西门子S7-200模块CPU224CN继电器输出

时间：2023-06-09

作者：浔之漫智控技术（上海）有限公司

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西门子PLC高速计数器的模拟控制和测速控制

一、高速计数器的模拟控制

高速计数器的模拟控制是用S7-200 PLC的高速计数器来累计来自模拟量/频率转换器(A/F)的脉冲来模拟电压值的。设频率转换器将输入电压(0-10V)转换为矩形脉冲信号(0-2000Hz)，再将此信号送入CPU 高速记数器的输入端并累计脉冲数。当预置的间隔时间到后，通过累计脉冲数，计算出被测模拟电压值。

主程序：

主程序中在**个扫描周期调用初始化程序SBR0，仅在**个扫描周期标志位SM0.1=ON时由子程序实现初始化。

子程序：

在子程序中，首先把高速计数器HSC1的控制字节SMB47置为16#FC，其含义是：加计数，可更新预置值(PV)，可更新当前值(CV)，用指令HDEF把高速计数器HSC1置成工作模式0，即没有复位或起始输入，也没有外部的方向选择。当前值SMD48复位为0，预置值SMD52置为FFFF(十六进制)，定时中断0间隔时间SMB34置为100ms，用ATCH指令将中断程序0分配给中断事件10，即定时中断0，并用ENI指令允许中断，用指令HSC启动高速计数器HSC1。

中断程序：

因为定时中断0间隔时间SMB34置为100ms，所以每100ms调用一次中断程序0，读出高速计数器的数值存到VD100，后将其置零。案例是通过频率转换器将输入电压(0-10V)转换为矩形脉冲信号(0-2000Hz)，通过HSC1的计数值及变换关系(0-2000kHz对应于0-10V)来求被测的模拟电压值。SHR-DW为右移指令，将VD100的二进制位右移一位，相当于是除于2，也就是将VD100的脉冲数除以2，然后将低位的VB103输出到0，以便通过Q0.0~Q0.7的LED来显示被测的电压值，显示值与10倍真实电压值相对应。

关于计算部分，我们举例计算一下，如计数值为200，200除以2是100，那么被测的模拟电压值就是10.0V。因为计数器100ms内共有200个计数脉冲，这正好与2000Hz-10V相对应，设计数值为104，则实际电压值应为5.2V。注意：定时中断间隔时间可在5-255ms的范围内变化，我们可以通过设立一个标志，可根据需要来延长高速计数器的求值和复位时间，这样就有更长的扫描间隔，以便提高精确度，同时也会带来长的更新时间。

二、高速计数器的测速控制

高速计数器的测速控制是利用高速计数器来实现测量转速，比如说测电机的转速。其中会利用到脉冲数和电机转速的计算。设计思路是主程序中调用子程序进行初始化，子程序中做高速计数器及中断的定义，中断程序中做转化计算部分，下面我们详细看一下程序。

主程序：

在PLC上电运行的**个扫描周期执行一次子程序，用于程序运行的初始化设置。

子程序：

在子程序中，首先对VB0和VD0进行清零，VB0用于记录累加数据的次数，VD0累加数据的中间变量。接着设置高速计数器HSC0的控制字节为16#F8，即更新当前值，加计数，用指令HDEF把高速计数器HSC0置成工作模式0，为单相计数输入，没有外部控制功能。当前值SMD38复位为0，定时中断0间隔时间SMB34置为50ms，用ATCH指令将中断程序0分配给中断事件10，即定时中断0，并用ENI指令允许中断，用指令HSC启动高速计数器HSC0。

中断程序：

中断程序是每隔50ms扫描刷新一次，采用加法指令将高速计数器HC0的当前计数值和累加数据变量VD0相加一次，用于数据的累加，同时用递增指令对VB9进行加1，即记录累加的次数，这里再执行一次HSC指令是为了将初始值寄存器SMD38再次写入高速计数器HC0，使当前值为0，以便于下一次的定时采样。

当累加数据的次数等于32次时，执行运算指令，除法指令除以32是计算出累计脉冲数的平均值，乘以100是将平均值转化成以转/分单位的数据，并存到VD4中，用DI_I指令是将双整数转换成整数，存储到VW10中，VW10就是电机的转速，后面的传送指令是对VB0和VD0进行清零，用于下一次重新开始累加。

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