ET200S 工艺功能 —— 1 计数

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ET200S 工艺功能 —— 1计数

1: ET200S 处理模块 1Count24V/100kHz

1. 总览

ET200S 计数模板主要有 4 种类型，1通道计数 24V/100kHz, 1通道计数5V/500kHz, 1SSI 和 2 路脉冲。本文使用一个简单的案例来演示如何设置 ET200S 计数模板的这些功能应用，包括相关软件和硬件的应用、操作和调试。
1 通道24V/100kHz 计数模板主要有以下操作模式：
1) 计数模式：包括连续计数，循环计数和单次计数。
2) 测量模式：包括频率测量、循环计数和速度测量。
3) 位置检测：该模式是连续计数功能并在等时模式下可只作为一个输入模板来使用。
本文作为一个例子主要阐述该模板在计数模式下和其它模式下（如测量模式）的应用。n

2. 系统硬件架构

图. 1: 系统硬件架构

本例中, S7-300 PLC 读取来自ET200S1 通道计数模板 24V/100kHz 的 24V 增量型编码器计数值并监视旋转状态。
图. 1是本例的系统配置，包含以下硬件：
• 一台笔记本或 PG/PC
• 一个 CP5512
• 一个S7-300 PLC
• 一个ET200S 系统n

3. 硬件和软件要求

表3-1: 硬件订货清单

表3-2: 软件订货清单

4. 硬件安装及接线

连接的编码器类型:
1) 24V 脉冲发生器(不带方向信号)
2) 24V脉冲发生器 (带方向信号)
3) 24V 增量型编码器

图. 2: 连接编码器n

5. 系统组态和参数设置

1)硬件配置
连接图可参照图. 1: 硬件配置图。ET200S 的从站连接到作为 DP 主站 S7-300 PLC，并按照图. 2: 接线图将 24V 增量型编码器连接到ET200 1 通道 24V/100kHz 计数模板。n

2) 系统配置和参数设置
在 STEP 7 中新建一个名为Latch_ET200S_1COUNT 的项目。插入一个 SIMATIC 300 站并命名为 1 COUNT。然后从硬件列表中选择根据订货号和硬件安装顺序依次插入一个机架，CPU，ET200S 标准从站模块和ET200S 1 通道计数模板（选择1 通道24V/100kHz C 计数模板）。n

图. 3: 主站硬件配置

ET200S1COUNT模块参数配置见图. 4.

图. 4: 参数配置

要根据编码器类型选择使用A*B* 还是A* B* DI，此处选择PNP类型的24V增量型编码器。
输入信号B* 的方向可以设置为正向或反向。
参数 “计数类型”可以被设置为3种计数模式：连续计数，循环计数和单次计数。
其它参数可以使用缺省值。n

3) 程序
主循环OB1:
//预设
L 0 // 删除控制位
T DB1.DBD 0
T DB1.DBD 4
SET
S DB1.DBX4.0 //打开软件门n

//写控制接口
L DB1.DBD 0 //写入8位到1SSI 模板
T PQD 264
L DB1.DBD 4 //输出起始地址
T PQD 268n

// 读反馈接口
L PID 264 //从1SSI模板读 8 位
T DB1.DBD 8
L PID 268 //输入起始地址
T DB1.DBD 12

如图. 5所示, 在计数模板的硬件配置中输出接口参数为8个字节 (PQB264 – PQB271)。在上述应用中， 在 DB1 中的 8个字节 (DB1.DBB0 to DB1.DBB7)被用于控制接口的参数分配。

图. 5: 控制接口的参数分配

如图. 6所示, 在计数模板的硬件配置中输入接口参数为8个字节（PIB264-PIB271）。 在上述应用中，DB1 的8个字节 (DB1.DBB8 to DB1.DBB15)用来向接口模板传递参数。

图. 6: 接口参数反馈分配n

6. 测试, 监视和诊断

图. 7: 变量表监视

在 STEP 7中创建一个变量监视来监视编码器测量值 DB1.DB 8。（反馈接口字节0~3），在变量监视表中通过修改DB1.DBX 13.6(STS_C_UP) 和DB1.DBX 13.7(STS_C_DN)的值来修改计数方向。

7. 功能

7.1 控制计数输入
通过软件门控制
软件门和硬件门 (“与” 逻辑)

7.2 门功能
软件门: 通过用户程序控制
当使能软件门的控制信号时, 在硬件配置中使用 “中断计数” 并从装载值启动计数。当软件门停止后使能，当计数停止时从计数值重新启动计数。
在参数配置中是使用 “t终止计数”从装载值启动计数，当软件梦停止后使能，从装载值重新计数。

图. 8: 使用硬件门

硬件门：硬件门使能之后，通过硬件输入信号控制，功能与软件门相同。前提是“硬件门”参数在图. 8的“DI功能”中已经设置。n

7.3 锁存功能
锁存和重新触发:
在硬件配置参数”DI功能”中使能 “锁存和重新触发”后，在程序中使能软件门。当检测数字输入信号出现上升沿时，锁存当前计数值。计数功能开始计数直到检测出下一个上升沿信号，锁存当前值并重新从装载值开始计数。
如果在此过程中装载值被直接装载，反馈字中的锁存的值将不会改变，关闭软件门只会中断计数，但数字量输入的锁存和重新触发功能仍然工作正常。
在软件门使能之后，需要注意当输入信号检测到上升沿信号时计数模式会启动，参见图. 9: 锁存和重新触发功能的时序图。

图. 9: 锁存和重新触发功能的时序图n

锁存:
在硬件配置参数”DI功能”中使能 “锁存和重新触发”后，在程序中使能软件门。当检测数字输入信号出现上升沿时，锁存当前计数值。计数功能开始计数直到检测出下一个上升沿信号，锁存当前值并重新从装载值开始计数。
如果在此过程中装载值被直接装载，反馈的装载值将不会改变，关闭软件门仅会中断计数，但输入信号的锁存功能仍然工作正常。

图. 10: 锁存功能时序图

7.4 同步功能
同步功能仅用户单次计数和循环计数模式，在该模式下0标志位作为旋转编码器的参考信号来使用。首先使能软件门之后 使能同步控制位。在单次计数同步下，当输入信号有首个上升沿信号时启动计数同步。在循环计数同步下，输入信号有首个上升沿信号并且每次后续的上升沿信号均 会将计数器从装载值启动同步计数。

图. 11: 同步功能时序图

7.5 在计数模式下输出控制
计数模板有一个数字量输出和一个虚拟的数字量输出（在反馈接口的状态位中），可以用来保存2个比较值，并且结果可以基于2个比较值控制。

(1) 直接控制输出
使能控制位CTRL_DO1 和 CTRL_DO2，并且保持控制直到控制位SET_DO1 和SET_DO2被置位。 状态位 STS_CMP1和STS_CMP2 显示相关的输出状态。状态位会保持当前状态直到被确认。如果 DO1和DO2没有被使能，这些状态位可能直接通过控制位影响SET_DO1 和 SET_DO2。
下方的 4 个输出表语直接控制输出应用类似，比较值可被首先加载且输出会根据比较条件控制。

(2) 计数值 >= 比较值
例如：设置比较值 2000，当计数值大于等于2000时使能输出 D01。

硬件配置:

图. 12: 比较值输出

计数模板参数设置见图. 12，仅用于设置“DI功能”作为“计数值>=比较值”，其它参数参照图. 4: 普通计数模式设置。

主循环:

//预设
SET
S DB1.DBX 4.0 // 设置软件门
S DB1.DBX 4.4 // 使能 D01

// 装载比较值
A M 100.0 //触发位
S DB1.DBX 5.2
L DB1.DBD 4
T PQD 268

L 2000
T DB1.DBD 0
T PQD 264

AN M 100.0
R DB1.DBX 5.2
L DB1.DBD 4
T PQD 268

//写控制接口

L DB1.DBD 0 // 写8个字节到1SSI 模板
T PQD 264
L DB1.DBD 4 //输出起始地址
T PQD 268

// 读反馈借口

L PID 264 // 从模板读取8个字节
T DB1.DBD 8
L PID 268 //输入起始地址
T DB1.DBD 12

监视和测试:通过使能 M100.0 装载比较值1(2000)。当编码器计数值大于等于2000，使能输出 D01，并同时将状态位STS_CMP1 (DB1.DBX14.3) 和 STS_DO1 (DB1.DBX13.3) 置位。

图. 13: 比较值 < 2000

图. 14: 比较值 > = 2000

(3) 计数值 < = 比较值
(4) 当到达比较值输出脉冲
(5) 当到达比较值时切换输出 (仅限 D01)

Part 2: ET200S 计数模板 1通道 5V/500kHz

请参考章节1 中1通道 5V/500kHz模板应用 ， 主要区别在硬件接线和硬件参数设置。

1. 硬件接线图

模块仅允许 5V 增量型编码器连接。

图. 15: 硬件接线图

2. 硬件和参数配置

图. 16: 1通道5V/500kHz 模板的参数设置

要根据编码器类型选择使用A*B* 还是A* B* DI，此处选择5V的增量型编码器。
输入信号B* 的方向可以设置为正向或反向。
参数 “计数类型”可以被设置为3种计数模式：连续计数，循环计数和单次计数。
其它参数可以使用缺省值。© Siemens AG, 1998, 2000n