C语言教程：如何使用计数器控制装置？

PLC的计数器是按十进制编号分配的，属于字元件，计数器可用常数K作为设定值，也可用数据寄存器（D）的内容作为设定值。计数器拥有无数对常开/常闭触点供用户编程时使用，当计数器的线圈被驱动时，计数器以增或减计数方式计数，当计数值达到设定值时，计数器触点动作。按信号频率分为内部计数器和高速计数器。

图2-26 作辅助继电器用参考程序

图2-27 停电保持型复位程序

（1）内部信号计数器

内部信号计数器是对PLC的软元件X、Y、M、S、T、C等的触点周期性动作进行计数。比如：X000由OFF→ON变化时，计数器计一次数，当X000再由OFF→ON变化一次时，计数器再计一次数。X0的ON和OFF持续时间必须比PLC的扫描时间要长。计数输入信号的频率一般小于10Hz。计数器有16位和32位计数器，16位和32位计数器的性能比较见表2-10。

表2-10 16位计数器和32位计数器的性能

1）16位增计数器的工作过程及工作原理：图2-28所示为16位普通型计数器C0的程序及时序图，当复位输入X001为OFF时，计数输入X002每接通一次，C0计数器计数一次，即当前计数值增加1。计数当前值等于设定值5时，计数器C0的触点动作（常开触点闭合/常闭触点断开）。此时即使仍然有计数输入，计数器的当前值也不改变。当复位输入X001为ON时，计数器C0的当前值被复位为0，其触点状态也被复位。

图2-28 16位普通型计数器C0的程序及时序图

16位增计数器在计数过程中，切断电源时，普通型计数器的计数当前值被清除，计数器触点状态复位；而停电保持型计数器的计数当前值、触点状态被保持。若PLC再通电，停电保持型计数器的计数值从停电前计数值开始继续计数，触点为停电前状态，直到计数当前值等于设定值。

当复位输入X001为ON时，计数器不能计数或者计数器当前值清零，触点状态复位。

2）32位增/减计数器：32位增/减计数器在计数过程中，当前值在-2147483648～+2147483647间循环变化。即从-2147483648变化到+2147483647，然后再从+2147483647变化到-2147483648。当计数器的当前值等于设定值时，计数器的触点动作，但计数器仍在计数，计数器的当前值仍在变化，直到执行了复位指令时，计数器的当前值才为0。换句话说，计数器当前值的增/减与其触点的动作无关。

32位增/减计数器由特殊辅助继电器M8200～M8234设定对应计数器C200～C234的计数方式是增计数方式还是减计数方式。

若M82□□为ON状态，则C2□□以减计数方式计数。如M8200为ON，则C200为减计数。

若M82□□为OFF状态，则C2□□以增计数方式计数。如M8230为OFF，则C230为增计数。

32位增/减计数器计数过程中，当切断电源时，普通型计数器的计数当前值被清除，计数器触点状态复位；而停电保持型计数器的计数当前值和触点状态被保持。若PLC再通电，停电保持型计数器的计数值从停电前的计数值继续计数，触点状态为停电前状态。

例：32位增/减计数器C210的工作过程。

图2-29所示为32位普通型增/减计数器C210的程序及时序图。

复位输入X021为OFF时，计数输入X022每接通一次，计数器C210计一次数。

当X020为OFF，即M8210为“OFF”时，C210以增计数方式计数，C210每计数一次，当前值加1。当计数器的当前值由-4增加到-3时，C210触点接通（置1）。

当X020为ON，即M8210为“ON”时，C210为减计数方式，C210每计数一次，当前值减1。当计数器的当前值由-3减少到-4时，C210触点置0（假设C210触点原来为“1”状态）。

复位输入X021为ON时，计数器被复位，当前值为0，计数器触点也复位。

图2-29 32位普通型增/减计数器C210的程序及时序图

3）计数器的设定值设定方法如图2-30和图2-31所示。

图2-30 直接设定计数器的设定值参考程序

图2-31 间接设定计数器的设定值参考程序

4）计数器的使用注意事项：在使用计数器时一定要注意计数器的16位和32位区别，如图2-32所示。

图2-32 计数器使用注意事项

（2）高速计数器

高速计数器是32位停电保持型增/减计数器，它可以对频率高于10Hz计数输入信号进行计数。它对特定输入端子（输入继电器X000～X007）的OFF→ON的动作进行计数（因为高速脉冲信号只能接入X000～X007端）。它采用中断方式进行计数处理，不受PLC扫描周期的影响。其计数范围为-2147483648～+2147483647（十进制常数），地址编号是C235～C255，最高响应频率为60kHz。

高速计数器可由程序实现复位或计数开始；也可由中断输入来实现中断复位或复位输入端子复位。特定输入端子X000～X007不能重复使用，即当某个输入端子被计数器使用后，其他计数器或输入不能再使用该输入端子。高速计数器的特定输入端子号与高速计数器的地址编号分配见表2-11，从表中可看出，计数器的地址号选定后，带有启动或复位的中断输入也相应被指定。(www.xing528.com)

图2-33 单相单计数输入高速计数器信号输入形式

1）单相单计数输入高速计数器C235～C245：单相单计数输入高速计数器计数的增/减方式由M8235～M8245的状态决定。其信号输入形式如图2-33所示。若M82□□为OFF状态，则C2□□以增计数方式计数。该计数器线圈被驱动后，只对一路计数信号计数。也有的计数器（如C244），当计数器线圈被驱动后，还需启动输入（X006）为“ON”时，才对计数输入计数。单相单计数输入高速计数器C244的工作过程示例如图2-34所示。

表2-11 高速计数器的特定输入端子号与地址编号的分配

注：U：加计数器输入；D：减计数输入；R：复位输入；S：启动输入；A：A相输入；B：B相输入。

图2-34 单相单计数输入高速计数器C244的工作过程

2）单相双计数输入高速计数器C246～C250：单相双计数输入高速计数器的计数增/减方式是根据计数输入端子不同，自动进行增/减计数。利用M8246～M8250特殊辅助继电器对计数器C246～C250的增/减计数方向进行监视，其信号输入形式如图2-35所示。单相双计数输入高速计数器C249的工作过程，如图2-36所示，当X011接通时，若输入X006接通，则C249立即开始计数，当计数输入为X000时，计数器做增计数，当计数输入为X001时，计数器做减计数。X010为ON时，计数器复位（程序复位）。如果X002闭合，计数器立即复位（与程序无关的复位）。

图2-35 单相双计数输入高速计数器信号输入形式

3）双相双计数输入高速计数器C251～C255：双相双计数输入高速计数器有A、B两个计数输入（它们在相位上相差90°）。其信号输入形式如图2-37所示，通常高速计数器是1倍频计数（图2-37a），但是程序中若驱动了M8198或M8199，则以4倍频计数（图2-37b）。计数方向见表2-12，可利用M8251～M8255特殊辅助继电器对计数器C251～C255进行增/减计数方向监视。由此可见，双相双计数输入高速计数器的计数由两路计数输入信号控制完成。也有的计数器（如C254），当计数器线圈被驱动后，还需启动输入（如X006）为“ON”时，才对计数输入计数。

图2-36 单相双计数输入高速计数器C249的使用

图2-37 双相双计数输入高速计数器信号输入形式

表2-12 双相双计数输入高速计数器计数方向

双相双计数输入高速计数器C251和C254的工作过程，分别如图2-38和图2-39所示。

图2-38 双相双计数输入高速计数器C251的工作过程

（3）使用高速计数器的注意下列事项

1）输入端子的使用问题：输入X0～X7可以用于高速计数器、输入中断、脉冲捕捉以及SPD、DSZR、DVIT、ZRN指令和通用输入，但是不能重复使用输入端子。

如使用C251时，由于X0和X1均被占用，所以计数器（C235、C236、C241、C244、C246、C247、C249、C251、C252、C254）、输入中断（I00□、I01□）、脉冲捕捉用触点（M8170、M8171）和适用输入的SPD指令都不能使用。

2）有关值的问题：高速计数器线圈驱动用的触点，在使用时要一直保持为ON。

图2-39 双相双计数输入高速计数器C254的工作过程

所有的高速成计数器在当前值等于设定值的时候，即使执行指令时，只要没有计数输入脉冲，输出的触点都不会动作。

在主程序中通过高速计数器的输出线圈（OUT C□□□）的ON/OFF，可以使计数开始或停止。但是在步进梯形图内和子程序中、中断子程序内使用这种线圈编程时，执行步进梯形图和子程序前，都不可以执行计数或停止。

3）高速计数器响应速度的问题：高速计数器是停电保持型，其经过值和设定值都是32位，经过值及触点状态都会记忆停电之前的状态。作为高速计数器的输入信号，建议使用电子开关信号，如果是机械触点，由于振荡会产生计数误码差。高速计数器是对定的输入端子作中断处理进行计数，而与PLC的扫描周期无关。

计数器对可编程序控制器的内部信号X、Y、M、C、S等触点状态的动作进行循环扫描并计数。但作为计数器的输入信号，其接通的时间，必须比PLC的扫描时间长（通常数值在毫秒级以上）。对于比扫描周期短（通常在毫秒级以下）的计数器输入信号，必须要用高速计数器来计数，高速计数器对特定的输入作中断处理进行计数，而与扫描周期无关。

（4）有关响应频率范围的问题

高速计数器按照使用不同分为硬件计数器和软件计数器。硬件计数器就是硬件计数器，所以能与综合频率无关进行计数。

软件计数器：C235、C236、C246和C251在使用功能指令【FNC53（DHSCS）、FN（DHSCR）、FNC55（DHSZ）】，硬件计数功能被解除而转换成软件计数器；C237～C245，C247～C250，C252～C255都是软件计数器。

硬件计数器：C235、C236、C246和C251作硬件计数器时，C235、C236和C246最高响应频率为60kHz，C251为30kHz。

C237～C245，C247～C250最高响应频率为10kHz，C252～C255最高响应频率为5kHz。