三菱PLC高速计数器和编码器应用
三菱可编程序控制器中高速计数器的研究与应用
文献标识码 ： Ａ
本 文就 电 气 自动 化 领 域 广 泛 使 用 的 可 编 程 序 控 制
器 的 高速 计 数器 的 应 用作 了详 细 的说 明 。 由于 高 速 计 数 器 计数频率高 ， 并 能跳 出 可编 程 序 控 制 器 的循 环 扫描 周 期 ． 在
实 际 应 用 中使 用 价值 很 高 。 本 文 通 过 举 例 详 细 说 明 了 高速 计 数器 与编 码器 的 匹 配 、 最高 频率的选取 、 相关指令 与中断
的组 合 运 用 。
Ｃ ２ ５ ５就带有计数方 向的控制端 ，所 以 Ｍ８ ２ ４ ６～Ｍ８ ２ ５ ５没有 控制增减计数功 能 ， 只有指示 功能 ， 随着 外部计数方 向的变 化， 控制特殊辅 助继 电器 的状态也在发生着变化 。计数器 的 设定值 可以用常数 Ｋ直接设定 ，也 可用传送 指令间接用数 据 寄存器 Ｄ的内容作为设定值 ，间接设定 时要用编号紧连 在 一 起 的两 个 数 据 寄 存 器 。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｍａ ｄ ｅ ａ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ｅ ｄ ｅ ｘ ｐ ｌ ａ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｗｉ ｄ ｅ ｌ ｙ
ｕ ｓ ｅ ｄ ｈｉ ｇ ｈ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｃ ｏ ｕ ｎｔ ｅ ｒ ｏ ｆ ｐｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｍａ ｂｌ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｉｅ ｆ ｌ ｄ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ．Ｄｕ ｅ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｈｉ ｇ ｈ ￣ｅ ｑ ｕｅ ｎ ｃ ｙ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ
表１ Ｆ Ｘ２ Ｎ系列 Ｐ Ｌ Ｃ 高 速计 数 器简 表
【三菱】高速计数器
【三菱】高速计数器作者：蔡慧荥我们知道在我们三菱FX PLC里面，高速计数器一共有21个，编号为C235-C255。
那么我们的高数计数器一共有四种类型，一种是一相无启动无复位高速计数器C235-C240，一种是一相带启动带复位高速计数器C241-C245，一种是一相双输入高速计数器C246-C250，还有一种是二相输入（A-B相）高速计数器C251-C255。
下面就列一下各个高速计数器对应的信号输入端口编号及端口功能。
其中，U为加计数输入，D为减计数输入，A为A相输入，B为B相输入，R为复位输入，S为启动输入。
我们要知道的是高速计数器都是32位双向计数器，它跟内部信号计数器不同的地方是，高速计数器信号是只能由输入端口X输入的，它只能与输入端口X0-X7配合使用，其中X6和X7只能用来作启动信号输入或复位信号输入，所以实际上只有6个高速计数器输入端口。
因为只有6个高速输入端口，虽然高数计数器有21个，但是最多只能同时使用6个。
还有一个要注意的是所有的高速计数器都是停电保持型的。
那么再说到为什么我们的高速计数器能够对高速脉冲进行计数呢？这是因为高速脉冲计数器的工作方式是中断工作方式的，而中断工作方式是跟PLC的扫描周期无关的，所以高速计数器能够对频率较高的脉冲信号进行计数。
那么由于高速计数器具有这样的特点，我们的高速计数器就可以应用于编码器脉冲输入测速、定位等的场合。
前面有说到高速计数器都是32位双向计数器的，其计数方向（加计数还是减计数）的控制是随计数器的类型的不同而不同的。
下面就给出个高数计数器计数方向控制表。
除此之外，我们的高速计数器还有硬件计数器和软件计数器之分。
硬件计数器是通过硬件进行计数的，有C235，C236，C246，C251，其相应频率可达60kHz（单相）和30kHz（双相）。
除此之外的就是软件计数器，其相应频率较低，只有10kHz（单相）和5kHz（双相），软件计数器是通过CPU中断处理进行计数的。
三菱高速计数器应用
三菱FX系列PLC计数器（C）内部计数器高速计数器2016-02-03 来源：网络或本站原创FX2N系列计数器分为内部计数器和高速计数器两类。
1．内部计数器内部计数器是在执行扫描操作时对内部信号（如X、Y、M、S、T等）进行计数。
内部输入信号的接通和断开时间应比PLC的扫描周期稍长。
（1）16位增计数器（C0～C199）??共200点，其中C0～C99为通用型，C100～C199共100点为断电保持型（断电保持型即断电后能保持当前值待通电后继续计数）。
这类计数器为递加计数，应用前先对其设置一设定值，当输入信号（上升沿）个数累加到设定值时，计数器动作，其常开触点闭合、常闭触点断开。
计数器的设定值为1～32767（16位二进制），设定值除了用常数K设定外，还可间接通过指定数据寄存器设定。
下面举例说明通用型16位增计数器的工作原理。
如图1所示，X10为复位信号，当X10为ON时C0复位。
X11是计数输入，每当X11接通一次计数器当前值增加1（注意X10断开，计数器不会复位）。
当计数器计数当前值为设定值10时，计数器C0的输出触点动作，Y0被接通。
此后既使输入X11再接通，计数器的当前值也保持不变。
当复位输入X10接通时，执行RST复位指令，计数器复位，输出触点也复位，Y0被断开。
图1??通用型16位增计数器（2）32位增/减计数器（C200～C234）??共有35点32位加/减计数器，其中C200～C219（共20点）为通用型，C220～C234（共15点）为断电保持型。
这类计数器与16位增计数器除位数不同外，还在于它能通过控制实现加/减双向计数。
设定值范围均为～（32位）。
C200～C234是增计数还是减计数，分别由特殊辅助继电器M8200～M8234设定。
对应的特殊辅助继电器被置为ON时为减计数，置为OFF时为增计数。
计数器的设定值与16位计数器一样，可直接用常数K或间接用数据寄存器D的内容作为设定值。
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。
利用光电编码器和PLC高速计数器进行定位控制
利⽤光电编码器和PLC⾼速计数器进⾏定位控制利⽤光电编码器和PLC⾼速计数器进⾏定位控制在往返式传动控制系统中，很多时候都会涉及到多点定位问题。
即要求在不同的定位点启动不同的机械动作。
但由于机械惯性的作⽤，常常会给系统带来定点误差。
本系统以龙门刨床的机械传动为例，采⽤plc作为控制器，通过变频器调节速度，利⽤光电编码器和plc⾼速计数器进⾏定位控制，从⽽实现精确定位。
变频器；plc；⾼速计数器；光电编码器1 龙门刨床的机械传动控制要求图1所⽰的龙门刨床的机械传动⽰意图。
传动系统从原点启动，中速⾏驶到1000mm，开始⾼速⾏驶，⾼速⾏驶到3000mm，开始低速爬⾏，低速爬⾏到终点（3200mm）停车。
停顿2s。
反向⾼速⾏驶，⾼速⾏驶到距原点200mm处开始低速爬⾏。
到达原点停车，停顿2s后重新开始往返。
在原点和终点低速爬⾏的⽬的是为了避免系统惯性带来的定点误差，做到原点和终点的精确定位停车。
2 龙门刨床机械传动的plc控制系统硬件设计2.1 系统对变频器的控制要求变频器的正反转由继电器k1、k2控制，速度的切换由继电器k3、k4完成。
变频器故障报警输出触点（30a、30c触点）⽤于⽴即停⽌⾼速计数器运⾏，并由指⽰灯hr指⽰。
变频器具有多段速度设定功能，当k3、k4两个继电器触点都断开时，⾼速⾏驶（第⼀速度）；k3闭合，k4断开时，中速⾏驶（第⼆速度）；k3断开，k4闭合时，低速⾏驶（第三速度）；k3、k4都闭合时，⼿动调节⾏驶（第四速度）。
旋钮sf⽤于⼿动/⾃动切换，并⽤指⽰灯hg1表⽰⾃动状态。
⼿动时，能够通过按钮sa1（电机正转）和sa2（电机反转）⼿动调节传动系统的位置。
按钮sa⽤于传动系统在⾃动状态下的启动/停⽌控制。
采⽤“⼀键开关机”⽅式实现启动/停⽌控制，⽤指⽰灯hg2表⽰启动状态。
⾏程开关sq⽤于⾃动启动时，确定传动系统在原点位置，⾃动停⽌时，传动系统必须返回原点。
⾏程开关sq1、sq2⽤于传动系统的两端限位，确保传动系统不能脱离设备。
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。
三菱Q PLC智能-高速计数
1、在MELSEC-Q系列可编程控制器基板上安装、使用的各种模块中，除CPU、电源、数字式I/O模块外的其它模块，叫做“智能功能模块”。
例如，用于模拟信号的输入/输出控制、与各种网络连接设备之间的通信控制以及定位控制的模块等都是智能功能模块。
智能功能模块在处理输入输出的位信号的同时，还处理字信息。
﹡MELSEC-Q可编程控制器针对各种控制要素，备有多种智能功能模块。
﹡智能功能模块相当于MELSEC-A系列的“特殊功能模块”。
Q系列可编程控制器的智能功能模块，根据其控制要素以及功能可分为以下几种。
2、以下所示为Q系列可编程控制器的各种智能功能模块及其概要。
﹡本课程学习其中的“D/A转换模块”和“高速计数器模块”。
①输入输出信号I/F 是与CPU模块之间进行位信号(ON/OFF信号)收发的接口。
每个智能功能模块的占有点数固定不变，I/O编号根据安装的插槽位置确定。
②缓冲存储器是与CPU模块之间进行字数据(16位)收发的接口。
每个智能功能模块所需要的信息分配至缓冲存储器的不同地址。
③专用功能处理器由处理各智能功能模块的主功能的专用电路构成，内部带有专用的硬件或CPU。
④外部接口是用于连接智能功能模块与外部设备的接口。
⑤开关设定是用于选择智能功能模块控制规格的软件开关，相当于A系列可编程控制器的特殊模块中的DIP开关设定。
3、模拟量模块以电压、电流、温度等为控制对象，对这些模拟信号进行处理。
以下所示为D/A转换模块的构成图。
D/A转换模块用于将顺控程序中设定的数字量转换为模拟量(电压或电流)、并输出至外部设备。
3、高速计数器模块用于调用在外部机械设备上检测到的脉冲信号，并对脉冲的个数进行计数。
计数值将被调用至CPU，用于进行速度、位置的计算以及机械的控制等。
4、输入输出信号用于控制智能功能模块的ON/OFF信号(位信号)中，可编程控制器CPU的输入信号用“X”表示，可编程控制器CPU的输出信号用“Y”表示。
编码器的脉冲计数、高速计数器小总结
编码器的脉冲计数、高速计数器小总结1、PLC高速输出需要晶体管输出，继电器属于机械动作，反应缓慢，而且易坏2、以三菱PLC为例，高速输出口采用Y0 、Y13、高速输出指令常用的有PLSY 脉冲输出PLSR 带加减速PLSV……可变速的脉冲输出ZRN……原点回归DRVI……相对定位DRVA……绝对定位4、脉冲结束标志位M80295、D8140D8141 为Y0总输出脉冲数6、在同一个程序里面Y0做为脉冲输出，程序可以存在一次，当需要多次使用的时候，可以采用变址V进行数据的切换，频率，脉冲在不同的动作模式中，改变数据正对上述讲解的内容：我们用一个程序来表示若我们以后可能接触步进。
伺服这一块，上述内容，大家一定要熟练掌握!23、PLC编程实现编码器的脉冲计数在高速计数器与编码器配合使用之前，我们首先要知道是单向计数，还是双向计数，需要记录记录的数据，需要多少个编码器，在PLC中也需要多少个高速输入点，我们先要确认清楚。
当我们了解上面的问题以后，参照上题的寄存器分配表得知我们该选择什么高速计数器如：现在需要测量升降机上升和下降的高度，那么我们需要采用双向编码器，即可加可减的，AB相编码器，PLC需要两个IO点，查表得知，X0 X1为一路采用C251高速计数器那么我们可以这样编程,如图开机即启动计数，上升时（方向），C251加计数下降时（方向），C251减计数我们要求编码器转动的数据达到多少时，就表示判断实际升降机到达的位置注意：在整个程序中没有出现X0、X1这个两个软元件？是因为C251为X0、X1的内置高速计数器，他们是一一对应的，只要见到c251,X0 X1就在里面了，当然，用了C251以后，X0 、X1不能在程序里面再当做开关量使用了接线参照下图21、我们对高速计数器的理解及编程相对11题定时器和计数器来说，本题目主要是告诉大家学习高数处理的功能 PLC内部高速计时器是计数器功能的扩展，高速计数器指令与定位指令使PLC 的应用范围从逻辑控制、模拟量控制扩展到了运动控制领域。
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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、什么是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。
二、编码器的使用（相对值编码器）
上图是一个编码器，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。
三、编码器的接线
如下图，我们选择一款编码器进行接线，先来看看原理
抛掉B相的绿色线不看，白黑红三线其实就像一个NPN型的传感器，白色线和黑色线是供电线，红色线是作为输出接到X0点上，当感应到编码器有动作时，就输出一个低电平给X0，我们给它一个名称A相。
绿色的线是编码器的另外一个感应点，我们可以接到X1点，作用和A相的红线一样，只不过错开了位置，我们叫B相。
这样通过一旦转动编码器，A相、B相就会有感应到信号，通过C251进行计数。
这个编码器的分辨率是400，也就是说我们正转一圈，C251的计数400，我们可以根据这个判断电机转动了多少圈，从而确定电机的位置。