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            西門(mén)子PLC-CPU 本體集成高速計數器
            2020/11/7 9:57:44

            CPU 本體集成高速計數器

            S7-200 SMART CPU具有集成的、硬件高速計數器。

            固件版本V1.0 的CPU SR20、 CPU SR40、 CPUST40 、CPU SR60 和 CPU ST60可以使用4個(gè)60kHz單相高速計數器或2個(gè)40kHz的兩相高速計數器,而CPU CR40可以使用4個(gè)30kHz單相高速計數器或2個(gè)20kHz的兩相高速計數器。

            固件版本V2.0 到V2.2的標準型CPU(ST/SR20、ST/SR30、ST/SR40、ST/SR60)可以使用4個(gè)200kHz單相高速計數器或2個(gè)100kHz的兩相高速計數器,而緊湊型CPU CR40、CR60可以使用4個(gè)100kHz單相高速計數器或2個(gè)50kHz的兩相高速計數器。

            固件版本V2.3 的標準型CPU支持6個(gè)高速計數器,具體請參考表1和表2。

            表1 標準CPU高速計數器

             
            標準型CPU 參數 CPU SR20
            AC/DC/Relay
            CPU ST20
            DC/DC/DC
            CPU SR30
            AC/DC/Relay
            CPU ST30
            DC/DC/DC
            CPU ST40 DC/DC/DC CPU SR40 AC/DC/Relay CPU ST60
            DC/DC/DC
            CPU SR60
            AC/DC/Relay
            高速計數器 6(全部) 6(全部) 6(全部) 6(全部)
            ——單相/雙相 4 @ 200 KHz +2 @30 KHz 5 @ 200 KHz +1 @30 KHz 4 @ 200 KHz +2 @30 KHz 4 @ 200 KHz +2 @30 KHz
            ——A/B相 2 @ 100 KHz+ 2@20Kz 3 @ 100 KHz+ 1@20Kz 2 @ 100 KHz+ 2@20Kz 2 @ 100 KHz+ 2@20Kz

            表2 經(jīng)濟型CPU參數

             
            經(jīng)濟型CPU 參數 CPU CR20s
            AC/DC/Relay
            CPU CR30s
            AC/DC/Relay
            CPU CR40s AC/DC/Relay CPU CR60s
            AC/DC/Relay
            高速計數器 4(全部)
            ——單相/雙相 4 @100 KHz 4 @ 100 KHz 4 @ 100 KHz 4 @ 100 KHz
            ——A/B相 2 @ 50 KHz 2 @ 50 KHz 2 @ 50 KHz 2 @ 50 KHz

            計數器共有四種基本類(lèi)型:帶有內部方向控制的單相計數器,帶有外部方向控制的單相計數器,帶有兩個(gè)時(shí)鐘輸入的雙相計數器和A/B相正交計數器。

            表3. 高速計數器的模式及輸入點(diǎn):

            模式 描述 輸入點(diǎn)
              HSC0 I0.0 I0.1 I0.4
            HSC1 I0.1    
            HSC2 I0.2 I0.3 I0.5
            HSC3 I0.3    
            HSC4 I0.6 I0.7 I1.2
            HSC5 I1.0 I1.1 I1.3
            0 帶有內部方向控制的單相計數器 時(shí)鐘    
            1 時(shí)鐘   復位
            3 帶有外部方向控制的單相計數器 時(shí)鐘 方向  
            4 時(shí)鐘 方向 復位
            6 帶有增減計數時(shí)鐘的雙相計數器 增時(shí)鐘 減時(shí)鐘  
            7 增時(shí)鐘 減時(shí)鐘 復位
            9 A/B相正交計數器 時(shí)鐘A 時(shí)鐘B  
            10 時(shí)鐘A 時(shí)鐘B 復位

            表4. 高速計數器的尋址

            高速計數器號 HSC0 HSC1 HSC2 HSC3 HSC4 HSC5
            新當前值(新 CV) SMD38 SMD48 SMD58 SMD138 SMD148 SMD158
            新預置值(新 PV) SMD42 SMD52 SMD62 SMD142 SMD152 SMD162
            當前計數值(僅讀出) HC0 HC1 HC2 HC3 HC4 HC5

            高速計數器的具體編程及相關(guān)的中斷和其它參數,請參見(jiàn)《S7-200 SMART 系統手冊》,上面有詳細的闡述及例程。

             STEP 7-Micro/WIN SMART提供了一個(gè)方便實(shí)用的高速計數器指令編程向導,用戶(hù)可以簡(jiǎn)單快速地配置自己的高速計數器功能。

            高速輸入降噪

            要正確操作高速計數器,可能需要執行以下一項或兩項操作:
            ● 調整 HSC 通道所用輸入通道的“系統塊”數字量輸入濾波時(shí)間。 在 S7-200 SMART CPU 中。 在 HSC 通道對脈沖進(jìn)行計數前應用輸入濾波。 這意味著(zhù),如果 HSC 輸入脈沖以輸入濾波過(guò)濾掉的速率發(fā)生,則 HSC 不會(huì )在輸入上檢測到任何脈沖。 請務(wù)必將 HSC 的每路輸入的濾波時(shí)間組態(tài)為允許以應用需要的速率進(jìn)行計數的值。 包括方向和復位輸入。 下表顯示可檢測到的每種輸入濾波組態(tài)的最大輸入頻率。

            表5.輸入濾波設置和可檢測到的最大輸入頻率

            輸入濾波時(shí)間 可檢測到的最大頻率
            0.2μs 200KHz (標準型CPU)
            100KHz(緊湊型或經(jīng)濟型CPU)
            0.4μs 200KHz (標準型CPU)
            100KHz(緊湊型或經(jīng)濟型CPU)
            0.8μs 200KHz (標準型CPU)
            100KHz(緊湊型或經(jīng)濟型CPU)
            1.6μs 200KHz (標準型CPU)
            100KHz(緊湊型或經(jīng)濟型CPU)
            3.2μs 156KHz (標準型CPU)
            100KHz(緊湊型或經(jīng)濟型CPU)
            6.4μs 78kHz
            12.8μs 39 kHz
            0.2ms 2.5kHz
            0.4ms 1.25kHz
            0.8ms 625 Hz
            1.6ms 312 Hz
            3.2ms 156 Hz
            6.4ms 78 Hz
            12.8ms 39 Hz

            輸入邏輯電平有效電壓范圍

            表6. 輸入邏輯電平有效電壓范圍

            CPU型號 邏輯1信號(最?。? 邏輯0信號(最大)
            SR、CR、CRS 2.5mA時(shí) 15VDC 1mA時(shí) 5VDC
            ST20/30

            I0.0-I0.3:8mA時(shí) 4VDC
            I0.6-I0.7:8mA時(shí) 4VDC
            其他:2.5mA時(shí)15VDC

            I0.0-I0.3:1mA時(shí) 1VDC
            I0.6-I0.7:1mA時(shí) 1VDC
            其他:1mA時(shí)5VDC
            CPU ST40/60 I0.0-I0.3:8mA時(shí) 4VDC
            其他:2.5mA時(shí)15VDC
            I0.0-I0.3:1mA時(shí) 1VDC
            其他:1mA時(shí) 5VDC

            ●加入下拉電阻是為了使輸入輸出信號達到其邏輯電平有效范圍。 如果設備的輸出是集電極開(kāi)路晶體管,則可能出現這種情況。 晶體管關(guān)閉時(shí),沒(méi)有任何因素將信號驅動(dòng)為低電平狀態(tài)。 信號將轉換為低電平狀態(tài),但所需時(shí)間將取決于電路的輸入電阻和電容。 這種情況可能導致脈沖丟失。 可通過(guò)將下拉電阻接到輸入信號的方法避免這種情況,如下圖所示。 由于 CPU 的輸入電壓是24V,因此電阻的額定0功率必須為高功率。 100 歐 5 瓦的電阻是一個(gè)合適的選擇。

            圖1. 集電極開(kāi)路HSC輸入驅動(dòng)接線(xiàn)下拉電阻

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