PLC教程理论篇之PLC的计数指令及计数程序设计三

PLC教程理论篇之PLC的计数指令及计数程序设计三一、高速计数比较控制对高速计数处理的处理，要使用可在中断方式下工作的处理指令。尽管不同的PLC这些处理指令的差别较大，但其实现的目的，则是相同的。CPM2A机：一般是用CTBL指令建立高速计数比较表，或直接开始比较，或用INI指令启动比较。CTBL指令梯形图格式为：这里有三个操作数。第一个缺省为000，第二个为控制字，分别取值为000、001、002、003，第三个为表地址（TB），存储被比较数。C的含义为：000：建立表比较，并开始比较001：建立范围比较，并开始比较002：建立表比较，由执行INI指令起动比较003：建立范围比较，由执行INI指令起动比较表地址的含义：若为表比较：可对16个双字比较，这里TB及随后的字的含义为：TB：指明与多少个字比较，取值为1～16TB+1：目标值低4位TB+2：目标值高4位TB+3：当增或减计数的现值与目标值相等时将调用的子程序号。具体含义为：这相邻的3个字算一组。接着还可设第二组。最多可设16组，占48个字。加上TB，最多时，从TB开始到TB+48的字都要用。若为范围比较，则固定用8个范围，其含义为：TB：低限，低4位TB+1：低限，高4位TB+2：高限，低4位TB+3：高限，高4位TB+4：当现值落入上述范围，将调用子程序号（子程序将在本教程第10讲介绍）。这里每组用5个字，必须设8组，共用40个字。如设了，但又不用，则应把调子程序号那个字，设为FFFF。如果仅用CTBL指令建立比较，而真要进行比较时，还要用INI指令。INI指令格式为：INI为中断指令，也有3个操作数。P缺省为0。C可为0、1、2、3。0，起动比较。1，停止比较。2，现值更新。3，脉冲输出停止（用于脉冲输出控制，与此无关）。当C等0时，P1缺省为0；而C等2时，指定为计数器赋值的地址。提示：CBTL、INI为CPM2A的扩展指令，使用前需指定功能码。一般用微分执行，或在运行程序的第1扫描周期执行就可以了。否则也可能不能达到预期效果。提示：OMRONPLC高速计数器的内容，当PLC掉电，即丢失。这点与S7-200及FX2N不同。如需要保持计数数据，可用MOV、INI指令及保持继电器处理、解决。S7-200机：它没有专用可在中断实现的比较指令，但它的每个高速计数器都有计数值与设定值相等3个中断事件。这事件可用“ATCH”（见本教程第10讲）指令，使其与中断子程序关联。当这些事件发生时，调这被关联的中断子程序，进行处理。它的每个高速计数器的3个中断事件，是现计数值与设定值相等、计数方向改变及外部复位。以HSC0为例，这3个事件编号分别为12、27及28。而HSC1，这3个事件编号则分别为13、14及15。等等。其他的可参阅它的编程软件中的有关帮助。FX2N机：使用高速计数器专用的比较置位、复位及区间比较指令，即HSCS、HSCR及HSZ指令。HSCS指令：高速计数器比较置位指令。其格式为：这里S1为设定数，S2所使用的高速计数器编号，D为计数器现值与设定值相等时置位对象。如图7-17所示，它的计数器设定值是30，当计数从29增到30，或从31减到30时，将使Y000ON。并可自动立即刷新，产生输出。但这样的输出点除了Y000，还有001到007种中的一个。其它的输出点可被置位，但无自动输出刷新功能。提示：由于高速计数器是双字的，所以HSCS等指令，都应双字使用。而且，不能微分执行，否则无效。这里S1为设定数低限，S2设定数高限，S为所使用的高速计数器编号，D为控制对象。它有简单比较、表格比较及控制脉冲输出频率等3种模式。具体见有关说明书。二、高速计数比较控制程序实例用高速计数器进行比较控制是很常用的。图7-19示的切料长度控制就是一个例子。从图知，导轮2逆时针转动可使卷料放出。它有快、慢速运动。放料时，编码器2也将转动，将按放出料的长度计脉冲。PLC高速计数器采集的即为此脉冲。其工作过程是，先快速放料；快到尺寸时，再慢速放料；到要求长度后，放料停止，进而开动切刀切料。其具体控制指标如图7-20。从图知，工作开始后，先使部件高速位移950脉冲当量，接着位移停止。延时1秒后，继续慢速位移50个脉冲当量。然后工作停止。与此对应的PLC程序设计要点是：1．做好高速计数有关设定，或运行初始化程序。2．启动快速运动，复位高速计数器，并令高速计数器开始计数3．设定相应的高速计数器比较与处理方法，并执行比较4．比较结果处理并产生相应控制输出图7-21示的为三种PLC对应的梯形图程序。三种PLC的控制程序都是相同，都是分4步控制。但高速计数器的比较、处理差别较大。a—OMRONPLC程序b—西门子PLC程序c—三菱PLC程序图7-21比较控制程序图a为CPM2A用的程序。它首先是，做好高速计数器设定。但这在图形图上体现不出来。其次是，选用CTBL指令建立高速计数比较表，并用INI指令启动比较。如图程序，比较数据DM0（2个比较）设为2，DM1（第1比较数低位）设为950，DM2（第1比较数高位）设为0，DM3设为1，DM4（第2比较数低位）设为1000，DM5（第2比较数高位）设为0，DM6（调子程序号，子程序将在本教程第10讲介绍）设为1。第三是，根据比较结果，做相应控制。这里，步1是使“输出1”复位，步3是使“输出2”复位，步2是启动定时器。当定时时间到，进入步3。最后是，进入步4，则退出控制。由于用到中断子程序，可阅读本教程第10讲之后，再进一步理解本程序。图b为S7-200的程序。如图，“启动”ON后进入步1，进而运行初始化程序（HSC-INIT），进行做好高速计数器设定。结合本例选模式0，HSC0,单相增计数，I0.0为输入点，软件复位，设定值为950（赋值给SMD42）。同时，选用HSC比较相等事件12与COUN-EQ中断子程序关联，并开中断。这意味着，当计数值等于950时，则调此子程序。步1还使“输出1”置位，进行快速放料。当计数值等于950时，则调COUNT-EQ子程序，使“输出1”复位，放料停止，并使“步1完成”置位。“步1完成”置位，则使“步2”ON，进入步2，使定时器T101计时。计时到，“步2完成”ON，则使“步3”ON，进入步3。它调子程序SBR-0，把设定值改为1000，并使其生效。同时使输出2置位，进行慢速放料。到了计数值等于这1000，则仍执行COUN-EQ中断子程序。使输出2复位，放料停止。同时运行DTAH指令，退出高速计数器中断，并使“步3完成”置位，使“步4”ON，进而退出控制。由于用到中断子程序，可阅读本教程第10讲之后，再进一步理解本程序。图c为FX2N的程序。它的高速计数器基本上用不着设定（选用什么标号的高速计数器也就等于对它设定），也不要运行初始化程序。完全用程序与对有关数据区赋值进行处理。如图，“启动”ON后，进入步1。在步1开始时，复位计数器C235（结合本例，选用它就是单相增计数，X000为输入点，M8235OFF为赠计数，软件复位）。然后执行OUTC235指令及比较复位（HSCR）指令，使计数器工作，并开始执行中断比较。当计数值等于950时，使“输出1”复位，停止放料。进而使“步1完成”置位。“步1完成”置位，“步2”ON，进入步2。进入步2，使定时器T1计时。计时到，“步2完成”ON，则使“步3”ON，进入步3。步3开始时，它使“输出2”置位，进行慢速放料。同时，又执行OUTC235指令及比较复位（HSCR）指令，使计数器工作，并开始执行中断比较。但这时的比较值为1000。到了计数值等于这1000，则使输出2复位，放料停止。同时使“步3完成”置位，使“步4”ON，进而退出控制。提示：要重新启动新的控制，先要对高速计数器复位，然后再发启动信号。提示：从本例可知，弄通PLC指令是多么重要。不能正确的理解指令，即使弄通算法，也无法编程。弄通指令，要仔细读有关说明书。必要时还用PLC进行实际测试。由于PLC技术多有推进，这个测试已越来越为重要。结语：计数指令、高速计数控制是PLC用于计数及脉冲信号采集的重要资源。准确理解与正确运用这些资源，将有助于设计带有计数的逻辑控制及处理脉冲输入信号的程序。思考题：1．PLC计数指令的实质是什么？计数器有那些类型？2．三家PLC定时器及定时指令的异同？3．怎样用计数器做输入信号状态存贮？4．什么是高速计数？三家PLC实现高速计数功能有各有那些特点？5．高速计数使用比较指令的特点是什么？练习题：1．试设想用计数器做PLC的实时时钟。