SB1223  6ES7223-7BF50-0XB0   數(shù)字量 I/O，4DI/4DO100kHz; 輸入：4 x DI 24V 直流灌電流/拉電流，100 kHz; 輸出：4 x DQ 24V DC 0.1A下沉/源晶體管，100 kHz

7-1200 G2 V1.0 及 V4.1 版本 CPU本體集成的高速計數(shù)器支持三種計數(shù)類型，下邊將分別介紹這三種類型相關(guān)設置及編程

1.計數(shù)

1.1計數(shù)組態(tài)

在 S7-1200 G2 CPU的硬件組態(tài)中，可以配置高速計數(shù)器的參數(shù)，其中組態(tài)成計數(shù)模式、頻率模式、周期模式需要在計數(shù)類型中配置，如圖 1 所示。

圖1基礎組態(tài)

①激活高速計數(shù)器。

②設置計數(shù)類型：計數(shù)模式、頻率模式、周期模式。

③設置運行模式：單相、兩相位、A/B 計數(shù)器、A/B 計數(shù)器四倍頻，值得注意的是組態(tài) A/B 計數(shù)器四倍頻會使得計數(shù)值變?yōu)榻M態(tài)A/B 計數(shù)器的 4 倍，但頻率相比組態(tài) A/B 計數(shù)器不會發(fā)生變化。

④計數(shù)方向：取決于用戶程序（通過指令修改），還是外部輸入，該功能只與單相計數(shù)有關(guān)。

⑤初始計數(shù)方向：正向、反向。

⑥頻率測量周期：與頻率模式、周期模式有關(guān)，只能選擇1s、0.1s、0.01s，一般情況下當脈沖頻率比較高時選擇更小的測量周期可以更新的更加及時，當脈沖頻率比較低時選擇更大的測量周期可以測量的更準確。

設置硬件輸入點，如圖 2 所示。

圖2 硬件輸入

在 I/O 地址處查看高速計數(shù)器起始地址，默認情況下，HSC1 為 992，HSC2 為996，HSC3 為 1000，HSC4為 10004，HSC5 為 1008，HSC6 為 1012，HSC7 為 1016，HSC8 為 1020 如圖3 所示。

注意：對于高速計數(shù)器的相關(guān)硬件輸入點，一般情況下需要設置其濾波時間，具體參見高速計數(shù)器概述章節(jié)中的濾波設置。

如果組態(tài)計數(shù)模式、頻率模式，可以在不使用指令情況下直接讀取計數(shù)值與頻率值。

圖3 高速計數(shù)器 I/O 地址

在程序中讀取基于起始地址的有符號雙整數(shù)變量即為計數(shù)值或者頻率值（單位：Hz），一般使用立即讀取方式，這樣數(shù)值更準確，如圖4所示。

圖4 編程

如果組態(tài)為計數(shù)模式，則計數(shù)啟動后，計數(shù)值使用組態(tài)中的初始計數(shù)值開始計數(shù)，如圖5 所示。

圖5 初始計數(shù)值

1.2 指令編程

在 TIA Portal 軟件集成的工藝指令文件夾中可以找到 CTRL_HSC_EXT 指令，如圖6 所示

圖6 指令文件夾

CTRL_HSC_EXT 指令支持所有功能，例如門功能、同步功能、捕捉功能、計數(shù)、頻率測量、周期測量、修改參數(shù)等。

如果只需要計數(shù)或者測量頻率，以及硬件門、復位計數(shù)值為零、比較輸出等基本功能，而其他功能都不使用，可以只組態(tài)，然后去讀取相應計數(shù)器地址即可，無需調(diào)用指令。

直接讀取地址與調(diào)用 CTRL_HSC_EXT 指令區(qū)別如表1所示。

表1 指令調(diào)用比較

無指令調(diào)用CTRL_HSC_EXT計數(shù)測量直接讀地址支持頻率測量直接讀地址支持周期測量
支持軟件門
支持硬件門硬件操作硬件操作同步計數(shù)值到零硬件操作支持同步計數(shù)值到零以外的值
支持捕捉功能
支持比較輸出硬件操作硬件操作修改當前計數(shù)值
支持外部修改計數(shù)方向硬件操作硬件操作軟件修改計數(shù)方向
支持修改參考值1
支持修改頻率更新周期
支持修改計數(shù)同步值
支持修改參考值2
支持修改計數(shù)溢出限值
支持修改計數(shù)溢出行為
支持事件組態(tài)支持支持

CTRL_HSC_EXT 各參數(shù)含義見表2。

表2 CTRL_HSC_EXT 各參數(shù)含義

參數(shù)聲明數(shù)據(jù)類型描述HSCINHW_HSC高速計數(shù)器硬件標識符CTRLIN_OUTVariant連接 HSC 參數(shù)，支持HSC_Count、uency 和 HSC_Period 數(shù)據(jù)類型變量，具體使用參見后文介紹DONEOUTBool=1 表示已完成BUSYOUTBool始終為 0ERROROUTBool=1 表示錯誤STATUSOUTWord執(zhí)行條件代碼

其中 HSC 參數(shù)高速計數(shù)器硬件標識符，需要在 PLC 變量表 > 系統(tǒng)常量找到對應標識符，如圖 7所示。

圖7 硬件標識符

2.周期

2.1周期組態(tài)

1. CPU 硬件組態(tài)，啟用高速計數(shù)器，計數(shù)類型選擇周期，設定頻率測量周期，如圖 8 所示。

圖8 周期測量組態(tài)

2. 建立數(shù)據(jù)塊，并建立系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型為 HSC_Period 的變量，如圖9 所示。

圖9 HSC_Period

數(shù)據(jù)類型 HSC_Period 用于“周期”類型的高速計數(shù)器，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與功能參考表3。

表3 HSC_Period 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

參數(shù)名稱參數(shù)類型數(shù)據(jù)類型說    明ElapsedTime輸出UDINT前兩個測量時間周期的Zui后一個脈沖的時間之差EdgeCount輸出UDINT測量時間周期內(nèi)的脈沖個數(shù)EnHSC輸入BOOLEnHSC=1，啟用周期測量；EnHSC=0，禁用EnPeriod輸入BOOL啟用 NewPeriod 值。NewPeriod輸入INT新的測量時間周期

注意：

對于周期測量，高速計數(shù)器指令“CTRL_HSC_EXT”沒有直接輸出脈沖周期，脈沖周期可按照如下公式編程計算：

Period = ElapsedTime/EdgeCount。

2.2 指令編程

在 OB1 里調(diào)用指令塊 CTRL_HSC_EXT，如圖 10 所示。

圖10 調(diào)用 CTRL_HSC_EXT

S7-1200 G2 CPU 高速計數(shù)器通道接入脈沖信號，如圖 11 所示，通過程序?qū)Ω咚儆嫈?shù)器軟件門信號 EnHSC信號置位，可以在線監(jiān)控數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)變化。

圖11 監(jiān)控數(shù)值

根據(jù)周期計算公式，

脈沖周期 = ElapsedTime/EdgeCount = 1000291000/1004 = 996305 ns ≈0.001 s

由此可以得出所測量的脈沖信號周期為 0.001 秒。

3.頻率

3.1頻率組態(tài)

1. CPU 硬件組態(tài)，啟用高速計數(shù)器，計數(shù)類型選擇頻率，設定頻率測量周期，如圖12 所示。

圖12 頻率組態(tài)

2. 建立數(shù)據(jù)塊，并建立數(shù)據(jù)類型為 uency 的變量，如圖 13 所示。

圖13 uency

數(shù)據(jù)類型 uency 用于“頻率”類型的高速計數(shù)器，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與功能參考表4。

表4 uency 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

參數(shù)名稱參數(shù)類型數(shù)據(jù)類型說    明Frequency輸出DINT計算輸出的頻率值EnHSC輸入BOOLEnHSC=1，啟用頻率測量；EnHSC=0，禁用EnPeriod輸入BOOL啟用 NewPeriod 值。NewPeriod輸入INT新的測量時間周期

3.2指令編程

在 OB1 里調(diào)用指令塊 CTRL_HSC_EXT，如圖 14 所示。

圖14 調(diào)用 CTRL_HSC_EXT

CPU 高速計數(shù)器通道接入脈沖信號，如圖 15 所示，通過程序?qū)Ω咚儆嫈?shù)器軟件門信號 EnHSC 信號置位，即可在Frequency 處監(jiān)控到頻率值。

圖15 監(jiān)控頻率值

注意：將 HSC 配置成頻率模式時調(diào)用 CTRL_HSC_EXT指令不是必須的。只要在硬件配置里使能并組態(tài)高速計數(shù)器即可正常計數(shù)，默認情況下 ID992 的值即為 HSC1 的頻率值。