S7-1200的計數器為IEC計數器,用戶程序中可以使用的計數器數量僅受CPU的存儲器容量限制。
這裡所說的是軟件計數器,最大計數速率受所在OB的執行速率限制。指令所在OB的執行頻率必須足夠高,以檢測輸入脈沖的所有變化,如果需要更快的計數操作,請參考高速計數器(HSC)。
注:S7-1200的IEC計數沒有計數器号(即沒有C0、C1這種帶計數器号的計數器)。
S7-1200的計數器包含3種計數器,指令位置參見圖1:
1.計數器(CTU)
2.減計數器(CTD)
3.加減計數器(CTUD)
圖1 指令位置
對于每種計數器,計數值可以是任何整數數據類型,并且需要使用每種整數對應的數據類型的DB結構(見表1)或背景數據塊來存儲計數器數據。計數器引腳參考表2,計數器使用及時序圖參考表3(本文均以INT計數器為例)。
表1 計數器類型及範圍
表2 計數器引腳彙總
表3計數器使用及時序圖
表3計數器使用及時序圖
表3計數器使用及時序圖
S7-1200 計數器創建
S7-1200計數器創建有以下幾種方法:
1. 指令直接拖入塊中,自動生成計數器的背景數據塊,該塊位于“系統塊>程序資源”中,參見圖2。需要在指令中修改計數值類型。
圖2 自動生成計數器的背景數據塊
2. 指令直接拖入FB塊中,生成多重背景,參見圖3。多重背景的數據類型在TIA博途V14之前是IEC_COUNTER類型,從TIA博途V14開始是CTU_INT、CTD_INT、CTUD_INT等類型(取決于指令)。
圖3 多重背景
3. 指令直接拖入FB、FC塊中,生成參數實例,從TIA博途V14開始,參見圖4。
圖4 參數實例
4. 在DB塊、FB的靜态變量、FC和FB的INOUT變量中新建IEC_COUNTER、CTU_INT、CTD_INT、CTUD_INT類型變量,在程序中将計數器指令拖入塊中時,在彈出的“調用選項”頁面點擊“取消”按鈕,之後将該建好的變量填入指定位置。
(1) DB塊中新建IEC_COUNTER等類型變量(LAD/FBD),如果是IEC_COUNTER等類型變量的數組,S7-1200從V2.0版本開始支持,參見圖5、6。
圖5 DB塊中的定義
圖6 計數器使用
(2) FB的靜态變量中新建IEC_COUNTER等類型變量(LAD/FBD),如果是IEC_COUNTER等類型變量的數組,S7-1200從V2.0版本開始支持,參見圖7。
圖7 靜态變量中定義
(3) FC和FB的INOUT變量中新建IEC_COUNTER等類型變量(LAD/FBD),如果是IEC_COUNTER等類型變量的數組,S7-1200從V2.0版本開始支持,從TIA博途V14開始支持IEC_COUNTER等類型變量的變長數組(ARRAY[#]),參見圖8。
圖8 INOUT中定義
4) 以上三種方法的SCL版本,參見圖9
圖9 SCL中使用
從以上四個示例可以看出,IEC_COUNTER、CTU_INT、CTD_INT、CTUD_INT四種數據類型沒有本質的區别,可以互換使用,為使得程序明确,建議隻使用計數器對應名字的數據類型。
5. 在插入DB時,選擇IEC_COUNTER類型的數據塊,将該數據塊填在指令上方。此種方法生成的數據塊等同于第一種的背景數據塊,位于“系統塊>程序資源”中,從TIA博途V11開始,參見圖10.
圖10 新建IEC_COUNTER類型DB
S7-1200 計數器常見問題1. 為什麼計數器不計數?
答:可能原因如下:
(1)計數器的輸入位(CU、CD)需要有電平信号的跳變,計數器才會計數。如果保持不變的信号作為輸入位是不會開始計數的。
(2)計數器的背景數據塊重複使用。
2. 如何編程自複位計數器并産生脈沖?
答:正确答案見圖11,錯誤答案見圖12、13。
圖11 正确程序
圖12 錯誤程序1
圖13 錯誤程序2
正确原因:當計數值達到10,"DB77".Static_15(False)作為計數器R的輸入,并沒有複位,Q輸出"DB77".Static_15為True,在下一周期時執行複位指令,使得計數值清零,之後Q輸出"DB77".Static_15為False,實現自複位計數器并産生脈沖。
錯誤1原因:當計數值達到10,首先置位"數據塊_2".QU,緊接着"數據塊_2".QU作為計數器R的輸入,使得計數值清零,同時複位"數據塊_2".QU,在下一網絡段"DB77".Static_15依然是False,無法實現脈沖。
錯誤2原因:當計數值達到10,"數據塊_2".CV=10,緊接着"數據塊_2".CV與"數據塊_2".PV的比較結果(True)作為計數器R的輸入,使得計數值清零,同時複位"數據塊_2".QU,在下一網絡段"DB77".Static_15依然是False,無法實現脈沖。
從例子可知,計數器的執行是先處理輸入,再處理輸出,在指令塊執行過程中,内部變量(例如QU、CV)可能出現多次變化。
用法與我前面文章寫道的定時器的用法基本一緻,可以參照看看。S7-1200指令講解之定時器指令S7-1200調用定時器和計數器指令時如何減少背景數據塊的使用
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