高速计数及脉冲输出指令ppt课件.ppt

第十章第十章 高速高速计数及脉冲数及脉冲输出指出指令令第一第一节 高速高速计数器数器一、一、 高速计数器高速计数器6个高速计数器〔个高速计数器〔HSC0～～HSC5〕，如表所示这〕，如表所示这6个高速个高速计数器均为计数器均为32位双向计数器位双向计数器 CPU型号型号CPU221和和CPU222CPU224、、CPU226支持支持HSC号号HSC0、、HSC3、、HSC4、、HSC5HSC0～～HSC5全部全部6种种最高任最高任务频率率单相相4个个30kHz6个个30kHz双相双相2个个20kHz4个个20kHz1. 高速计数器指令高速计数器指令工程工程定义高速计数器定义高速计数器高速计数器高速计数器LADSTLHDEF HSC，，MODEHSC N操作数的含操作数的含义及范及范围HSC：〔：〔BYTE〕常数；〕常数；MODE：〔：〔BYTE〕常数；〕常数；N：〔：〔WORD〕常数〕常数〔〔1〕高速计数器定义指令〔〕高速计数器定义指令〔HDEF〕为指定的高速计数器〔〕为指定的高速计数器〔HSCx〕设置一种任务方式，任务方式决议了高速计数器的时〕设置一种任务方式，任务方式决议了高速计数器的时钟、方向、启动和复位功能。

每个高速计数器只能用一条钟、方向、启动和复位功能每个高速计数器只能用一条HDEF指令〔〔2〕高速计数器指令〔〕高速计数器指令〔HSC〕中参数〕中参数N用来设置高速计数器用来设置高速计数器的编号2. 高速计数器编程高速计数器编程1〕〕 定义计数器方式和输入定义计数器方式和输入类型：类型：1.带有内部方向控制的单相计数器带有内部方向控制的单相计数器2.带有外部方向控制的单相计数器带有外部方向控制的单相计数器3.带有两个时钟输入的双相计数器带有两个时钟输入的双相计数器4.A/B相正交计数器相正交计数器 方式：方式方式：方式0～方式～方式11在运用高速计数器时，除了要定义它的任务方式外，还必需正在运用高速计数器时，除了要定义它的任务方式外，还必需正确地运用它的输入点同一个输入点不能同时用于两个不同的确地运用它的输入点同一个输入点不能同时用于两个不同的功能，但是任何一个没有被高速计数器的当前方式运用的输入功能，但是任何一个没有被高速计数器的当前方式运用的输入点，可以被用作其它用途例如，假设点，可以被用作其它用途例如，假设HSC0正被用于方式正被用于方式1，它占用，它占用I0.0和和I0.2，那么，那么I0.1可以被可以被HSC3占用。

占用计数器数器标号及各种任号及各种任务方方式式对应的的输入点入点HSC0I0.0I0.1I0.2HSC1I0.6I0.7I1.0I1.1HSC2I1.2I1.3I1.4I1.5HSC3I0.1HSC4I0.3I0.4I0.5HSC5I0.4带有内部方向控制的有内部方向控制的单相相计数器数器方式方式0时钟方式方式1时钟复位复位方式方式2时钟复位复位启启动带有外部方向控制的有外部方向控制的单相相计数器数器方式方式3时钟方向方向方式方式4时钟方向方向复位复位方式方式5时钟方向方向复位复位启启动带有增减有增减计数数时钟的双相的双相计数器数器方式方式6增增时钟减减时钟方式方式7增增时钟减减时钟复位复位方式方式8增增时钟减减时钟复位复位启启动A/B相正交相正交计数器数器方式方式9时钟A时钟B方式方式10时钟A时钟B复位复位方式方式11时钟A时钟B复位复位启启动 高速计数器的任务方式和输入点高速计数器的任务方式和输入点 〔〔2〕设置控制字节〕设置控制字节 HSC0HSC1HSC2HSC3HSC4HSC5描画描画SM37.0SM47.0SM57.0SM147.00=复位高复位高电平有效；平有效； 1=复位低复位低电平有平有效效SM47.1SM57.10=启启动高高电平有效；平有效； 1=启启动低低电平有平有效效SM37.2SM47.2SM57.2SM147.20=4×计数率；数率； 1=1×计数率数率SM37.3SM47.3SM57.3SM.3SM147.3SM157.30=减减计数；数； 1=增增计数数SM37.4SM47.4SM57.4SM.4SM147.4SM157.4写入写入计数方向：数方向：0=不更新；不更新； 1=更新更新SM37.5SM47.5SM57.5SM.5SM147.5SM157.5写入写入预置置值：：0=不更新；不更新； 1=更新更新SM37.6SM47.6SM57.6SM.6SM147.6SM157.6写入初始写入初始值：：0=不更新；不更新； 1=更新更新SM37.7SM47.7SM57.7SM.7SM147.7SM157.7HSC允允许：：0＝制止＝制止HSC；；1＝允＝允许HSC控制位控制位11111000位描画位描画允允许HSC更新初始更新初始值更新更新预置置值更新更新计数数方向方向增增计数器数器4×计数率数率计数数启启动高高电平有效平有效复位高复位高电平有效平有效然后用然后用HDEF指令定义高速计数器指令定义高速计数器HSC1的任务方式为方式的任务方式为方式11。

将将A置信号输入接置信号输入接I0.6，，B置信号输入接置信号输入接I0.7，外部复位端接，外部复位端接I1.0，外部启动端接，外部启动端接I1.1 〔〔3〕设置初始值和预置值〕设置初始值和预置值每个高速计数器都有一个每个高速计数器都有一个32位的初始值和一个位的初始值和一个32位的预置值，位的预置值，均为带符号整数为了向高速计数器装入新的初始值和预置值，均为带符号整数为了向高速计数器装入新的初始值和预置值，必需先设置控制字节，并且把初始值和预置值存入特殊存储器必需先设置控制字节，并且把初始值和预置值存入特殊存储器中，然后执行中，然后执行HSC指令，即可完成高速计数器初始值的设定及指令，即可完成高速计数器初始值的设定及更新 要装入的值要装入的值HSC0HSC1HSC2HSC3HSC4HSC5初始初始值SMD38SMD48SMD58SMDSMD148SMD158预置置值SMD42SMD52SMD62SMD142SMD152SMD162当前当前值HC0HC1HC2HC3HC4HC5〔〔4〕指定并使能中断效力程序〕指定并使能中断效力程序一切计数器方式都支持在一切计数器方式都支持在HSC的当前值等于预置值时产生的当前值等于预置值时产生一个中断事件。

一个中断事件 〔〔5〕高速计数器的形状位〕高速计数器的形状位HSC0HSC1HSC2HSC3HSC4HSC5描画描画SM36.0SM46.0SM56.0SM.0SM146.0SM156.0不用不用SM36.1SM46.1SM56.1SM.1SM146.1SM156.1不用不用SM36.2SM46.2SM56.2SM.2SM146.2SM156.2不用不用SM36.3SM46.3SM56.3SM.3SM146.3SM156.3不用不用SM36.4SM46.4SM56.4SM.4SM146.4SM156.4不用不用SM36.5SM46.5SM56.5SM.5SM146.5SM156.5当前当前计数方向形状位：数方向形状位：0=减减计数；数；1=增增计数数SM36.6SM46.6SM56.6SM.6SM146.6SM156.6当前当前值等于等于预置置值形状位：形状位：0=不等；不等；1=相等相等SM36.7SM46.7SM56.7SM.7SM146.7SM156.7当前当前值大于大于预置置值形状位：形状位：0=小于等于；小于等于；1=大于大于二、二、 高速计数器运用举例高速计数器运用举例1. 带有内部方向控制的单相计数器带有内部方向控制的单相计数器计数方向采用控制位设定，如运用计数方向采用控制位设定，如运用HSC0时，计数方向控制位时，计数方向控制位SM37.3，当该位设定为，当该位设定为0时为减计数器，设定为时为减计数器，设定为1时为增计数器。

时为增计数器 【例题【例题8.2】运用高速计数器】运用高速计数器HSC0和中断指令对输入端和中断指令对输入端I0.0脉脉冲信号计数，当计数值大于冲信号计数，当计数值大于50时输出端时输出端Q0.0接通2. 带有外部方向控制的单相计数器带有外部方向控制的单相计数器外部方向控制为采用公用的输入端口作为计数器的计数方外部方向控制为采用公用的输入端口作为计数器的计数方向控制，如运用向控制，如运用HSC0时，运用时，运用I0.1为计数方向控制，置为计数方向控制，置1时时为增计数器为增计数器 系统自动分配系统自动分配I0.0为为HSC0的的计数信号输入端；计数信号输入端；I0.1接通是接通是增计数器，断开是减计数器；增计数器，断开是减计数器；I0.2是复位端是复位端 3. 带有增减计数时钟的双相计数器带有增减计数时钟的双相计数器双相计数器为带有两相计数时钟输入的计数器其中一相时钟双相计数器为带有两相计数时钟输入的计数器其中一相时钟为增计数时钟，一相为减计数时钟增时钟输入口上有为增计数时钟，一相为减计数时钟增时钟输入口上有1个脉个脉冲时，计数器当前值加冲时，计数器当前值加1；减时钟输入口上有；减时钟输入口上有1个脉冲时，计数个脉冲时，计数器当前值减器当前值减1，， 系统自动分配系统自动分配I0.6为为HSC1的增计数信号输入端，的增计数信号输入端，I0.7为为HSC1的减计数信号输入的减计数信号输入端；端；I1.0是复位端，是复位端，I1.1是是启动端。

启动端 4. A/B相正交计数器相正交计数器A/B相正交计数器也具有两相时钟输入端，分别为相正交计数器也具有两相时钟输入端，分别为A时钟和时钟和B时钟A/B相正交计数器利用两个输入脉冲相位的比较确定相正交计数器利用两个输入脉冲相位的比较确定计数的方向，当时钟计数的方向，当时钟A的上升沿超前与时钟的上升沿超前与时钟B的上升沿时为增的上升沿时为增计数，滞后时那么为减计数计数，滞后时那么为减计数 【例题】假设某单向旋转机械上衔接了一个【例题】假设某单向旋转机械上衔接了一个A/B两相正交脉两相正交脉冲增量旋转编码器，计数脉冲的个数就代表了旋转轴的位置冲增量旋转编码器，计数脉冲的个数就代表了旋转轴的位置编码器旋转一圈产生编码器旋转一圈产生10个个A/B相脉冲和一个复位脉冲〔相脉冲和一个复位脉冲〔C相相或或Z相〕，需求在第相〕，需求在第5和第和第8个脉冲所代表的位置之间接通个脉冲所代表的位置之间接通Q0.0，其他位置，其他位置Q0.0断开 系统自动分配系统自动分配I0.0为为HSC0的的A置信号输入端，置信号输入端，I0.1为为HSC0的的B置信号输入端；置信号输入端；I0.2是复位端是复位端。

第三第三节 高速高速输出功能出功能在指定输出点上实现脉冲串输出〔在指定输出点上实现脉冲串输出〔PTO〕和脉宽调制〔〕和脉宽调制〔PWM〕功能〕功能指定输出点：指定输出点：Q0.0，，Q0.1PTO可以输出一串脉冲〔占空比可以输出一串脉冲〔占空比50％〕，用户可以经％〕，用户可以经过特殊存放器过特殊存放器SM控制脉冲的周期和个数控制脉冲的周期和个数PWM可以输出一段占空比可调的脉冲，用户可以经过可以输出一段占空比可调的脉冲，用户可以经过特殊存放器特殊存放器SM控制脉冲的周期和脉宽控制脉冲的周期和脉宽PLS Q0.X其中其中X取取0或或11. PTOPTO按照一定的脉冲个数和周期输出一串方波〔占空比按照一定的脉冲个数和周期输出一串方波〔占空比50％〕％〕可以指定脉冲数和周期〔以微秒或毫秒为添加量〕可以指定脉冲数和周期〔以微秒或毫秒为添加量〕脉冲个数：脉冲个数：1到到4，，294，，967，，295周期：周期：10μs到到65,535μs 2ms到到65,535ms周期为偶数，假设周期为奇的微秒数或毫秒数〔例周期为偶数，假设周期为奇的微秒数或毫秒数〔例75ms 〕〕 将会引起占空比失真将会引起占空比失真〔〔1〕〕PTO脉冲串的单段管线脉冲串的单段管线一次只能存储一段脉冲串的属性，当第一个脉冲串发送完成，一次只能存储一段脉冲串的属性，当第一个脉冲串发送完成，第二个脉冲串要改动特殊存放器，并再次执行第二个脉冲串要改动特殊存放器，并再次执行PLS指令。

指令〔〔2〕〕 PTO脉冲串的多段管线脉冲串的多段管线一次设定多段脉冲串的属性属性可以存入一次设定多段脉冲串的属性属性可以存入V存储器的包络表中存储器的包络表中每段记录的长度为每段记录的长度为8个字节，由个字节，由16位周期值、位周期值、16位周期增量值位周期增量值和和32位脉冲个数值组成在周期增量处输入一个正值将添加周位脉冲个数值组成在周期增量处输入一个正值将添加周期；输入一个负值将减少周期；输入期；输入一个负值将减少周期；输入0将不改动周期将不改动周期当当PTO包络执行时，当前启动的段的编号保管在包络执行时，当前启动的段的编号保管在SMB166〔或〔或SMB176〕〕PWM产生一个占空比变化周期固定的脉冲输出，可以微秒产生一个占空比变化周期固定的脉冲输出，可以微秒或者毫秒为单位指定其周期和脉冲宽度或者毫秒为单位指定其周期和脉冲宽度2. PWM周期：周期：10μs～～65,535μs 2ms～～65,535ms脉脉宽：：0μs～～65,535μs 0ms～～65,535ms同步更新：假设不需求改动时间基准，就可以进展同步更新同步更新：假设不需求改动时间基准，就可以进展同步更新。

利用同步更新，波形特性的变化发生在周期边沿，提供平滑利用同步更新，波形特性的变化发生在周期边沿，提供平滑转换异步更新：异步更新：PWM的典型操作是当周期时间坚持常数时变的典型操作是当周期时间坚持常数时变化脉冲宽度所以，不需求改动时间基准但是，假设需化脉冲宽度所以，不需求改动时间基准但是，假设需求改动求改动PTO/PWM发生器的时间基准，就要运用异步更新发生器的时间基准，就要运用异步更新异步更新会呵斥异步更新会呵斥PTO/PWM功能被瞬时制止，和功能被瞬时制止，和PWM波形波形不同步这会引起被控设备的振动这会引起被控设备的振动第四第四节 PTO和和PWM功能的配置功能的配置二、包络表值的计算二、包络表值的计算PTO/PWM的多段管线功能在许多运用中非常有用，尤其在的多段管线功能在许多运用中非常有用，尤其在步进电机控制中步进电机控制中例如利用带有脉冲包络的例如利用带有脉冲包络的PTO控制步进电机，实现加速、匀速控制步进电机，实现加速、匀速和减速包络表值包含三段：加速〔和减速包络表值包含三段：加速〔1〕、匀速〔〕、匀速〔2〕、减速〔〕、减速〔3〕假定需求假定需求4000个脉冲到达要求的个脉冲到达要求的电机机转动数，启数，启动和和终了了频率是率是2kHz，最大脉冲，最大脉冲频率是率是10kHz。

由于包由于包络表中的表中的值是用周期表示的，而不是用是用周期表示的，而不是用频率，需求把率，需求把给定的定的频率率值转换成周期成周期值所以，启所以，启动和和终了的脉冲周期了的脉冲周期为500 μs，最，最高高频率的率的对应周期周期为100μs在输出包出包络的加速部分，要求的加速部分，要求在在200个脉冲左右到达最大脉冲个脉冲左右到达最大脉冲频率也假定包率也假定包络的减速部的减速部分，在分，在400个脉冲完成个脉冲完成给定段的周期增量给定段的周期增量=｜｜ECT－－ICT｜｜/Q其中：其中： ECT=该段终了周期时间该段终了周期时间 ICT=该段初始化周期时间该段初始化周期时间 Q=该段的脉冲数量该段的脉冲数量加速部分〔第加速部分〔第1段〕的周期增量是段〕的周期增量是-2恒速部分〔第恒速部分〔第2段〕的周期增量是段〕的周期增量是0减速部分〔第减速部分〔第3段〕的周期增量是段〕的周期增量是1假定包络表存放在从假定包络表存放在从VB500开场的开场的V存储器区存储器区单段脉冲串操作单段脉冲串操作。