内容发布更新时间 : 2024/11/7 12:42:33星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
（1）每个高速计数器都有一个32位当前值和一个32位预置值，当前值和预设值均为带符号的整数值。要设置高速计数器的新当前值和新预置值，必须设置控制字节（表6-7），令其第五位和第六位为1，允许更新预置值和当前值，新当前值和新预置值写入特殊内部标志位存储区。然后执行HSC指令，将新数值传输到高速计数器。当前值和预置值占用的特殊内部标志位存储区如表6-10所示。
表6-10 HSC0-HSC5当前值和预置值占用的特殊内部标志位存储区
要装入的数值 新的当前值 新的预置值 HSC0 HSC1 HSC2 HSC3 HSC4 HSC5 SMD38 SMD48 SMD58 SMD138 SMD148 SMD158 SMD42 SMD52 SMD62 SMD142 SMD152 SMD162 除控制字节以及新预设值和当前值保持字节外，还可以使用数据类型HC（高速计数器当前值）加计数器号码（0、1、2、3、4或5）读取每台高速计数器的当前值。因此，读取操作可直接读取当前值，但只有用上述HSC指令才能执行写入操作。
（2）执行HDEF指令之前，必须将高速计数器控制字节的位设置成需要的状态，否则将采用默认设置。默认设置为：复位和起动输入高电平有效，正交计数速率选择4×模式。执行HDEF指令后，就不能再改变计数器的设置，除非CPU进入停止模式。
（3）执行HSC指令时，CPU检查控制字节和有关的当前值和预置值。
3. 高速计数器指令的初始化
高速计数器指令的初始化的步骤如下：
（1）用首次扫描时接通一个扫描周期的特殊内部存储器SM0.1去调用一个子程序，完成初始化操作。因为采用了子程序，在随后的扫描中，不必再调用这个子程序，以减少扫描时间，使程序结构更好。
（2） 在初始化的子程序中，根据希望的控制设置控制字（SMB37、SMB47、SMB137、SMB147、SMB157），如设置SMB47=16#F8，则为：允许计数，写入新当前值，写入新预置值，更新计数方向为加计数，若为正交计数设为4×，复位和起动设置为高电平有效。
（3）执行HDEF指令，设置HSC的编号（0-5），设置工作模式（0-11）。如HSC的编号设置为1，工作模式输入设置为11，则为既有复位又有起动的正交计数工作模式。
（4）用新的当前值写入32位当前值寄存器（SMD38，SMD48，SMD58 ，SMD138， SMD148， SMD158）。如写入0，则清除当前值，用指令MOVD 0，SMD48实现。
（5）用新的预置值写入32位预置值寄存器（SMD42 ，SMD52， SMD62， SMD142 ，SMD152， SMD162）。如执行指令MOVD 1000，SMD52，则设置预置值为1000。若写入预置值为16#00，则高速计数器处于不工作状态。
（6）为了捕捉当前值等于预置值的事件，将条件CV=PV中断事件（事件13）与一个中断程序相联系。
（7）为了捕捉计数方向的改变，将方向改变的中断事件（事件14）与一个中断程序相联系。 （8）为了捕捉外部复位，将外部复位中断事件（事件15）与一个中断程序相联系。 （9）执行全局中断允许指令（ENI）允许HSC中断。 （10）执行HSC指令使S7-200对高速计数器进行编程。 （11）结束子程序。
【例6-4】高速计数器的应用举例。 （1）主程序
如图6-11所示，用首次扫描时接通一个扫描周期的特殊内部存储器SM0.1去调用一个子程序，完成初始化操作。
（2）初始化的子程序
如图6-12所示，定义HSC1的工作模式为模式11（两路脉冲输入的双相正交计数，具有复位和起动输入功能），设置SMB47=16#F8（允许计数，更新新当前值，更新新预置值，更新计数方向为加计数，若为正交计数设为4×，复位和起动设置为高电平有效）。HSC1的当前值SMD48清零，预置值SMD52=50，当前值 = 预设值，产生中断（中断事件13），中断事件13连接中断程序INT-0。
（3）中断程序INT-0，如图6-13所示。
LD SM0.0
MOVD +0 SMD48 // HSC1的当前值清0
MOVB 16#C0 SMB47 //只写入一个新当前值，
预置值不变，计数方向不变， HSC1允许计数
HSC 1 //执行HSC1指令
6.3.5 高速脉冲输出
1. 脉冲输出（PLS）指令
脉冲输出（PLS）指令功能为：使能有效时，检查用于脉冲输出（Q0.0或Q0.1）的特殊存储器位（SM），然后执行特殊存储器位定义的脉冲操作。指令格式如表6-11所示。
表6-11脉冲输出（PLS）指令格式
LAD STL 操作数及数据类型 Q：常量（0或1） 数据类型 字 PLS Q 2. 用于脉冲输出（Q0.0或Q0.1）的特殊存储器
（1）控制字节和参数的特殊存储器
每个PTO/PWM发生器都有：一个控制字节（8位）、一个脉冲计数值（无符号的32位数值）和一个周期时间和脉宽值（无符号的16位数值）。这些值都放在特定的特殊存储区（SM），如表6-12所示。执行PLS指令时，S7-200读这些特殊存储器位（SM），然后执行特殊存储器位定义的脉冲操作，即对相应的PTO/PWM发生器进行编程。
表6-12 脉冲输出（Q0.0或Q0.1）的特殊存储器 Q0.0和Q0.1对PTO/PWM输出的控制字节 Q0.0 SM67.0 SM67.1 SM67.2 SM67.3 SM67.4 SM67.5 SM67.6 SM67.7 Q0.0 SMW68 Q0.1 SM77.0 SM77.1 SM77.2 SM77.3 SM77.4 SM77.5 SM77.6 SM77.7 Q0.1 SMW78 说明 PTO/PWM刷新周期值 PWM刷新脉冲宽度值 PTO刷新脉冲计数值 0 ：不刷新； 1 ：刷新 0 ：不刷新； 1：刷新 0 ：不刷新； 1：刷新 PTO/PWM时基选择 0 ：1 μs； 1：1ms PWM更新方法 0 ：异步更新；1：同步更新 PTO操作 0 ：单段操作；1：多段操作 PTO/PWM模式选择 0 ：选择PTO 1 ： 选择PWM PTO/PWM允许 0：禁止； 1 ：允许 Q0.0和Q0.1对PTO/PWM输出的周期值 说明 PTO/PWM周期时间值（范围：2至 65 535） Q0.0和Q0.1对PTO/PWM输出的脉宽值 Q0.0 SMW70 Q0.1 SMW80 说明 PWM脉冲宽度值（范围：0至65 535） Q0.0和Q0.1对PTO脉冲输出的计数值 Q0.0 SMD72 Q0.1 SMD82 说明 PTO脉冲计数值（范围：1至4 294 967 295） Q0.0和Q0.1对PTO脉冲输出的多段操作 Q0.0 SMB166 SMW168 Q0.0 SM66.4 SM66.5 SM66.6 SM66.7 Q0.1 SMB176 SMW178 Q0.1 SM76.4 SM76.5 SM76.6 SM76.7 说明 段号（仅用于多段PTO操作），多段流水线PTO运行中的段的编号 包络表起始位置，用距离V0的字节偏移量表示（仅用于多段PTO操作） Q0.0和Q0.1的状态位 说明 PTO包络由于增量计算错误异常终止 PTO包络由于用户命令异常终止 0 ：无错； 1 ： 异常终止 1 ：异常终止 0 ： 无错； PTO流水线溢出 0 ：无溢出； 1 ： 溢出 PTO空闲 0 ：运行中； 1 ： PTO空闲 【例6-5】设置控制字节。用Q0.0作为高速脉冲输出，对应的控制字节为SMB67，如果希望定义的
输出脉冲操作为PTO操作，允许脉冲输出，多段PTO脉冲串输出，时基为ms，设定周期值和脉冲数，则应向SMB67写入2#10101101，即16#AD。
通过修改脉冲输出（Q0.0或Q0.1）的特殊存储器SM区（包括控制字节），既更改PTO或PWM的输出波形，然后再执行PLS指令。
注意：所有控制位、周期、脉冲宽度和脉冲计数值的默认值均为零。向控制字节（SM67.7或SM77.7）的PTO/PWM允许位写入零，然后执行PLS指令，将禁止PTO或PWM波形的生成。
（2）状态字节的特殊存储器
除了控制信息外，还有用于PTO功能的状态位，如表6-12所示。程序运行时，根据运行状态使某些位自动置位。可以通过程序来读取相关位的状态，用此状态作为判断条件，实现相应的操作。
3. 对输出的影响
PTO/PWM生成器和输出映像寄存器共用Q0.0和Q0.1。在Q0.0或Q0.1使用PTO或PWM功能时，PTO/PWM发生器控制输出，并禁止输出点的正常使用，输出波形不受输出映像寄存器状态、输出强制、执行立即输出指令的影响；在Q0.0或Q0.1位置没有使用PTO或PWM功能时，输出映像寄存器控制输出，所以输出映像寄存器决定输出波形的初始和结束状态，即决定脉冲输出波形从高电平或低电平开始和结束，使输出波形有短暂的不连续，为了减小这种不连续有害影响，应注意：
（1）可在起用PTO或PWM操作之前，将用于Q0.0和Q0.1的输出映像寄存器设为0。 （2）PTO/PWM输出必须至少有10%的额定负载，才能完成从关闭至打开以及从打开至关闭的顺利转换，即提供陡直的上升沿和下降沿。
4. PTO的使用
PTO是可以指定脉冲数和周期的占空比为50%的高速脉冲串的输出。状态字节中的最高位（空闲位）用来指示脉冲串输出是否完成。可在脉冲串完成时起动中断程序，若使用多段操作，则在包络表完成时起动中断程序。
（1）周期和脉冲数
周期范围从50微秒至65,535微秒或从2毫秒至65,535毫秒，为16位无符号数，时基有μs和ms两
种，通过控制字节的第三位选择。注意：
? ? 如果周期< 2个时间单位，则周期的默认值为2个时间单位。 ? ? 周期设定奇数微秒或毫秒（例如75毫秒），会引起波形失真。
脉冲计数范围从1至4,294,967,295，为32位无符号数，如设定脉冲计数为0，则系统默认脉冲计数值为1。
（2）PTO的种类及特点
PTO功能可输出多个脉冲串，现用脉冲串输出完成时，新的脉冲串输出立即开始。这样就保证了输出脉冲串的连续性。PTO功能允许多个脉冲串排队，从而形成流水线。流水线分为两种：单段流水线和多段流水线。
单段流水线是指：流水线中每次只能存储一个脉冲串的控制参数，初始PTO段一旦起动，必须按照对第二个波形的要求立即刷新SM，并再次执行PLS指令，第一个脉冲串完成，第二个波形输出立即开始，重复此这一步骤可以实现多个脉冲串的输出。
单段流水线中的各段脉冲串可以采用不同的时间基准，但有可能造脉冲串之间的不平稳过渡。输出多个高速脉冲时，编程复杂。
多段流水线是指在变量存储区V建立一个包络表。包络表存放每个脉冲串的参数，执行PLS指令时，S7 –200 PLC自动按包络表中的顺序及参数进行脉冲串输出。包络表中每段脉冲串的参数占用8个字节，由一个16位周期值（2字节）、一个16位周期增量值Δ（2字节）和一个32位脉冲计数值（4字节）组成。包络表的格式如表6-13所示。
表6-13 包络表的格式
从包络表起始地址的字节偏移 段 说明 段数（1～255）；数值0产生非致命错误，无PTO输出 初始周期（2至65 535个时基单位） 段1 每个脉冲的周期增量Δ（符号整数：-32 768至32 767个时基单位） 脉冲数（1至4 294 967 295） 初始周期（2至65535个时基单位） 段2 每个脉冲的周期增量Δ（符号整数：-32 768至32 767个时基单位） 脉冲数（1至4 294 967 295） 初始周期（2至65 535个时基单位） 段3 每个脉冲的周期增量值Δ（符号整数：-32 768至32 767个时基单位） 脉冲数（1至4 294 967 295） VBn VBn+1 VBn+3 VBn+5 VBn+9 VBn+11 VBn+13 VBn+17 VBn+19 VBn+21 注意：周期增量值Δ为整数微秒或毫秒
多段流水线的特点是编程简单，能够通过指定脉冲的数量自动增加或减少周期，周期增量值Δ为正值
会增加周期，周期增量值Δ为负值会减少周期，若Δ为零，则周期不变。在包络表中的所有的脉冲串必须采用同一时基，在多段流水线执行时，包络表的各段参数不能改变。多段流水线常用于步进电机的控制。
【例6-6】根据控制要求列出PTO包络表。
步进电机的控制要求如图6-14所示。从A点到B点为加速过程，从B到C为恒速运行，从C到D为减速过程。