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1、PLC教程理论篇之PLC 的计数指令及计数程序设计PLC教程理论篇之PLC 的计数指令及计数程序设计三 一、 高速计数比较控制 对高速计数处理的处理，要使用可在中断方式下工作的处理指令。尽管不同的 PLC 这些处理指令的差别较大，但其实现的目的，则是相同的。 CPM2A 机： 一般是用 CTBL 指令建立高速计数比较表，或直接开始比较，或用 INI 指令启动比较。CTBL 指令梯形图格式为： 这里有三个操作数。第一个缺省为 000，第二个为控制字，分别取值为 000、001、002、003，第三个为表地址，存储被比较数。 C 的含义为： 000：建立表比较，并开始比较 001：建立范围比较，并
2、开始比较 002：建立表比较，由执行 INI 指令起动比较 003：建立范围比较，由执行 INI 指令起动比较 表地址的含义： 若为表比较：可对 16 个双字比较，这里 TB 及随后的字的含义为： TB：指明与多少个字比较，取值为 116 TB+1：目标值低 4 位 TB+2：目标值高 4 位 TB+3：当增或减计数的现值与目标值相等时将调用的子程序号。具体含义为 ： 这相邻的 3 个字算一组。接着还可设第二组。最多可设 16 组，占 48 个字。加上 TB，最多时，从 TB 开始到 TB+48 的字都要用。 若为范围比较，则固定用 8 个范围，其含义为： TB：低限，低 4 位 TB+1：低
3、限，高 4 位 TB+2：高限，低 4 位 TB+3：高限，高 4 位 TB+4：当现值落入上述范围，将调用子程序号。 这里每组用 5 个字，必须设 8 组，共用 40 个字。如设了，但又不用，则应把调子程序号那个字，设为 FFFF。 如果仅用 CTBL 指令建立比较，而真要进行比较时，还要用 INI 指令。INI 指令格式为： INI 为中断指令，也有 3 个操作数。 P 缺省为 0。C 可为 0、1、2、3。0，起动比较。1，停止比较。2，现值更新。3，脉冲输出停止。当 C 等 0 时，P1 缺省为 0；而 C 等 2 时，指定为计数器赋值的地址。 提示：CBTL、INI 为 CPM2A
4、的扩展指令，使用前需指定功能码。一般用微分执行，或在运行程序的第 1 扫描周期执行就可以了。否则也可能不能达到预期效果。 提示：OMRON PLC 高速计数器的内容，当 PLC 掉电，即丢失。这点与 S7-200 及 FX2N 不同。如需要保持计数数据，可用 MOV、INI 指令及保持继电器处理、解决。 S7-200 机： 它没有专用可在中断实现的比较指令，但它的每个高速计数器都有计数值与设定值相等3 个中断事件。 这事件可用“ATCH”指令，使其与中断子程序关联。当这些事件发生时，调这被关联的中断子程序，进行处理。它的每个高速计数器的 3 个中断事件，是现计数值与设定值相等、计数方向改变及外
5、部复位。以 HSC0 为例，这 3 个事件编号分别为 12、 27 及 28。而 HSC1，这 3 个事件编号则分别为 13、 14 及 15。等等。其他的可参阅它的编程软件中的有关帮助。 FX2N 机： 使用高速计数器专用的比较置位、复位及区间比较指令，即 HSCS、HSCR 及 HSZ 指令。HSCS 指令：高速计数器比较置位指令。其格式为： 这里 S1 为设定数，S2 所使用的高速计数器编号，D 为计数器现值与设定值相等时置位对象。 如图 7-17 所示，它的计数器设定值是 30，当计数从 29 增到 30，或从 31 减到 30 时， 将使 Y000 ON。并可自动立即刷新，产生输出。
6、但这样的输出点除了 Y000，还有 001 到 007 种中的一个。其它的输出点可被置位，但无自动输出刷新功能。 提示：由于高速计数器是双字的，所以 HSCS 等指令，都应双字使用。而且，不能微分执行，否则无效。 这里 S1 为设定数低限，S2 设定数高限，S 为所使用的高速计数器编号，D 为控制对象。 它有简单比较、表格比较及控制脉冲输出频率等 3 种模式。具体见有关说明书。 二、高速计数比较控制程序实例 用高速计数器进行比较控制是很常用的。图 7-19 示的切料长度控制就是一个例子。 从图知，导轮 2 逆时针转动可使卷料放出。它有快、慢速运动。放料时，编码器 2 也将转动，将按放出料的长度
7、计脉冲。PLC 高速计数器采集的即为此脉冲。其工作过程是，先快速放料；快到尺寸时，再慢速放料；到要求长度后，放料停止，进而开动切刀切料。其具体控制指标如图 7-20。 从图知，工作开始后，先使部件高速位移 950 脉冲当量，接着位移停止。延时 1 秒后，继续慢速位移50 个脉冲当量。然后工作停止。 与此对应的 PLC 程序设计要点是： 1 做好高速计数有关设定，或运行初始化程序。 2 启动快速运动，复位高速计数器，并令高速计数器开始计数 3 设定相应的高速计数器比较与处理方法，并执行比较 4 比较结果处理并产生相应控制输出 图 7-21 示的为三种 PLC 对应的梯形图程序。三种 PLC 的控
8、制程序都是相同，都是分 4 步控制。但高速计数器的比较、处理差别较大。 a OMRON PLC 程序 b 西门子 PLC 程序 c 三菱 PLC 程序 图 7-21 比较控制程序 图 a 为 CPM2A 用的程序。 它首先是，做好高速计数器设定。但这在图形图上体现不出来。 其次是，选用 CTBL 指令建立高速计数比较表，并用 INI 指令启动比较。 如图程序，比较数据 DM0 设为 2，DM1设为 950，DM2 设为 0，DM3 设为 1，DM4 设为 1000，DM5设为 0，DM6设为 1。 第三是，根据比较结果，做相应控制。这里，步 1 是使“输出 1”复位，步 3 是使“输出 2”复
9、位，步 2 是启动定时器。当定时时间到，进入步 3。 最后是，进入步 4，则退出控制。 由于用到中断子程序，可阅读本教程第 10 讲之后，再进一步理解本程序。 图 b 为 S7-200 的程序。 如图，“启动”ON 后进入步 1，进而运行初始化程序，进行做好高速计数器设定。结合本例选模式 0，HSC 0 ,单相增计数，I0.0 为输入点，软件复位，设定值为 950。同时，选用 HSC 比较相等事件 12 与 COUN-EQ 中断子程序关联，并开中断。这意味着，当计数值等于 950 时，则调此子程序。步 1 还使“输出 1”置位，进行快速放料。 当计数值等于 950 时，则调 COUNT-EQ
10、子程序，使“输出 1”复位，放料停止，并使“步 1 完成” 置位。“步 1 完成”置位，则使 “步 2”ON，进入步 2，使定时器 T101 计时。计时到，“步 2 完成”ON，则使“步 3”ON，进入步 3。它调子程序 SBR-0，把设定值改为 1000，并使其生效。同时使输出 2 置位，进行慢速放料。到了计数值等于这 1000，则仍执行 COUN-EQ 中断子程序。使输出 2 复位，放料停止。同时运行 DTAH指令，退出高速计数器中断，并使“步 3 完成”置位，使“步 4”ON，进而退出控制。 由于用到中断子程序，可阅读本教程第 10 讲之后，再进一步理解本程序。 图 c 为 FX2N 的
11、程序。 它的高速计数器基本上用不着设定，也不要运行初始化程序。完全用程序与对有关数据区赋值进行处理。 如图，“启动”ON 后，进入步 1。 在步 1 开始时，复位计数器 C235。然后执行 OUT C235 指令及比较复位指令，使计数器工作，并开始执行中断比较。当计数值等于 950 时，使“输出 1”复位，停止放料。进而使“步 1 完成”置位。“步 1 完成”置位，“步 2”ON，进入步 2。进入步 2，使定时器 T1 计时。计时到，“步 2 完成”ON，则使“步 3”ON，进入步 3。 步 3 开始时，它使“输出 2”置位，进行慢速放料。同时，又执行 OUT C235 指令及比较复位指令，使
12、计数器工作，并开始执行中断比较。但这时的比较值为 1000。到了计数值等于这 1000，则使输出 2 复位，放料停止。 同时使“步 3 完成”置位，使“步4”ON，进而退出控制。 提示：要重新启动新的控制，先要对高速计数器复位，然后再发启动信号。 提示：从本例可知，弄通 PLC 指令是多么重要。不能正确的理解指令，即使弄通算法，也 无法编程。弄通指令，要仔细读有关说明书。必要时还用 PLC 进行实际测试。由于 PLC技术多有推进，这个测试已越来越为重要。结语：计数指令、高速计数控制是 PLC 用于计数及脉冲信号采集的重要资源。准确理解与正确运用这些资源，将有助于设计带有计数的逻辑控制及处理脉冲输入信号的程序。 思考题： 1PLC 计数指令的实质是什么？计数器有那些类型？ 2三家 PLC 定时器及定时指令的异同？ 3怎样用计数器做输入信号状态存贮？ 4什么是高速计数？三家 PLC 实现高速计数功能有各有那些特点？ 5高速计数使用比较指令的特点是什么？ 练习题： 1试设想用计数器做 PLC 的实时时钟。
