PLC教程9-高速计数及计数中断ppt课件.ppt

信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅高速计数功能高速计数中断第八章第八章第八章第八章 高速计数高速计数信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅想用信捷PLC来测量编码器发出的脉冲个数，请问如何实现呢？信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅高速计数功能高速计数功能信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅 由于普通的计数器在执行时会受由于普通的计数器在执行时会受PLC扫描周期的影响，故在扫描周期的影响，故在某些需要测量高速输入信号的场合，普通的高速计数器不再能满足某些需要测量高速输入信号的场合，普通的高速计数器不再能满足需求，这就要用到高速计数器。需求，这就要用到高速计数器。 XC系列系列PLC具有与可编程控制器扫描周期无关的高速计数功具有与可编程控制器扫描周期无关的高速计数功能，通过选择不同计数器来实现针对测量传感器和旋转编码器等高能，通过选择不同计数器来实现针对测量传感器和旋转编码器等高速输入信号的测定，其最高测量频率可达速输入信号的测定，其最高测量频率可达80KHz。第一节第一节 高速计数功能高速计数功能信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅PLCPLCA相B相第一节第一节 高速计数功能高速计数功能信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅第一节第一节 高速计数功能高速计数功能信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅1、高速计数模式、高速计数模式信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅XC系列高速计数功能共有三种计数模式，分别为递增模式，脉冲系列高速计数功能共有三种计数模式，分别为递增模式，脉冲+方向模式，方向模式，AB相模式。相模式。（1）递增模式）递增模式此模式下，计数输入脉冲信号，计数值随着每个脉冲信号的上升沿递增计数。此模式下，计数输入脉冲信号，计数值随着每个脉冲信号的上升沿递增计数。 计数输入计数器当前值1.1 1.1 高速计数功能高速计数功能- -计数模式计数模式信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅 （2）脉冲）脉冲+方向模式方向模式此模式下，脉冲信号和方向信号都被输入，而计数值则根据方向信号状态进行递增或此模式下，脉冲信号和方向信号都被输入，而计数值则根据方向信号状态进行递增或递减计数，当计数方向为递减计数，当计数方向为OFF时，则在计数输入上升沿进行加计数；当计数方向为时，则在计数输入上升沿进行加计数；当计数方向为ON时时，则在计数输入上升沿进行减计数。，则在计数输入上升沿进行减计数。计数器当前值计数输入计数方向1.1 1.1 高速计数功能高速计数功能- -计数模式计数模式信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅（3）AB相模式相模式 此模式下，高速计数值依照两种此模式下，高速计数值依照两种脉冲脉冲信号信号(A相和相和B相相)进行进行递增或递减计数，根据倍频数，又可分为一倍频和四倍频两种模递增或递减计数，根据倍频数，又可分为一倍频和四倍频两种模式，但其默认计数模式为四倍频模式。式，但其默认计数模式为四倍频模式。 可通过对特殊可通过对特殊FLASH数据寄存器数据寄存器FD8241，FD8242，FD8243内数据修改来设定倍频值，当值为内数据修改来设定倍频值，当值为1时为时为1倍频，当值为倍频，当值为4时为时为4倍频。倍频。1.1 1.1 高速计数功能高速计数功能- -计数模式计数模式信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅一倍频计数模式和四倍频计数模式分别如下：一倍频计数模式和四倍频计数模式分别如下：一倍频模式一倍频模式相输入相输入计数器当前值1.1 1.1 高速计数功能高速计数功能- -计数模式计数模式信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅四倍频模式四倍频模式计数器当前值相输入相输入1.1 1.1 高速计数功能高速计数功能- -计数模式计数模式信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅2、硬件接线、硬件接线信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅COMCOMX1X0X3X2X4X5X6脉冲输入脉冲输入 对于计数脉冲输入端接线，依据可编程控制器型及计数器型号不同而稍加区别，其典型对于计数脉冲输入端接线，依据可编程控制器型及计数器型号不同而稍加区别，其典型的几种输入端子接线方式如下图所示（以的几种输入端子接线方式如下图所示（以XC3系列系列48点点PLC为例）：为例）：递增模式（计数器递增模式（计数器 C600）1.2 1.2 高速计数功能高速计数功能- -硬件接线硬件接线信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅COMCOMX1X0X3X2X4X5X6脉冲输入脉冲输入方向输入方向输入脉冲脉冲+方向模式（计数器方向模式（计数器C620）1.2 1.2 高速计数功能高速计数功能- -硬件接线硬件接线信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅COMCOMX1X0X3X2X4X5X6B相输入相输入A相输入相输入AB相模式相模式 （计数器（计数器C630）1.2 1.2 高速计数功能高速计数功能- -硬件接线硬件接线信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅不同型号、不同不同型号、不同I/OI/O点数点数PLCPLC，高速计数输，高速计数输入端口分配有所不同，具体请参照信捷入端口分配有所不同，具体请参照信捷XCXC系列可编程控制器用书手册（指令篇）系列可编程控制器用书手册（指令篇）高高速计数章节。速计数章节。1.2 1.2 高速计数功能高速计数功能- -硬件接线硬件接线信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅3、计数范围、计数范围信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅 高 速 计 数 器 计 数 范 围 为 ：高 速 计 数 器 计 数 范 围 为 ： K - 2 , 1 4 7 , 4 8 3 , 6 4 8 K+2,147,483,647。当计数值超出此范围时，则产生上溢或下溢现。当计数值超出此范围时，则产生上溢或下溢现象。象。 所谓产生上溢，就是计数值从所谓产生上溢，就是计数值从K+2,147,483,647跳转为跳转为K-2,147,483,648，并继续计数；而当产生下溢时，计数值从，并继续计数；而当产生下溢时，计数值从K-2,147,483,648跳转为跳转为K+2,147,483,647，并继续计数。，并继续计数。1.3 1.3 高速计数功能高速计数功能- -计数范围计数范围信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅4、高速计数指令、高速计数指令信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅指令助记符功能回路表示及可用软元件HSCR高速计数读取HSCW高速计数写入OUT高速计数OUT24段高速计数中断RST高速计数复位HSCRSDHSCWSD( )CnKnD( )CnKn/DRSTC相关指令一览相关指令一览1.4 1.4 高速计数功能高速计数功能- -指令指令信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅（1 1）高）高速计数值读取指令速计数值读取指令HSCRHSCR 高速计数读取指令是高速计数读取指令是将高速计数值读取至指定数据寄存器中的指令。指令说明如将高速计数值读取至指定数据寄存器中的指令。指令说明如图所示：图所示：HSCRC630D10M0SD 当触发条件成立时，将高速计数器当触发条件成立时，将高速计数器C630（双字）内的高速计数值读取至双字数（双字）内的高速计数值读取至双字数据寄存器据寄存器D10中。中。1.4.1 1.4.1 高速计数功能高速计数功能-HSCR-HSCR信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅 （2 2）高速计数值写入指令）高速计数值写入指令HSCWHSCW 高速计数值写入指令是高速计数值写入指令是将指定寄存器中的数值写到高速计数器中的指令将指定寄存器中的数值写到高速计数器中的指令。指令说明如图所示：。指令说明如图所示：HSCWC630D20M0SD 当触发条件成立时，将双字数据寄存器当触发条件成立时，将双字数据寄存器D20内数值写入至高速计数器内数值写入至高速计数器C630内内，原有数据被取代。，原有数据被取代。 建议高数计数器不要直接参与除建议高数计数器不要直接参与除HSCR与与HSCW以外的任何应用指令或数据比以外的任何应用指令或数据比较指令（如较指令（如DMOV、LD、DMUL等），而必须通过这两条指令转化成其它寄存等），而必须通过这两条指令转化成其它寄存器后方可进行器后方可进行。1.4.2 1.4.2 高速计数功能高速计数功能-HSCW-HSCW信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅（3 3）高速计数复位）高速计数复位RSTRST高速计数器复位方法如图所示：高速计数器复位方法如图所示：M0M1（ ）C600K2000（ ）C600R 如上图，当如上图，当M0置置ON，C600开始对开始对X0端口的脉冲输入进行计数；当端口的脉冲输入进行计数；当M1由由OFF变为变为ON时，对时，对C600的状态值进行复位，计数值清零。高速计数器的驱动指令与普通计数的状态值进行复位，计数值清零。高速计数器的驱动指令与普通计数器一样，用器一样，用“OUT”。1.4.3 1.4.3 高速计数功能高速计数功能-RST-RST信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅 由上图可以看出，高速计数器的工作原理和使用由上图可以看出，高速计数器的工作原理和使用 方法与普通计数器是不同的，普通计数器是导通条件方法与普通计数器是不同的，普通计数器是导通条件“M0”，由，由OFF变为变为ON一次，普通计数器的值加一次，普通计数器的值加1。 而高速计数器计数时前面的导通条件必须处于常闭状态，此而高速计数器计数时前面的导通条件必须处于常闭状态，此时相当于该高数计数器被启用，但是高数计数器的值并不改变，只时相当于该高数计数器被启用，但是高数计数器的值并不改变，只有当相对应的外部信号输入端子接收到信号时，高数计数器才进行有当相对应的外部信号输入端子接收到信号时，高数计数器才进行计数。若外部信号输入端子有信号输入，而其触发条件没有闭合，计数。若外部信号输入端子有信号输入，而其触发条件没有闭合，则高数计数器也不会计数。则高数计数器也不会计数。1.4 1.4 高速计数功能高速计数功能信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅高速计数中断高速计数中断信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅 对于对于XC系列系列PLC，部分高速计数器拥有，部分高速计数器拥有24段段32位的预置值，当高速计数位的预置值，当高速计数差值等于相应差值等于相应24段预置值时，则根据其对应的中断标记产生中断。指令说段预置值时，则根据其对应的中断标记产生中断。指令说明如下所示：明如下所示：M0M1（ ）C600K20000（ ）C600RD4000第二节第二节 高速计数中断高速计数中断信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅 如上例所示，数据寄存器如上例所示，数据寄存器D4000为为24段预置值设置区域起始地段预置值设置区域起始地址，而后依次以双字形式存放址，而后依次以双字形式存放24段预置值的每个设定值。使用高速段预置值的每个设定值。使用高速计数中断应注意：计数中断应注意： 当某段预置值为当某段预置值为0，表示计数中断到该段结束，表示计数中断到该段结束（相对模式下）（相对模式下）。 不允许出现设定了中断预置值而未编写相应中断程序的情况，否不允许出现设定了中断预置值而未编写相应中断程序的情况，否则将会出错。则将会出错。 高速计数的高速计数的24段中断为依次产生，也就是说，倘若第一段中断未段中断为依次产生，也就是说，倘若第一段中断未产生，则第二段中断也不会产生。产生，则第二段中断也不会产生。 24段预置值内的设定值既可指定是相对值还可以指定为绝对值，段预置值内的设定值既可指定是相对值还可以指定为绝对值，同时可以指定是否为循环模式，但当指定为循环模式时不能与绝对同时可以指定是否为循环模式，但当指定为循环模式时不能与绝对值同时使用（详细内容请参考特殊线圈值同时使用（详细内容请参考特殊线圈M8190M8209、M8270M8287）。）。第二节第二节 高速计数中断高速计数中断信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅我们先通过下面的例子来了解一下高速计数中断的用法。我们先通过下面的例子来了解一下高速计数中断的用法。DMOVK10000D4000M8000DMOVK-10000D4002DMOVK0D4004FENDI2501M0C630K200000D4000( )M1( )C630RM8000INCD0IRETI2502M8000INCD1IRET第二节第二节 高速计数中断高速计数中断信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅切割机结构如图所示：切割机结构如图所示： 在工业加工中，自动光电传感式机械切割机应用场合十分广泛，其核心的控在工业加工中，自动光电传感式机械切割机应用场合十分广泛，其核心的控制部分可用制部分可用PLC控制，配合光电检测器件可实现流水线作业。控制，配合光电检测器件可实现流水线作业。 传送带滚轴转动一次，传送带滚轴转动一次，X0 计数一次，当计数一次，当C600600 计数到计数到1000 次时，切刀次时，切刀Y1 动作动作一次，完成一次切割过程。切刀动作一次，一次，完成一次切割过程。切刀动作一次，X1接收一次信号。编写梯形图实现上接收一次信号。编写梯形图实现上述功能。述功能。X0X1第二节第二节 高速计数中断应用高速计数中断应用1 1信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅PLC 软元件控制说明软元件控制说明X0 光电信号检测开关，滚轴每转动一周，X0 由OffOn 变化1 次X1 光电信号检测开关，切刀动作完成时（Y1=Off），X1 状态为OnY1 切刀C600 传送带滚轴转数第二节第二节 高速计数中断应用高速计数中断应用1 1信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅第二节第二节 高速计数中断应用高速计数中断应用1 1信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅例例1：横编机系统原理如下图所示：通过可编程控制器：横编机系统原理如下图所示：通过可编程控制器PLC控制变频器相控制变频器相关端子，从而达到有效控制电动机的目的，同时经过编码器的反馈信号，关端子，从而达到有效控制电动机的目的，同时经过编码器的反馈信号，对横编机进行有效的控制，即进行精确定位，同时通过观察高速计数器数对横编机进行有效的控制，即进行精确定位，同时通过观察高速计数器数值来测试值来测试24段预置值中断的精确度。段预置值中断的精确度。驱动驱动段速段速1控制控制AB相高速计数输入相高速计数输入反反馈馈信信号号控制控制正转，反转控制正转，反转控制可编程控制器可编程控制器PLCV5系列变频器系列变频器电动机电动机编码器编码器横编机横编机第二节第二节 高速计数中断应用高速计数中断应用2 2信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅时间t脉冲频率f正转反转I2501I2502I2503I2504C630=K0+K75000C630=K75000+K15000C630=K90000+（-K75000）C630=K15000+（-K15000）正向高速运转正向低速运转反向高速运转反向低速运转第二节第二节 高速计数中断应用高速计数中断应用2 2信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅第二节第二节 高速计数中断应用高速计数中断应用2 2 由控制要求可知我们需要控制变频器进行定位变速，由控制要求可知我们需要控制变频器进行定位变速，所以这个样例又涉及到变频器的使用方法。下面为以信捷所以这个样例又涉及到变频器的使用方法。下面为以信捷VB3系列变频器为样机简单介绍一下变频器的参数设定以系列变频器为样机简单介绍一下变频器的参数设定以及接线等用法。及接线等用法。分析：分析：信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅变频调速的工作原理变频调速的工作原理 根据公式根据公式 n = 60f/pn = 60f/p n: n: 同步速度同步速度 f: f: 电源频率电源频率 p: p: 电机极对数电机极对数即即 电动机的同步速度电动机的同步速度 = 60 = 60 * * 电源频率电源频率 / / 电动机极对数电动机极对数注意上式所表达的是同步转速，对于异步电机来讲，还要乘以一个转差率。注意上式所表达的是同步转速，对于异步电机来讲，还要乘以一个转差率。n1=60f(1-s)/p n1n1=60f(1-s)/p n1：异步转速：异步转速 s: s: 转差率转差率 可知，当改变电源频率时，电动机的同步转速也跟着改变。也就是说，当可知，当改变电源频率时，电动机的同步转速也跟着改变。也就是说，当频率连续可调时，电动机的同步转速也连续可调。又因为异步电动机的转子转频率连续可调时，电动机的同步转速也连续可调。又因为异步电动机的转子转速总是比同步转速略低一些，存在一个转速差。所以，当电源频率连续可调时速总是比同步转速略低一些，存在一个转速差。所以，当电源频率连续可调时，转速也连续可调。这就是变频器实现无级调速的基本原埋。，转速也连续可调。这就是变频器实现无级调速的基本原埋。第二节第二节 高速计数中断应用高速计数中断应用2 2信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅PLC对变频器的控制对变频器的控制 要弄清楚要弄清楚PLC对变频器的控制，首先应该知道所选的变频器对变频器的控制，首先应该知道所选的变频器（根据实际的工作需要选相应的变频器）具有的接口以及实际的应（根据实际的工作需要选相应的变频器）具有的接口以及实际的应用需要。用需要。 在变频器的型号以及接口确定以后，就需要对其进行设置和在变频器的型号以及接口确定以后，就需要对其进行设置和调试。调试。第二节第二节 高速计数中断应用高速计数中断应用2 2信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅变频器的接口和基本配线变频器的接口和基本配线第二节第二节 高速计数中断应用高速计数中断应用2 2PEMT（L3）（N）S（L2）（L）R（L1）三相断路器UVWX2X3X4X5X6X1REVCIVI+10VPECOMFWDGNDPEP+P-PBTaTbTcAOGNDDOOCAB制动电阻故障继电器输出010V/420mA输出高速脉冲输出/开路集电极开路集电极标准RS485通讯420mA/010V010V电动机接地段速1段速2段速3自由停车故障复位外部故障正转反转三相电源信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅有关各接线端子的定义，请参照变频器用户手册。有关各接线端子的定义，请参照变频器用户手册。 配线中尤其要注意的是，不可将输入电源错接到配线中尤其要注意的是，不可将输入电源错接到U、V、W端端子，变频器有损毁的危险。子，变频器有损毁的危险。变频器的参数设置请参照变频器用户手册变频器的参数设置请参照变频器用户手册第四章节第四章节“功能参数功能参数”。下面带着大家操作一下变频器基本常用的下面带着大家操作一下变频器基本常用的几个功能。几个功能。第二节第二节 高速计数中断应用高速计数中断应用2 2信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅第二节第二节 高速计数中断应用高速计数中断应用2 2 在对变频器了解了之后，我们需要选定控制方案，即通在对变频器了解了之后，我们需要选定控制方案，即通过哪种方式去改变变频器的频率和运行命令。过哪种方式去改变变频器的频率和运行命令。 对于这个项目，频率的改变和选用变频器的多段速控制对于这个项目，频率的改变和选用变频器的多段速控制方式，运行命令的给定可选用端子给定，即方式，运行命令的给定可选用端子给定，即P0.03这个参数设这个参数设置为置为1。 由于实验设备是空载，为了便于观察运行效果，我们将由于实验设备是空载，为了便于观察运行效果，我们将加减速时间设为最短，即加减速时间设为最短，即P0.17和和P0.18都设为都设为0.1。 此样例有个高速和低速，我们假定高速为此样例有个高速和低速，我们假定高速为50hz，低速为，低速为20hz，则将，则将P3.26设置为设置为50，P3.27设置为设置为20。信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅第二节第二节 高速计数中断应用高速计数中断应用2 2 参数设置完成需要完成参数设置完成需要完成PLC与变频器的接线，具体接线与变频器的接线，具体接线如下图所示：如下图所示：MT（L3）（N）S（L2）（L）UVWX2X1REVCOMFWD电动机高速低速正转反转AC220 电源断路器NLAC220 电源断路器Y2Y3Y4Y5COM2PLC变频器信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅 以下为以下为PLC程序，其中：程序，其中：C340：来回次数累计计数器；：来回次数累计计数器；C630：AB相高速计数器。相高速计数器。第二节第二节 高速计数中断应用高速计数中断应用2 2信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅思考练习题思考练习题信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅1、喷涂机结构如图所示：、喷涂机结构如图所示：X0 用红、黄、绿三种颜料对传送带上的产品进行涂料操作。传送带用红、黄、绿三种颜料对传送带上的产品进行涂料操作。传送带滚轴每转动滚轴每转动1000 圈，换一种喷涂颜料，三种颜料循环使用。例如：黄、圈，换一种喷涂颜料，三种颜料循环使用。例如：黄、红、绿、黄、红、绿、黄红、绿、黄、红、绿、黄思考与练习思考与练习信以致远捷行弘毅W y信以致远捷行弘毅2、PLSF与与C620 a, 用用PLSF指令来编写脉冲发送程序，以控制步进电机的正反指令来编写脉冲发送程序，以控制步进电机的正反转，同时将所发的脉冲接到高速计数的端子上，对所发脉冲进行高转，同时将所发的脉冲接到高速计数的端子上，对所发脉冲进行高速计数（脉冲速计数（脉冲+方向），与方向），与PLC内部的脉冲累积寄存（内部的脉冲累积寄存（D8170）器）器进行对比。进行对比。 b, 用高速计数的用高速计数的24段中断来控制脉冲的发送与电机的正反转，段中断来控制脉冲的发送与电机的正反转，要求至少两段中断，当第一段中断达成时，控制电机反转，到第二要求至少两段中断，当第一段中断达成时，控制电机反转，到第二段中断时，停止。段中断时，停止。思考与练习思考与练习