Task Report1. Purpose实验目的1、通过实验，了解高速脉冲输出PTO和PWM的原理和使用方法2. Equipment实验设备 Hardware and firmware硬件及固件设备名称数量订货号224XP CPU DC/DC/DC SIMATIC S7-200, CPU16ES7 214-1AD23-0XB0SIMATIC S7-200, PC/PPI CABLE16ES7 901-3CB30-0XA0SITOP SMART POWER DC 24V-5A16EP1 333-2AA01-Q627Software and version软件及版本名称版本STEP7 Micro/WINV4.0 SP93. Process and emphases实验流程与重点难点 3.1 实验内容3.1.1 HSC（改变增减方向）内容：1、利用输入I0.1的上升沿或下降沿控制HSC的计数方向； 2、I0.1的上升沿为减，I0.1的下降沿为增3.1.2 HSC（记录脉冲）内容：利用高速计数器，将PTO输出的脉冲个数记录下来1、 利用HSC0的模式12实现；2、 利用HSC0的模式4实现3.1.3 HSC（内部程序清零）1、 通过对初始值赋0值来清零，当脉冲再次发生后，高速计数器继续计数；2、 中断程序清零，则高速计数器不会继续运行3.2 实验过程1) 电气连接如图1所示，将电源提供的24V电压分别于PLC的24V电源接入端口相连，并且将输入方向的M与1M端口短接。PPI CABLE端口与PLC 端口0（port0）相连，通过PPI电缆实现在线监控。对于实验3.1.1，用导线将输入端口I0.0和I0.1引出。对于实验3.1.2和实验3.1.3，用导线将输入端口I0.1 和I0.2引出，将Q0.0的输出接入I0.0，同时将输入方向的L+与输出方向的1L+相连，给负载供电，同时将输入方向的M与输出方向的1M短接。图1 S7-200组成示意图2) 端口定义实验3.1.1中，I0.1的上升沿和下降沿来控制HSC的计数方向；实验3.1.2中，利用HSC0模式12进行计数时，不需要外部控制，HSC0直接对Q0.0输出的PTO脉冲进行计数。利用HSC0模式4进行计数时，I0.1用于控制计数方向，I0.2用来给HSC0复位。实验3.1.3中，I0.2用于给HSC0初始值赋0来实现清0。3) 程序设计实验3.1.1：利用HSC0的模式0实现增减计数。因为HSC0的模式0由I0.0做时钟信号，因此可以通过I0.1的上升沿或下降沿对I0.0的脉冲增减计数。因为选用了HSC0，则控制字节的存储器为SMB37，如图2所示，在初始化时给SMB37赋值为16#FC，表示当前启用HSC，并且可以更新HSC的当前值和计数方向。给HSC0写入当前值可以将数值写入SMB38中。图2 SMB37控制字节示意图通过I0.1的上升沿和下降沿改变计数方向，则可以在主程序中通过|P|和|N|检测I0.1的边沿跳变，然后分别给SMB37写入增减控制字。减计数时，SMB37的值被赋为16#B4，增计数时，SMB37的值被赋为16#BC，每次给SMB赋新值后都要再次关联HSC0。注意：在该实验中，通过给SMB37赋不同的值来实现增减计数，但是SM37.6必须保持为0， 因为HSC在每次重新关联后会恢复为初始设定值，所以需要将SM37.6置为0。在程序调试过程中，如果I0.1触发上升沿，则HSC0减计数，但当I0.1触发下降沿时，HSC0的值先回到初始设定值0然后随I0.0的脉冲自加。实验3.1.2：1、 利用HSC0的模式12实现PTO的脉冲计数HSC0的模式12对Q0.0的输出脉冲进行计数，此时I0.0为时钟输入，而之前在电气连接时，将Q0.0的输出与I0.0相连，并且Q0.0产生PTO波形（程序中需要写一段PTO的波形产生程序）。所以只需将HSC0通过指令HDEF选择工作在模式12下，就可以对PTO的个数进行计数。2、利用HSC0的模式4实现PTO的脉冲计数HSC0工作在模式4下时，属于外部方向控制，内部控制字不起作用，计数器的增减由I0.1控制。与上一程序的区别仅在于指令HDEF选择模式4。虽然I0.1和I0.2分别控制计数方向和复位，但是都无需写进程序中，因为这属于硬件范畴。实验3.1.31、 对初始值赋0使HSC清0，但高速计数器仍然能够继续计数对初始值赋0可以通过给SMB38写0实现。实验要求高速计数器清0后仍然能够继续计数，则需要保持SMB37的控制位SMB37.6为1，使其能够更新当前值。该实验中Q0.0依然输出PTO波形，并且与I0.0相连，HSC0对PTO的脉冲数计数。2、 通过中断程序清0，并且高速计数器不再继续计数HSC0对应中断事件12，当HSC0当前计数值与预设值相等时，进入中断程序，因此可以考虑在中断程序中对HSC0清0，并且禁用HSC。HSC0的预设值写在SMD42中，中断程序如图3所示，给SMB37写入控制字节16#40，即可以更新HSC的当前值，并且禁止HSC计数，然后给SMD38写入0，对HSC0的计数器清0（给HSC赋值后一定要再次关联HSC）。图3 禁用HSC的中断子程序4. What I have learned心得与体会1、 高速计数器一共有12种工作模式，其中模式3至模式12这9种模式下的增减方向不受控制字影响。 2、 PLC高速计数器和一般用计数器的区别主要看读取外部输入对象不同。PLC高速计数器和PLC程序是两个不同的内部机构。PLC程序是扫描机制，读取的对象是输入映像存储器的数据。一般用计数器也是读取输入映像存储器。PLC高速计数器不是读取输入映像存储器的数据，而是直接读取输入点的数据，不受扫描周期影响。因此，PLC高速计数器一旦启动，其专用的输入点就不再刷新其对应的输入映像存储器。5. Application range应用范围 一般高速计数器可以与编码器结合使用，例如用来进行精确定位控制或测量位移等。采用高速计数器进行多点定位，主要为了精确定位，而定位精度既决定于高速计数器的测量，也决定于执行机构的快速性。如果采用普通输出指令，在一个扫描周期的程序执行阶段，改变的是输出印象存储器的值，PLC输出点不会立即刷新，只有在程序执行完毕后，PLC的输出印象存储器才能对输出点刷新，执行输出。因此，为增加定位精度，尽量采用立即输出指令，高速计数器不受扫描周期影响，可以立即刷新PLC输出点，提高程序执行的速率。6. Ladder Diagram程序清单 实验3.1.1程序 实验3.1.2程序1（HSC0的模式12） 实验3.1.2程序2（HSC0的模式4） 实验3.1.3程序1（HSC0初始值赋0方法清0） 实验3.1.3程序2（HSC0中断清0）