计数、频率测量和脉冲宽度调制

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5 计数、频率测量和脉冲宽度调制

5.1

概述

5.1.1 操作模式

计数 频率测量

脉冲宽度调制（指令代码程序以外）

5.1.2

属性概述

- - -

CPU 312C：2个通道

CPU 313C，CPU 313C-2 DP/PtP：3个通道 CPU 314C-2 DP/PtP：4个通道 通道数量

注意

只有当使用定位功能时，才能使用两个的计数通道（通道2和通道3）。

计数频率 - - -

CPU 312C = 10 kHz

CPU 313C，CPU 313C-2 DP/PtP = 30 kHz CPU 314C-2 DP/PtP = 60 kHz

带有两个机架、相移90o的24伏增量式编码器（回转式变送器）。 带有方向信号的24V脉冲编码器 24V接近开关（例如BERO或光障）

哪些信号CPU计数 - - -

项目设计 -

通过参数赋值屏面格式

CPU 31xC 技术功能 5-1 A5E00105484-01

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计数

计数模式

- 连续计数 - 单个计数 - 定期计数

门控功能

启动、停止和中断计数功能。

锁存功能

你可以使用该功能，保存数字输入中脉冲正边沿时的当前内部时间值。

参考值

你可以将一个参考值保存在CPU中。根据计数和比较值，你可以激活一个数字输出或生成一个硬件中断。

滞后

你可以为数字输出规定一个滞后动作。这可防止当计数值在比较值范围内时，编码器信号的一个小小的变化，都会引起数字输出的高频振动。

硬件中断

频率测量

门控功能

使用门控功能，可以启动和停止频率测量。

上限/下限

你可以规定频率监控的最大极限值和最小极限值。当达到极限时，你可以激活一个数字输出和/或生成一个硬件中断。

硬件中断

脉冲宽度调制（PWM）

门控功能

使用门控功能启动/停止脉冲宽度调制

硬件中断

5-2 CPU 31xC 技术功能

A5E00105484-01

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在CPU中集成有计数功能（计数、频率测量和脉冲宽度调制）。编码器或无振动开关可以提供计数脉冲。

使用编程器/PC

在参数赋值屏面格式中，组态CPU参数，用于CPU的技术功能。 编程你可以直接在你的用户程序中实现的CPU系统功能块。

借助于标准STEP7用户界面（监控功能和变量表），调试和测试CPU。

5.2

布线

布线规则

连接电缆/屏蔽

编码器的电缆必须屏蔽。

如果数字I/O的电缆长度超过100米，也必须进行屏蔽。 电缆屏蔽时必须在两端进行终接。 软电缆，截面积0.25-1.5 mm2

无须电缆套。如果你决定使用电缆套，你可以使用不带绝缘套圈的电缆套（DIN 46228，A型，短型）。

5.2.1

屏蔽端接元件

你可以使用该元件进行屏蔽电缆接地连接，因此可以将屏蔽端接元件直接连接在导轨上。

警告

带电作业会有生命危险：

如果你带电对模块的前插头进行接线，会有触电危险！ 必须在断电情况下对模块进行接线！

其它信息

详细信息可参见手册“CPU数据”以及CPU的安装说明。

CPU 31xC 技术功能 5-3 A5E00105484-01

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对于CPU 314C-2 DP/PtP，下图所示为使用两个连接器（X1和X2）插头的分配原理：

下述引脚分配只能用于计数、频率测量和脉冲宽度调制相关的连接器。

注意

由于它们需要相同的I/O，你不能再使用通道0和1，用于定位功能。

5-4 CPU 31xC 技术功能

A5E00105484-01

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CPU 312C，插头X1：

CPU 31xC 技术功能 5-5 A5E00105484-01

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CPU 313C，插头X2或CPU 313C-2 DP/PtP，插头X1：

5-6 CPU 31xC 技术功能

A5E00105484-01

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CPU314C-2 DP/PtP，插头X2：

CPU 31xC 技术功能 5-7 A5E00105484-01

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连接组件

1. 关闭所有组件的电源。 2. 连接I/O电源：

CPU 312C：

- X1，24 V，引脚13 - X1接地，针12和针20 CPU 313C-2 DP/PtP： - X1，24 V，针1和21 - X1接地，针20和针30

CPU 313C，CPU 314C-2 DP/PtP： - X2为24 V，针1和21 - X2接地，针20和针30

3. 将编码器和开关连接24V电源。

4. 连接编码器信号和所需开关。你可以连接无反跳开关（24V P动作）或非接触

变送器/BERO（2或3线接近开关）至数字输入“硬件门”和“锁存”。 5. 剥去屏蔽电缆的绝缘层，并将屏蔽端接在屏蔽端接元件上。请使用屏蔽端子。

5-8 CPU 31xC 技术功能

A5E00105484-01

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5.3

参数组态

通过参数赋值屏面格式，在特定应用中运用计数功能：

通过参数赋值屏面格式赋值参数。

将参数保存到CPU的系统存储器中。

当CP处于“RUN”模式时，你可以使用SFB作业请求接口编辑一些参数（参见第5.5.5节、第5.6.2节或第5.7.1节）。

参数赋值屏面格式

借助于参数赋值屏面格式，你可以自定义模块参数：

基本参数

连续计数、单个计数和周期计数 频率测量

脉冲宽度调制

参数视图大多数都可以自解释。在下一节以及参数赋值屏面格式中，可以找到这些参数的说明。

注意

当使用通道0或通道1时，你不能再使用“定位”技术。

参数组态

调用参数赋值屏面格式的前提条件是，你已经生成一个你保存参数的项目。]

1. 启动SIMATIC 管理器，在你的项目中调用 HW Config 2. 双击你的CPU的“计数”子模块。打开“属性”对话框。 3. 组态“计数”子模块，使用“OK”，关闭参数赋值屏面格式。

4. 使用Station > Save and compile，将你的组态保存在“HW Config（硬件组

态）”中。

5. 在CPU处于“STOP”模式中时，通过PLC > Download to module....，可以

将参数数据下载到你的CPU中。现在，输入的数据将保存在CPU系统数据存储器中。 6. 启动CPU。

CPU 31xC 技术功能 5-9 A5E00105484-01

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集成帮助功能

参数赋值屏面格式中的集成帮助功能可以在你编辑参数时提供支持。你可以如下调用集成帮助功能：

按动相应区域中的F1键。

点击每个参数赋值屏面格式中的“Help”按钮。

5.3.1

基本参数

5.3.2 连续计数、单个计数和周期计数

5-10 CPU 31xC 技术功能

A5E00105484-01

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CPU 31xC 技术功能 5-11 A5E00105484-01

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5.3.3 频率测量

5-12 CPU 31xC 技术功能

A5E00105484-01

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CPU 31xC 技术功能 5-13 A5E00105484-01

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5-14 CPU 31xC 技术功能

A5E00105484-01

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5.3.4

脉冲宽度调制

CPU 31xC 技术功能 5-15 A5E00105484-01

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5.4

在用户程序中实现

通过调用以下系统功能块，可以控制你的用户程序中的功能。

SFB被保存在“System Function Blocks（系统功能块）”下的“Standard Library（标准库）”中。

以下章节将帮助你根据你的应用设计一个用户程序。

调用系统功能块

使用相应的背景数据块调用系统功能块。

例如： CALL SFB 47, DB30

背景数据块

系统功能块的参数将保存在背景数据块中。这些参数说明，见第5.5.5节、第5.6.2节或第5.7.1节。

你可以通过以下方式访问这些参数

数据块编号和数据块中的绝对地址

数据块编号和数据块中的符号地址

最重要的功能参数也将连接到块。你可以直接在系统功能块中声明输入参数数值或评价输出参数。 注意

对于每个通道，你必须使用相同的背景数据块，调用系统功能块，因为背景

数据块包含有系统功能块内部处理所需的状态。 不允许写访问背景数据块的输出。

5-16 CPU 31xC 技术功能

A5E00105484-01

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程序结构

必须定期多次调用SFB（例如OB1）。 注意

不能在另一个具有不同优先级的程序段中调用一个在你的用户程序中所实现的系统功能块，因为系统功能块本身不能中断。

例如：不允许调用OB1和中断OB中的同一系统功能块。

CPU 31xC 技术功能 5-17 A5E00105484-01

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5.5

计数功能说明

计数模式支持你的计数应用。因此，计数信号可以由CPU采集并评价。你既可以递增计数，也可以递减计数。

有以下操作模式可以选择：

连续计数，例如使用24V增量式

编码器的位置反馈

单个测量，例如零件计数至最大极限

周期计数，例如重复计数应用通过参数赋值表单选择操作模式。

最大计数频率

5.5.1

术语

计数值/输入值

你可以将一个缺省值赋值给计数器。

由此，你可以：

直接设置计数数值。计数数值立即即可使用。

设置输入数值。在这种情况下，根据设定的操作模式，输入数值可用于被控事件。

第5.5.5节解释了如何读/写计数/输入数值。

5-18 CPU 31xC 技术功能

A5E00105484-01

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缺省计数方向

通过规定计数主方向，你可以限制计数范围。可以指定哪一个计数极限适用于操作模式“单个计数”和“周期计数”的起始数值或终点数值。

通过参数赋值屏面格式，可以选择计数主方向。

无计数主方向：

使用该组态，你可以使用整个计数范围： -

计数下限： -2,147,483,648（-231）

- 计数上限： +2,147,483,647（231-1）

缺省为递增计数：

当选择递增计数缺省时，你可以限制计数上限。计数器从所声明的起始数值或输入数值开始沿正方向计数，直到数值“-1”。然后，它又跳回到下一个变送器负脉冲的起始数值开始计数。

缺省为递减计数：

当选择递减计数缺省时，你可以限制计数下限。计数器从所声明的起始数值或输入数值开始沿负方向计数，直到数值“1”。然后，它又跳回到下一个变送器负脉冲的起始数值开始计数。

规定计数方向，与参数“缺省计数方向”无关。为此，你可以连接一个相应的方向信号，或者在你的参数中声明计数方向。

CPU 31xC 技术功能 5-19 A5E00105484-01

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启动/停止计数器

使用门控功能启动、停止和中断计数功能。

自定义门控功能，见第5.5.8节。

溢出/零标记/下溢

当超过计数上限时，状态位“溢出”（STS_OFLW）就被置位。

当超过计数下限时，状态位“下溢”（STS_UFLW）就被置位。

通过设置零标记位（STS_ZP），可以指示零标记。当无主方向计数时，该位也被设置。当计数器被设置为“0”或从输入值=0开始计数时，也显示零标记。

5.5.2 连续计数

在该操作模式下，CPU将从“0”或输入值开始计数。

当递增计数器达到上限时，它将跳到下一正计数脉冲的下限，并继续计数。

当递减计数器达到下限时，它将跳到下一负计数脉冲的上限，并继续计数。 计数极限被设置为最大计数范围。

5-20 CPU 31xC 技术功能

A5E00105484-01

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5.5.3

单循环计数

在这种操作模式下，根据组态的计数主方向，CPU可发进行一个单计数循环。

无计数主方向：

- - - -

CPU根据输入值进行一个单计数循环。 CPU递增计数或递减计数。 计数极限被设置为最大计数范围。

当溢出或下溢计数极限时，计数器将跳到各自相反的计数极限。门控功能自动关闭。

为了重新启动计数，你必须生成一个门控脉冲正边沿（参见第5.5.8节）。

中断门控功能时，将从实际计数数值继续计数。取消门控功能时，将从输入数值重新开始计数。

CPU 31xC 技术功能 5-21 A5E00105484-01

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/pxge.html