、换刀等都通过人机界面实现，不需占用PLC输入点，从而为选用低价位的FX1s系列PLC成为可能，因为FX1s系列PLC输入点最多只有16点。
另外此系列PLC的高速计数器具有处理频率高达60千赫的脉冲的能力，足可以满足切纸机对精度的要求。
3.2 编码器的选取
编码器的选取要符合两个方面，一是PLC接收的最高脉冲频率，二是进给的精度。
我们选用的是编码器分辨率是500P/R（每转每相输出500个脉冲）的。
通过验正可以知道此分辨率可以满足上面两个条件。
验证所需的参数：电机最高转速是1500转/分（25转/秒）、进给丝杆的导程是10mm/转。
验证如下：
本系统脉冲最高频率＝25转/秒×500个/转×2（A/B两相）＝25KHz
理论进给分辨率＝10mm/500=0.02mm
同时由上面的数据知道进给系统每走1mm编码器发出50（此数据很重要，在PLC程序的数据处理中要用到）个脉冲信号。
由于此工程中对编码器的A/B 相脉冲进行了分别计数，使用了两个高速计数器，且在程序中应用了高速定位指令，则此PLC可处理的最高脉冲频率为30千赫，因此满足了第一个条件;我们的切纸机的载切精度要求是0.2mm，可知理论精度完全满足此要求。
3.3 变频器和HMI的选取
这两个部件我们都选用了三菱公司的产品，分别是FR-E540-0.75K-CH和
F920GOT-BBD-K-C。
4 F920GOT-BBD-K-C的特点:
F920GOT是带按键型的HMI，它的使用和编程非常简单方便。
它具有以下特点：1）可以方便的实现和PLC的数据交换；2）通过本身自带的6个功能按键开关，可以控制PLC 内部的软继电器，从而可以减少PLC输入点的使用;3）具有两个通讯口，一个RS232C（用于和个人电脑通讯）和一个RS422（用于和PLC通讯），利用电脑和F920GOT相连后不仅可以对HMI进行程序的读取和上传，还可以直接对PLC的程序进行上传下载、调整和监控。
5 PLC和HMI程序的编写
此工程中程序的难点主要在于数据的处理上。
在切纸机工作过程中除手动让进给定位机构前进后退外，还要实现等分裁切功能和指定具体位置定位功能，并且HMI上还要即时显示定位机构的当前位置。
我们为了简化程序中的计算，采用了两个高速计数器C235和
C236。
C236通过计算前进后退的脉冲数，再进行换算后用于显示进给机构的当前位置；C235用于进行精确定位。
定位过程是这样的，每次进给机构需要定位工作时，通过计算把需要的脉冲数送到C235，不论进给机构前进还是后退C235进行减计数，同时对C235中的数值进行比较，根据比较结果驱动相应的输出点对变频器进行输出频率的控制，实现接近设定值时进给速度变慢，从而达到精确定位。
因为任何系统都有惯性和时间上的迟滞，所以变频器停止输出的时间并不是C235中的计数值减小到0时，而是让C235和一个数据寄存器D130比较，当C235中的值减小到D130中的设定值时PLC控制变频器停止输出。
D130的值可通过人机界面进行修改和设定，在调试时通过修改这个值，以达到定位准确的目的。
显示定位机构当前位置的程序见下图1，
图1显示定位机构当前位置程序段
实现定位控制的程序段见下图2。
图2定位程序段
还有一个问题是参数设定时的小数点位问题，实际工作中在设定位置时要精确到
0.1mm。
这个问题在一些单片机系统中常会遇到，常见的处理办法是加大一个数量级，就是设定数据时，在人机界面上用1代替0.1mm，10代替1mm。
不过我们在处理此问题时通过HMI中对数据的设置和PLC的程序编写达到了所见即所得的效果。
HMI中主要是对数值的格式要设定好。
HMI中的设置画面见下图。
图3HMI中数据设置画面
比如我要等分裁切10.5mm的纸，就可以在HMI上设定为10.5，而不是像我公司其它设备上要设为105，但PLC的寄存器D128的内容是105而不是10.5，这样在计算需要的脉冲数时就要用下面一条命令：
MULD128K5D10（此命令中尽管编程时D11不出现但实际上寄存器D11被占用，不能再应用于其它地方，否则会出现问题。
）
而不是用：
MULD128K50D10
编程中其它应注意的问题。
一是双线圈问题。
本工程中利用条件跳转和步进指令避免了双线圈问题。
二是误信号问题。
编码器是一种比较精密的光电产品，受振动时不可避免的会出现误信号，而切纸机在执行裁切动作时会造成很大振动，如果忽视这个现象，定位精度和执行机构当前位置的显示都会不准确。
本工程中处理方法参见上面例子程序图1，只有Y3、Y4接通，即只有进给机构前进和后退时才让C236进行计数，这样就屏蔽了裁切时震动造成的误信号。
6 变频器的参数设置
此工程中需设定的变频器的主要参数见下。
参数号名称设定值
0 转矩提升8%（低速时电机转矩不足时可提高此数字）
43 速设定（高速）30Hz
53 速设定（中速）10Hz
63 速设定（低速）2Hz
7 加速时间0.5s
8 减速时间0.5s
24 多段速设定（4速）50Hz
79 操作模式2（只执行外部操作）
在调试过程中为了达到定位速度和精度的完美结合，应对三段速设定值，加减速时间和HMI中D130、D200和D202的数值进行相应调整。
7 结论
通过上述的改造过程，完全恢复了我们切纸机的功能，试用三个月以来运行非常稳定。
由这个应用实例可以看出结合PLC的高速计数器功能，合理的进行应用，在一定场合可以取代高成本的定位控制系统，实现控制系统最优的性价比。
也迎合了我国当前提出的建设节约型社会的宗旨。