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SIMATIC S7-200 (Mao, Dong)

小型可編程控制器

S7-200CN CPU222,DC/DC/DC,8輸入/6輸出

高速計(jì)數(shù)器的模擬控制是用S7-200 PLC的高速計(jì)數(shù)器來(lái)累計(jì)來(lái)自模擬量/頻率轉(zhuǎn)換器(A/F)的脈沖來(lái)模擬電壓值的。假設(shè)頻率轉(zhuǎn)換器將輸入電壓(0-10V)轉(zhuǎn)換為矩形脈沖信號(hào)(0-2000Hz)，再將此信號(hào)送入CPU 高速記數(shù)器的輸入端并累計(jì)脈沖數(shù)。當(dāng)預(yù)置的間隔時(shí)間到后，通過(guò)累計(jì)脈沖數(shù)，計(jì)算出被測(cè)模擬電壓值。

主程序：

主程序中在第一個(gè)掃描周期調(diào)用初始化程序SBR0，僅在第一個(gè)掃描周期標(biāo)志位SM0.1=ON時(shí)由子程序?qū)崿F(xiàn)初始化。

子程序：

在子程序中，把高速計(jì)數(shù)器HSC1的控制字節(jié)SMB47置為16#FC，其含義是：加計(jì)數(shù)，可更新預(yù)置值(PV)，可更新當(dāng)前值(CV)，用指令HDEF把高速計(jì)數(shù)器HSC1置成工作模式0，即沒(méi)有復(fù)位或起始輸入，也沒(méi)有外部的方向選擇。當(dāng)前值SMD48復(fù)位為0，預(yù)置值SMD52置為FFFF(十六進(jìn)制)，定時(shí)中斷0間隔時(shí)間SMB34置為100ms，用ATCH指令將中斷程序0分配給中斷事件10，即定時(shí)中斷0，并用ENI指令允許中斷，用指令HSC啟動(dòng)高速計(jì)數(shù)器HSC1。

中斷程序：

因?yàn)槎〞r(shí)中斷0間隔時(shí)間SMB34置為100ms，每100ms調(diào)用一次中斷程序0，讀出高速計(jì)數(shù)器的數(shù)值存到VD100，后將其置零。案例是通過(guò)頻率轉(zhuǎn)換器將輸入電壓(0-10V)轉(zhuǎn)換為矩形脈沖信號(hào)(0-2000Hz)，通過(guò)HSC1的計(jì)數(shù)值及變換關(guān)系(0-2000kHz對(duì)應(yīng)于0-10V)來(lái)求被測(cè)的模擬電壓值。SHR-DW為右移指令，將VD100的二進(jìn)制位右移一位，相當(dāng)于是除于2，也就是將VD100的脈沖數(shù)除以2，將低位的VB103輸出到QB0，以便通過(guò)Q0.0~Q0.7的LED來(lái)顯示被測(cè)的電壓值，顯示值與10倍真實(shí)電壓值相對(duì)應(yīng)。

關(guān)于計(jì)算部分，我們舉例計(jì)算一下，假如計(jì)數(shù)值為200，200除以2是100，那么被測(cè)的模擬電壓值就是10.0V。因?yàn)橛?jì)數(shù)器100ms內(nèi)共有200個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，這正好與2000Hz-10V相對(duì)應(yīng)， 假設(shè)計(jì)數(shù)值為104，則實(shí)際電壓值應(yīng)為5.2V。注意：定時(shí)中斷間隔時(shí)間可在5-255ms的范圍內(nèi)變化，我們可以通過(guò)設(shè)立一個(gè)標(biāo)志，可根據(jù)需要來(lái)延長(zhǎng)高速計(jì)數(shù)器的求值和復(fù)位時(shí)間，這樣就有更長(zhǎng)的掃描間隔，以便提高jingque度，也會(huì)帶來(lái)更長(zhǎng)的更新時(shí)間。

二、高速計(jì)數(shù)器的測(cè)速控制

高速計(jì)數(shù)器的測(cè)速控制是利用高速計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量轉(zhuǎn)速，比如說(shuō)測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。其中會(huì)利用到脈沖數(shù)和電機(jī)轉(zhuǎn)速的計(jì)算。設(shè)計(jì)思路是主程序中調(diào)用子程序進(jìn)行初始化，子程序中做高速計(jì)數(shù)器及中斷的定義，中斷程序中做轉(zhuǎn)化計(jì)算部分，下面我們?cè)敿?xì)看一下程序。

主程序：

在PLC上電運(yùn)行的第一個(gè)掃描周期執(zhí)行一次子程序，用于程序運(yùn)行的初始化設(shè)置。

子程序：

在子程序中，對(duì)VB0和VD0進(jìn)行清零，VB0用于記錄累加數(shù)據(jù)的次數(shù)，VD0累加數(shù)據(jù)的中間變量。接著設(shè)置高速計(jì)數(shù)器HSC0的控制字節(jié)為16#F8，即更新當(dāng)前值，加計(jì)數(shù)，用指令HDEF把高速計(jì)數(shù)器HSC0置成工作模式0，為單相計(jì)數(shù)輸入，沒(méi)有外部控制功能。當(dāng)前值SMD38復(fù)位為0，定時(shí)中斷0間隔時(shí)間SMB34置為50ms，用ATCH指令將中斷程序0分配給中斷事件10，即定時(shí)中斷0，并用ENI指令允許中斷，用指令HSC啟動(dòng)高速計(jì)數(shù)器HSC0。

中斷程序：

中斷程序是每隔50ms掃描刷新一次，采用加法指令將高速計(jì)數(shù)器HC0的當(dāng)前計(jì)數(shù)值和累加數(shù)據(jù)變量VD0相加一次，用于數(shù)據(jù)的累加，用遞增指令對(duì)VB9進(jìn)行加1，即記錄累加的次數(shù)，這里再執(zhí)行一次HSC指令是為了將初始值寄存器SMD38寫(xiě)入高速計(jì)數(shù)器HC0，使當(dāng)前值為0，以便于下一次的定時(shí)采樣。

當(dāng)累加數(shù)據(jù)的次數(shù)等于32次時(shí)，執(zhí)行運(yùn)算指令，除法指令除以32是計(jì)算出累計(jì)脈沖數(shù)的平均值，乘以100是將平均值轉(zhuǎn)化成以轉(zhuǎn)/分單位的數(shù)據(jù)，并存到VD4中，用DI_I指令是將雙整數(shù)轉(zhuǎn)換成整數(shù)，存儲(chǔ)到VW10中，VW10就是電機(jī)的轉(zhuǎn)速，后面的傳送指令是對(duì)VB0和VD0進(jìn)行清零，用于下一次重新開(kāi)始累加。

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