PLC高速计数器
FX2N高速计数器的使用说明
三菱PLC高速計數器FX2N主機內建多個高速計數器，編號從C235到C255共21個，高速計數器又可分為1相1計數、1相2計數和2相2計數三種，它們的脈波輸入端和復歸端分別由X0〜X7輸入接點來控制，如表2-8所示。
高速計數器全部具停電保持功能。
表2-8 高速計數器的編號1相1計數1相2計數2相2計數輸入端C235 C236 C237 C238 C239 C240 C241 C242 C243 C244 C245 C246 C247 C248 C249 C250 C251 C252 C253 C254 C255 X0 U/D U/D U/D U U U A A AX1 U/D R R D D D B B BX2 U/D U/D U/D R R R RX3 U/D R R U U A AX4 U/D U/D D D B BX5 U/D R R R R RX6 S S SX7 S S S U：上數計數D：下數計數R：復歸S：啟動A：A相輸入B：B相輸入表2-8中C235是一個1相1輸入的高速計數器，它的脈波輸入端為X0；C241的脈波輸入端為X0，並且X1輸入端可作硬體復歸(Reset)。
另外，必須注意X0〜X7不可重複使用，一旦使用了C235的話，C241、C244、C246、C247、C249、C251、C252、C254就不能再使用。
高速計數器是一種32位元上/下數計數器，上數或下數的決定方法如表2-9所示：表2-9 高速計數器上/下數方法項目1相1計數1相2計數2相2計數上/下數方法M8235〜M8245=OFF時相對應的計數器上數=ON時下數M8246〜M8255上數下數有各自的輸入端M8246〜M8255A相輸入端ON時，B相輸入端OFF→ON時上數，ON→OFF時下數上/下數監視上數時M8246〜M8255相對號碼OFF下數時M8246〜M8255相對號碼ON 附註有些高速計數器具有硬體復歸端(R)及計數開始端(S)高速計數器的反應速度如下所示：1、使用C235、C236、C246、C251計數器(X0、X1)的反應速度如下所示，但是如果使用應用指令FNC53、54、55時反應速度與第2項相同。
西门子1200系列PLC教程-高速计数器
高速计数器S7-1200CPU本体提供了最多6路高速计数器，其独立于CPU的扫描周期进行计数。
其中CPU1217C可测量的脉冲频率最高为1MHz（差分信号），其它型号的S7-1200CPU可测量到的单相脉冲频率最高为100kHz，A/B相最高为80kHz。
如果使用信号板还可以测量单相脉冲频率高达200kHz的信号，A/B相最高为160kHz。
S7-1200CPU和信号板具有可组态的硬件输入地址，因此可测量到的高速计数器频率与高速计数器号无关，而与所使用的CPU和信号板的硬件输入地址有关。
表1和表2显示了CPU集成输入点与信号板可用于高速计数器的信息。
一、编码器基础1.光电编码器编码器是传感器的一种，主要用来检测机械运动的速度、位置、角度、距离和计数等，许多马达控制均需配备编码器以供马达控制器作为换相、速度及位置的检出等，应用范围相当广泛。
按照不同的分类方法，编码器可以分为以下几种类型：根据检测原理，可分为光学式、磁电式、感应式和电容式。
根据输出信号形式，可以分为模拟量编码器、数字量编码器。
根据编码器方式，分为增量式编码器、绝对式编码器和混合式编码器。
光电编码器是集光、机、电技术于一体的数字化传感器，主要利用光栅衍射的原理来实现位移—数字变换，通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。
典型的光电编码器由码盘、检测光栅、光电转换电路（包括光源、光敏器件、信号转换电路）、机械部件等组成。
光电编码器具有结构简单、精度高、寿命长等优点，广泛应用于精密定位、速度、长度、加速度、振动等方面。
2.增量式编码器增量式编码器提供了一种对连续位移量离散化、增量化以及位移变化（速度）的传感方法。
增量式编码器的特点是每产生一个输出脉冲信号就对应于一个增量位移，它能够产生与位移增量等值的脉冲信号。
增量式编码器测量的是相对于某个基准点的相对位置增量，而不能够直接检测出绝对位置信息。
如图1-1所示，增量式编码器主要由光源、码盘、检测光栅、光电检测器件和转换电路组成。
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。
plc中高数计数器 误差
plc中高数计数器误差
PLC高速计数器在计数过程中可能会产生计数误差，导致计数精度不稳定、不可靠、产生累计误差、出现偶发性的计数出错等一系列问题，主要原因包括：
- 计数器与输入计数脉冲信号的脉冲电平不匹配。
- 在应用旋转编码器、光栅尺的场合，非单方向匀速运动，其运动速度不确定。
- 计数脉冲频率不高，但PLC高速脉冲计数器对计数脉冲的沿口有速率要求。
- 工业现场存在复杂的干扰群，如电动机的启动停止、大电流接触器的切换、可控硅的调相干扰、电弧电脉冲、电磁波等，可能会产生寄生毛刺信号或寄生干扰脉冲。
为减少误差，可以选择匹配的接口，并处理好非单向匀速运动的情况，同时在计数脉冲频率不高的情况下，注意PLC高速脉冲计数器对计数脉冲沿口的速率要求。
在工业现场，可以采取有效的抗干扰措施，以提高计数的准确性。
三菱plc高速计数器和编码器应用
三菱plc高速计数器和编码器应用编码器的作用相信大家会经常听到，但是，到底怎么用，相信很多人是一知半解，那么，今天陈老师就给大家分享一下具体的使用方法。
使用编码器之前，我们需要先学习高速计数器的概念。
一、什么时高速计数器假如我们的plc的X0点接入了一个按钮，在plc里面写入以下的程序，我们按住按钮1次，那么计数器就会记1，按2次就记2，… …我们按1000次了，计数器c0的常开触点就会闭合，这很好理解。
假如我1秒按一次，那么，人为去按，那么按个1000次就能导通。
重点来了，如果说我不接按钮，我接了个光电感应器或者编码器去感应，由机器去触发，机器运行的速度非常快，可能1秒按了几百次，甚至几百几千次，我们的X0的常开触点就感应不了了，那么怎么办，我们可以用高速计数器。
如下表，是我们的单相的高速计数器假如我把光电感应器接到，X0，那么C235,就是它的专用的计数器，X0每感应到的每一个信号都会用C235进行计数，我们用以下程序就能把X0感应到的脉冲数存放到D235里面。
（同理，C236记录的是X1的脉冲数；C237记录的是X2的脉冲数… …）当然计数器的计数频率是有个极限的，普通的FX系列的X点，接受的速度是50KHz，就是1秒钟能接收导通50 000次。
接下来，看看编码器是怎么使用的。
二、编码器的使用（相对值编码器）右图是一个编码器，转动上面的轴可以发出2个信号，每转动一定的角度，这2个输出都会闭合一定的次数，就像上面的光电感应器的接线一样，接线可以接到2个X点上面去。
然后我们可以通过高速计数器来对它进行计数，从而知道它转动了多少距离。
它与前面那种一个点输入的感应器又不一样，编码器正转计数会增加，反转计数应该减少。
作用的话定位才能准确。
这时我们需要用到下面另外一种高速计数器如下图:我们可以选用C251到C255这几个计数器，假如我的编码器接的是X0和X1（接线后面再讲），那么选用的就是C251,我们来写一段程序看看：这样，我们就把编码器记录的位置记录在D0、D1两个寄存器里面了。
PLC高速计数器功能及应用
1、高速计数器的数量及编号
高速计数器在程序中使用时的地址编号用HSCn来表示， HSC表编程元件名称为高速计数器，n（n=0~5）为编号。
每个高速计数器的计数结果都对应有一个当前值寄存器。 编程时可通过地址HCx（x=0~5）来读取高速计数器的当前值。
不同型号的PLC主机，高速计数器的数量对应如下表所示。
4）在第4页设置当前值等于预置值时产生中 断（中断事件编号为12），使用默认的中断程序 符号名COUNT_EQ。
向导允许高速计数器按多个步骤进行计数， 即在中断程序中修改某些参数，例如修改计数器的 计数方向、当前值和预置值，并将另一个中断程序 连接至相同的中断事件。
本例设置编程2步，在中断程序COUNT_EQ中，
A相 B相
a）正转
A相 B相
b）反转
③ 三通道增量式编码器
编码器内部除了有双通道增量式编码器的两对光 耦合器外，在脉冲码盘的另外一个通道有一个透光段， 每转一圈，输出一个脉冲，该脉冲称为Z相零位脉冲， 用作系统清零信号，或坐标的原点，以减少测量的积 累误差。
2、绝对式编码器
N位绝对式编码器有N个码道，最外层的码道对 应编码的最低位。每一码道有一个光耦合器，用来读 取该码道的0、1数据。绝对式编码器输出的N位二进 制数反映了运动物体所处的绝对位置，根据位置的变 化情况，可以判别出旋转的方向。
S7-200的高速计数器有4类工作模式，共有12种。每个模 式各有不同，可通过编程，使用定义高速计数器指令HDEF来 选定工作模式。
1、高速计数器的工作模式
2、高速计数器的工作模式说明
从各个高速计数器的工作模式的描述可知：6个 高速计数器具有不完全相同的功能，最多可能有12种 工作模式，可分为四种类型。下面以HC1的工作模式 为例加以说明。
西门子PLC高速计数器使用方法
高速计数器对CPU扫描速率无法控制的高速事件进行计数，最多可配置12种不同的操作模式。
高速计数器的最高计数频率取决于您的CPU类型。
每台计数器对支持此类功能的时钟、方向控制、复原和起始均有专用输入。
对于二相计数器，两个时钟均可以最高速率运行。
在正交模式中，可选择1乘以（1x）或4乘以（4x）最高计数速率。
所有计数器均以最高速率运行，互不干扰。
本标题讨论下列主题：使用高速计数器识别高速计数器的详细计时功能为高速计数器连接输入线高速计数器编址（HC）识别不同的高速计数器选择现用状态和1x/4x模式高速计数器初始化顺序控制字节HSC模式设置当前值和预设值状态字节为中断赋值使用高速计数器返回顶端通常高速计数器被用作鼓式计数器驱动器，以恒速旋转的转轴配有增量轴式编码器。
轴式编码器提供每次旋转的指定计数以及每次旋转一个复原脉冲。
轴式编码器的时钟和复原脉冲为高速计数器提供输入。
用最先的几个预设值载入高速计数器，并在当前计数小于当前预设值的期间内激活所需输出。
当前计数等于预设值或复原时，计数器设置提供中断。
每次发生当前计数值等于预设值中断事件时，载入新预设值，并设置下一个输出状态。
发生复原中断事件时，设置第一个预设值和第一个输出状态，并重复该循环。
因为中断的发生速率远远低于高速计数器的计数速率，可对高速操作执行精确的控制，并对整体PLC扫描循环产生相对较小的影响。
中断附加方法允许在独立中断例行程序中执行每个载入的新预设值，以便进行状态控制。
（另一种方法是在单个中断例行程序中处理所有的中断事件。
）识别高速计数器的详细计时功能返回顶端下列时序图显示根据模式分类的每台计数器的功能。
在另一个时序图中显示复原和起始输入操作，并应用于所有使用复原和起始输入的模式。
在复原和起始输入图中，复原和起始的现用状态均被编程为高级。
有复原、无起始的操作举例有复原和起始的操作举例模式0、1和2操作举例模式3、4和5操作举例使用计数模式6、7和8时，上下时钟输入的上升沿间隔0.3微秒，高速计数器可能认为这些事件同时发生。
西门子Smart200PLC高速计数器讲解
建议收藏！西门子Smart200PLC高速计数器讲解
2018-12-05 10:14
通过一个例子讲解一下西门子Smart200PLC的高速计数输入应用。
用到的实验器材为：SmartPLC ST30 PLC 一个，编码器一个。
一、硬件接线
本例用PLC的I0.0与I0.1口主要接线见下图。
smartPLC集成有4个高速计数器，分别是HSC0,HSC1,HSC2,HSC3.对应的接线图中标记很清楚了。
这边我用红色部分标记的是我们这次实验用的接线与模式。
接线原理图
编码器类型为E6B2-CWZ5B,1000P/R
二、软件编程
1.把定义的I0.0与I0.1口的输入降噪滤波时间调整一下，满足实际高速输入的需求，具体见下图
对应的时间，对应的最大频率如下
2.通过向导定义高速计数
a.打开工具----高速计数器
b.定义HSC0
c.定义模式
d.预设值和倍频
e.定义当预设值和当前值一样时，触发中断程序
f.中断程序里面，我定义到达5000脉冲后把当前计数清零
3.向导生成后程序如下图
a.初始化程序和中断程序
b.在主程序里面SM0.1触发初始化程序
C.初始化程序部分
d.中断清零程序
三、最后程序监控HCO计数值。
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前进到置位
FORWARD，后退到置位BACK
主程序：执行顺序控制
子程序0：预置高速计数器及相关初始化
中断程序0：（PV=CV产生中断）在中断程序中，根据计
数方向，置位对应的到位标志。接着改变计数的方向和 设定值。
全局变量FORWARD（M2.0）、 BACK（M2.1）用于主 程序和中断程序间的参数传递。
• 装入初始化参数 • 在中断程序中配合应用
改变计数器的相关参数 • N：指定计数器编号
HDEF和HSC应用示例（主程序部分）
NETWORK 1 // Main Program
// 上电后第一扫描周期初始化计数器
LD SM0.1
CALL SBR_0 //初始化由子程序SBR_0完成
HDEF和HSC应用示例（子程序部分）
//(EVENT 13)与中断程序 INT_0相关联
ENI // 全局开放中断 HSC 1 // 设定的参数装入 HSC1，装入的情况受控制字节高五位控
制
HDEF和HSC应用示例（中断程序部分）
NETWORK 1 // Start of Interrupt 0 LD SM0.0//使栈顶为1 MOVD +0 ，SMD48 // 准备清除HSC1计数单元，以备下 次重新计数 MOVB 16#C0， SMB47 // 配置HSC1的控制字节，仅改变 //计数器的计数单元并维持计数器的使能状态，其余不变。 HSC 1 // 向计数器 HSC1装入新参数，开始下轮计数。
高速计数器相关寄存单元归纳
SMB36-SMB65为HSC0、HSC1、HSC2的寄 存区
SMB130-SMB165为HSC3、HSC4、HSC5的 寄存区
每个计数器按状态（byte）、控制（byte）、 计数（DWord）、设定（DWord）分配连 续10字节
高速计数器的指令及用法（P103）
HDEF HSC，MODE
高速计数器的计数值和设定值寄存器（P104）
每个高速计数器设有计数值和设定值的缓存单元， 用于修改这两个参数
缓存单元为DINT数据类型（双字长） SMD38、48、58、138、148、158计数值缓存单元 SMD42、52、62、142、152、162设定值缓存单元 缓存单元内容须通过设置相应的控制字节，利用
集成光断续器输出波形示意 两信号的相位差多为90度
PWM（脉冲宽度调制）的输出波形
PWM控制输出的是周期不变而占空比可变的脉冲，使其输出的平 均值发生改变，达到改变控制作用的强度。用断续的开关控制达到 连续控制的效果（普遍用于直流拖动）
2、高速计数器基本概况（教材P102）
高速计数器基本概况总结
使能置位
29、33中断属这类中断）断程
个 中
化 涉
特 点
中断程序中改变计数方向序 断 及 ：
。源高一
PV=CV
速路
计脉
数冲
。器输 具的入 体控。 应制需 用字初 可节始 借。化 助提， 中供初
一始
高速计数器的配置及应用
应用高速计数器需了解的几个基本问题 1、计数器的控制手段及相关寄存器 2、如何正确选定工作模式 3、初始化的内容及方法 4、中断产生的条件及中断程序的处理要点 5、使用复位和启动对计数器的影响情况
高速计数器应用小结
• 高速计数器的原理与一般计数器相同，但高速计数 器利用中断来处理事件。而一般计数器是用状态位 来反映计数状态（对事件的处理是查询方式）
• 中断程序的处理内容是应用高速计数器的核心。 • 应用高速计数器首先要初始化，内容有两个：选定
模式和设置初始参数。一般独立配置初始化子程序。
• 模式要与外界信号相配，而参数则随应用可修改。 初始化后的参数可在中断程序中修改。
在此框架下，再设计 程序的结构层次、变 量的传递方法和类型。 然后编制各程序块的 程序。
程序结构的分析及相关变量
因过程简单，前叙的顺序流程可定为主程序
前进
到和后退到如何产生 利用计数器产生的中断
计数器模式0、1、2只有一个中断源可利用 借助计
数器的状态字节，定义 FORWARD和BACK两布尔型
全局变量作为前进到和后退到标志
• 问题：如将设定值改为24000，其余不变，后退到能 否产生中断？或计数值清零，其余不变，后退到能否 产生中断？如能产生中断，能否完成任务2？
中断程序INT_0
NETWORK 1 // Start of Interrupt 0
LD SM46.5 //如为前进执行下列指令
S FORWARD ，1 //置位前进到标志，主程序作转换条件
• 本指令用于选定计数器 的工作模式
• HSC：指定计数器（0、 1、2、3、4或5）
• MODE：选定模式（0、 1、2、3、4、5、6、7、 8、9、10或11）
• 执行指令时还根据指定 计数器的控制字节低三 位配置计数器
高速计数器的指令及用法
• 本指令根据控制字节的 高五位状态配置和控制 高速计数器
SCRE LSCR S0.2//暂停步 LD SM0.0 TON T37,+50 LD T37 SCRT S0.3 SCRE LSCR S0.3//后退步 LD SM0.0 = Q0.1 LD BACK SCRT S0.0 SCRE
工作模式3、4、5的特点
• 除一路脉冲输入外，另有外部的计数方向控制。 • 计数方向由外部信号控制。 • 计数值（CV）等于设定值（PV）产生中断。 • 计数方向改变也产生中断。(这个特点可用于进程
R BACK ，1
//复位后退到标志
MOVD +0 ，SMD52 // 准备改设定值为0
MOVB 16#B0， SMB47 // 改成减计数且修改设定值
HSC 1 // 装入新参数
NETWORK 2
LDN SM46.5 //如为后退执行下列指令 S BACK ，1 //置位BACK R FORWARD ，1 //复位FORWARD
• 如模式3选HSC0（占用I0.0和I0.1），模式0选HSC3 （占用I0.1）,是矛盾的。模式0改选成HSC5（占I0.4）， 那么I0.2I和0.3还可用于产生边沿中断。
3、高速计数器的工作模式
3-1 工作模式0、1、2
初始化：计数值CV装=P0，V产设生定中值断4，（加12计、数13，、计16数、器32、
高速计数器的接线端
• I0.0-I0.3四个接线端的上升沿和下降沿可分别产生中断。 高速计数器的部分接线端与此复用，但同一个接线端只 能选择用于一个目的。选用的原则：
• 首先根据确定的工作模式选计数器，在此基础上可定出 端子的占用情况（如需多个计数器还要核查端子占用是 否矛盾），最后I0.0-I0.3中剩余的端子可用中断检测信 号的边沿变化。
中断程序的设计
任务： 1、利用计数器的状态寄存器，鉴别运动方向。 计数器1的SM46.5为1时加计数，反之减计数。 2、前进到时置位FORWARD，复位BACK。 后退到时置位BACK，复位FORWARD。 3、前进到时，改变计数方向为减计数、 改设定值为0，控制字节设为10110000。 以便后退到也能产生中断。
高速计数器相关的控制寄存器
控制寄存器
75
2
ห้องสมุดไป่ตู้
启动极性：0：高有效（HSC0保留） 0
复位极性 0：高有效，1：低有效
计数速率 0：4倍频 1：1倍频 计数方向选择 1：加计数 0：减计数
计数方向变换 1：变换计数方向
设定值PV改变允许 1：写入新设定值
计数值装入允许 1：装入计数值
计数使能
1：使能
SMB37、47、57、137、147和157为高速计数器控制字节
初始化子程序的设计
• 任务：选定计数器及其工作模式，初始相关的参数 1、计数器1，MODE：0（传感器只有一路脉冲输出）复
位启动利用内部控制。脉冲输入接在I0.0。 2、计数初值CV：+0
设定初值PV：12000（400/2*60=12000） 控制字节：11111000（16#F8）（计数器使能、装入计 数初值、装入设定值、加计数）低三位对MODE0无效。
• 或工作台到达工作物暂停5秒，后退20mm待令。
电机
工作台 传动丝杆
基本的顺序过程
第一周期 初始步 预置计数器、电机停转
开始指令 进给步 电机正转
前进到 暂停步 电机停转
停转时间到 返回步 电机反转
后退到
首先根据控制要求的 描述整理出该过程的 主框架。
其中转换条件前进到 和后退到根据高速计 数器的特点，利用其 中断源，在中断程序 中予以解决。
• 12种工作模式分成4组，两组为单路输入，另两 组为两路输入。各组间计数方向的触发方式不一 样。
• 组内的差别是启动和复位的手段相异。
• 由于各计数器所分配的外部信号接入端数量不一， 不同的计数器所能选择的工作模式也不相同。 HSC3和HSC5只有模式0，HSC0和HSC4不具有 模式2、5、8和11，只有HSC1和HSC2可选择所 有12种模式。
磁电式转速计
磁电式转速计 齿轮由磁性材料作成
齿轮转动引起气隙的改变
导致磁通变化
线圈感应脉动电势
经整形后输出与转速成正 比的脉冲信号
光电式转速传感器
可通过测量光敏元件输出的脉冲频率，被测转速：n=f/N n： 转速 f ：脉冲频率 N：开孔数
集成光断续器
有两个接收光敏元件和两路输出电压。由于两个光敏元件的位置和 圆盘上缝隙排列的关系，带孔圆盘无论处在什么位置，只有一个光 敏元件可以受到光照，而另一个被圆盘遮挡。当圆盘转动时，检测 电路的输出电压必然产生相位差。
HSC指令才能传入计数器中。
高速计数器相关的状态寄存器
状态寄存器
7 65
0