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在工業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)采集和處理中,，經(jīng)常會(huì)遇到如流量、轉(zhuǎn)速,、扭矩等高速脈沖信號(hào)形式的傳感器,。這種類型的傳感器精確度高，抗干擾能力強(qiáng),，得到技術(shù)人員的青睞,。本文在項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，舉例說(shuō)明西門(mén)子S7-1200高速脈沖采集功能和應(yīng)用,。

1. 1200系列CUP高速計(jì)數(shù)通道簡(jiǎn)介

西門(mén)子s7-1200系列CPU模塊 一般都自帶3-6路高速脈沖采集通道,，如圖1所示,，其獨(dú)立于CPU的掃描周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，可測(cè)量單項(xiàng)脈沖頻率最高為100KHz,，雙向或A/B相最高為30KHz,，除用來(lái)計(jì)數(shù)外還可用來(lái)進(jìn)行頻率測(cè)量，高速計(jì)數(shù)器還可用于連接增量型旋轉(zhuǎn)編碼器,，用戶通過(guò)對(duì)硬件組態(tài)和調(diào)用相關(guān)指令塊來(lái)使用此功能,。

西門(mén)子1200系列CUP高速計(jì)數(shù)通道

2. 高速計(jì)數(shù)器的工作模式

高速計(jì)數(shù)器定義為以下5中工作模式

< 計(jì)數(shù)器，外部反向控制,。

<單相計(jì)數(shù)器,，內(nèi)部方向控制。

<雙向增/減計(jì)數(shù)器,，雙脈沖輸入,。

< A/B相正交脈沖輸入。

<監(jiān)控PTO輸出,。

每種高速計(jì)數(shù)器有兩種工作狀態(tài),。

<外部復(fù)位，無(wú)啟動(dòng)輸入,。

<內(nèi)部復(fù)位,，無(wú)啟動(dòng)輸入。

注意：所有的技術(shù)器只需要在組態(tài)時(shí)直接啟用高速計(jì)數(shù)器即可,，不需要再在程序里面設(shè)置啟動(dòng)條件,。

西門(mén)子1200系列CPU高速計(jì)數(shù)器硬件輸入定義與工作模式

3. 高速計(jì)數(shù)器尋值

如圖3所示為西門(mén)子1200系列CPU高速計(jì)數(shù)器尋址,，在高速計(jì)數(shù)測(cè)量時(shí),，測(cè)量到的數(shù)據(jù)都被存在一個(gè)映像區(qū)內(nèi)，數(shù)據(jù)為32位雙整形有符號(hào)數(shù),。只要在硬件配置里組態(tài)了高速計(jì)數(shù)器,，不許調(diào)用相關(guān)指令，直接讀取默認(rèn)地址中的數(shù)即可,。

例如：默認(rèn)HSC1通道的尋址地址為ID1000 ,，把HSC配置為計(jì)數(shù)模式，則ID1000的值就是當(dāng)前的計(jì)數(shù)值,，當(dāng)把HSC配置為頻率測(cè)量模式,，則ID1000的值就是當(dāng)前的頻率值。在進(jìn)行硬件配置時(shí)尋址地址可以人為*定,，一般不做特殊要求時(shí),，最好為默認(rèn)值。

 西門(mén)子1200系列CPU高速計(jì)數(shù)器尋址

4. 頻率測(cè)量

通常,，如高速脈沖型式的傳感器,，如流量傳感器,，轉(zhuǎn)速扭矩傳感器等，測(cè)量其相應(yīng)的流量,，轉(zhuǎn)速,、扭矩等，最終都是先得到其頻率值,，再對(duì)頻率直接進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,，即可得到相應(yīng)的流量、轉(zhuǎn)速,、扭矩等物理量,。S71200系列CPU直接可以通過(guò)硬件組態(tài)，將計(jì)數(shù)通道設(shè)置為頻率測(cè)量,。S71200系列CPU高速脈沖采集頻率測(cè)量功能,，有3種不同的評(píng)率測(cè)量周期：1.0秒，0.1秒和0.01秒,，不同工況需求下,，可以選擇不同的測(cè)量周期。

5. 高速計(jì)數(shù)器指令

通過(guò)這一指令模塊,，可以在線改變其參數(shù),。如果不需要更改參數(shù)，就不需要調(diào)用此指令模塊,，直接在程序里面訪問(wèn)尋址地址即可,。

高速計(jì)數(shù)器指令

6. 高速脈沖計(jì)數(shù)應(yīng)用舉例

遇到的一個(gè)例子，來(lái)說(shuō)明西門(mén)子S71200系列PLC高速脈沖采集的用法,。

DC24V脈沖信號(hào)的轉(zhuǎn)速扭矩傳感器

工況：如圖所示的扭矩轉(zhuǎn)速傳感器,，轉(zhuǎn)速碼盤(pán)數(shù)為60，扭矩-50N.m-50 N.m對(duì)應(yīng)5K-15K脈沖,。

下面介紹其硬件組態(tài)和數(shù)據(jù)處理過(guò)程,。

◆ 1. 插入PLC1214CPU，在下面的屬性選項(xiàng)卡配置其屬性,。

◆ 2. 把HSC1配置為轉(zhuǎn)速頻率測(cè)量,，如圖所示，啟用高速計(jì)數(shù)器,，名稱改為轉(zhuǎn)速頻率測(cè)量,。

◆ 3. 計(jì)數(shù)類型選擇》頻率，工作模式選擇》單相,，計(jì)數(shù)方向默認(rèn)為》內(nèi)部方向控制,，評(píng)率周期選擇1秒。

◆ 4. 時(shí)鐘發(fā)生器輸入默認(rèn)為I0.0,，一般都選擇默認(rèn)即可,，默認(rèn)輸入通道見(jiàn)前面的敘述,。

◆ 5. 尋址地址默認(rèn)為1000，組織塊自動(dòng)更新即可,。配置完成后直接在程序中直接讀取ID1000的值,，就是轉(zhuǎn)速脈沖的評(píng)率值。

◆ 6.同轉(zhuǎn)速測(cè)量一樣,，參照上述步驟,，把HSC2配置為扭矩頻率測(cè)量。

7. 高速脈沖計(jì)數(shù)應(yīng)用數(shù)據(jù)處理

轉(zhuǎn)速的處理：評(píng)率為f,，表示一秒鐘采集f個(gè)脈沖,，則一分鐘采集60f個(gè)脈沖。碼盤(pán)數(shù)為60,，表示轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),，轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)出60個(gè)脈沖。則,，一分鐘60f個(gè)脈沖表示轉(zhuǎn)了60f/60轉(zhuǎn),，轉(zhuǎn)速為f轉(zhuǎn)/分。

及：轉(zhuǎn)速的處理公式為：轉(zhuǎn)速=60f/碼盤(pán)數(shù) （轉(zhuǎn)/分）

扭矩的處理：扭矩處理比較簡(jiǎn)單,，5K—15K線性對(duì)應(yīng)-50N.m—50N.m,。對(duì)評(píng)率值進(jìn)行線性變換即可。

注意：無(wú)論是高速計(jì)數(shù)還是頻率測(cè)量,，讀取到的ID1000值都是整數(shù),，要換算為相應(yīng)的物理量，首先要進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,，把雙整數(shù)換算為浮點(diǎn)數(shù),，再進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

8. 高速脈沖計(jì)數(shù)應(yīng)用其余注意點(diǎn)

在S71200CPU屬性頁(yè)面,，數(shù)字量輸入通道是可以配置輸入濾波器的,。要是輸入通道的輸入濾波器配置不正確的話,，會(huì)造成高速脈沖采集不到的結(jié)果,。

小編在左具體項(xiàng)目的時(shí)候，就是因?yàn)闆](méi)注意這一點(diǎn),，自己用手模擬脈沖可以采集到,，但轉(zhuǎn)速扭矩傳感器就是采集不到，懷疑人家傳感器壞了,，最后費(fèi)了很大勁才找到原因,。

各位看官遇到類似的問(wèn)題，可以變換和配置一下輸入通道的濾波器試一下,。