高速计数器的概述与应用

使用普通计数器时，输入信号要经过光电隔离、数字滤波、脉冲捕捉、过程映像等多个环节，最后才能进入CPU由程序处理，且由于输入信号通过过程映像区，所以受扫描周期影响，如图12-1所示。

图12-1 普通计数器信号输入

高速计数器在测量输入信号时，输入信号经过光电隔离、数字滤波两个环节后进入HSC专用芯片，不经过过程映像区，所以不受扫描周期影响，如图12-2所示。

图12-2 高速计数器信号输入

数字量输入滤波器可过滤输入信号中的干扰，这些干扰可能因开关触点跳跃或电气噪声产生。高速计数器（HSC）的输入点需要设置合适的滤波时间以避免计数遗漏。建议的滤波时间见表12-1。

1.硬件组成

S7-1200 PLC系列为用户提供了多种型号的CPU选择，用户可根据现场工艺来进行选型，每种CPU的高速计数输入点略有不同，见表12-2。

表12-1 建议的滤波时间

表12-2 CPU本体输入：最大频率

S7-1200除了CPU本体提供高速输入点之外，同时也提供了支持高速输入的信号板（SB），见表12-3。

表12-3 信号板（SB）输入：最大频率

注意：

S7-1200CPU本体和扩展信号板，总共仅支持6路高速计数器。

2.高速计数器工作模式

S7-1200CPU高速计数器支持的工作模式有以下4种：(www.xing528.com)

•单相计数，方向由内部或外部控制；

•两相位；

•A/B正交计数器；

•A/B正交计数器四倍频。

其对应的工作模式时序图，如图12-3～图12-6所示。

3.高速计数器寻址

S7-1200CPU将每个高速计数器的测量值存储在输入过程映像区内，其数据类型为32位有符号双整数，可以在设备组态中修改其存储地址。由于过程映像区受扫描周期的影响，在一个扫描周期内该测量值不会发生变化，但高速计数器中的实际值有可能会在一个周期内变化，可通过读取外设地址的方式读取到当前测量值的实际值。以高速计数器测量值存储地址是ID1000为例，其外设地址为“%ID1000：P”。

4.高速计数器计数类型

高速计数器具有“计数”、“周期”、“频率”和“Motion Control”4种计数类型。“Motion Control”类型需要在运动控制工艺对象中组态，其他3种计数类型均在硬件组态中配置。高速计数器的计数模式见表12-4。

图12-3 单相计数时序图

图12-4 两相位计数时序图

图12-5 A/B正交计数器时序图

图12-6 A/B正交计数器四倍频时序图

表12-4 高速计数器的计数模式