億維自動(dòng)化：億維UN200 CPU的高速計(jì)數(shù)功能詳解

很多用戶在使用億維UN200 CPU的高速計(jì)數(shù)功能時(shí)，或多或少都有一些不清楚的地方，下面我就將自己在這方面的一些心得分享給大家，希望能幫助大家提高對(duì)億維UN200 CPU高速計(jì)數(shù)功能的理解和應(yīng)用。首先，提醒大家注意下：億維UN200 CPU高速脈沖計(jì)數(shù)器輸入端接受電平為24V的編碼器，NPN和PNP的輸出都可以接入。普通計(jì)數(shù)器受CPU掃描速度的影響，是按照順序掃描的方式進(jìn)行工作。在每個(gè)掃描周期中，對(duì)計(jì)數(shù)脈沖只能進(jìn)行一次累加；對(duì)于脈沖信號(hào)的頻率比CPU的掃描頻率高時(shí)，如果仍采用普通計(jì)數(shù)器進(jìn)行累加，必然會(huì)丟失很多對(duì)輸入脈沖信號(hào)。在CPU中，對(duì)比掃描頻率高的輸入信號(hào)的計(jì)數(shù)可也使用高速計(jì)數(shù)器指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。1．高速計(jì)數(shù)器指令?? ? ? ?高速計(jì)數(shù)器的指令包括：定義高數(shù)計(jì)數(shù)器指令HDEF和執(zhí)行高速計(jì)數(shù)指令HSC，如下表

(1) 定義高速計(jì)數(shù)器指令HDEF HDEF指令功能是為某個(gè)要使用的高速計(jì)數(shù)器選定一種工作模式。每個(gè)高速計(jì)數(shù)器在使用前，都要用HDEF指令來(lái)定義工作模式，并且只能用一次。它有兩個(gè)輸入端：HSC為要使用的高速計(jì)數(shù)器編號(hào)，數(shù)據(jù)類型為字節(jié)型，數(shù)據(jù)范圍為0~5的常數(shù)，分別對(duì)應(yīng)HC0~ HC5;MODE為高速計(jì)數(shù)的工作模式，數(shù)據(jù)類型為字節(jié)型，數(shù)據(jù)范圍為0~11的常數(shù)，分別對(duì)應(yīng)12種工作模式。當(dāng)準(zhǔn)許輸入使能EN有效時(shí)，為指定的高速計(jì)數(shù)器HSC定義工作模式MODE。（2）執(zhí)行高速計(jì)數(shù)指令HSC? ? ? HSC指令功能功能是根據(jù)與高速計(jì)數(shù)器相關(guān)的特殊繼電器確定在控制方式和工作狀態(tài)，使高速計(jì)數(shù)器的設(shè)置生效，按照指令的工作模式的工作模式執(zhí)行計(jì)數(shù)操作。它有一個(gè)數(shù)據(jù)輸入端N：N為高速計(jì)數(shù)器的編號(hào)，數(shù)據(jù)類型的字型，數(shù)據(jù)范圍為0~5的常數(shù)，分別對(duì)應(yīng)高速計(jì)數(shù)器HC0~HC5.當(dāng)準(zhǔn)許輸入EN使能有效時(shí)，啟動(dòng)N號(hào)高速計(jì)數(shù)器工作。2．高速計(jì)數(shù)器的輸入端高速計(jì)數(shù)器的輸入端不像普通輸入端那樣有用戶定義，而是由系統(tǒng)指定的輸入點(diǎn)輸入信號(hào)，每個(gè)高速計(jì)數(shù)器對(duì)它所支持的脈沖輸入端，方向控制，復(fù)位和啟動(dòng)都有專用的輸入點(diǎn)，通過(guò)比較或中斷完成預(yù)定的操作。每個(gè)高速計(jì)數(shù)器專用的輸入點(diǎn)如下表：?

3．高速計(jì)數(shù)器的狀態(tài)字節(jié)系統(tǒng)為每個(gè)高速計(jì)數(shù)器都在特殊寄存器區(qū)SMB提供了一個(gè)狀態(tài)字節(jié)，為了監(jiān)視高速計(jì)數(shù)器的工作狀態(tài)，執(zhí)行由高速計(jì)數(shù)器引用的中斷事件，其格式如下表：

只有執(zhí)行高速計(jì)數(shù)器的中斷程序時(shí)，狀態(tài)字節(jié)的狀態(tài)位才有效。 4.高速計(jì)數(shù)器的工作模式高速計(jì)數(shù)器有12種不同的工作模式（0`~11）,分為4類。每個(gè)高速計(jì)數(shù)器都有多種工作模式，可以通過(guò)編程的方法，使用定義高速計(jì)數(shù)器指令HDEF來(lái)選定工作模式。? （1）各個(gè)高數(shù)計(jì)數(shù)器的工作模式 a、高速計(jì)數(shù)器HC0是一個(gè)通用的增減計(jì)數(shù)器，共有8種模式，可以通過(guò)編程來(lái)選擇不同的工作模式，HC0的工作模式如下表：

b.高速計(jì)數(shù)器HC1共有12種模式，如下表：

c.高速計(jì)數(shù)器HC2共有12種模式，如下表：

d.高速計(jì)數(shù)器HC3共有1種模式，如下表：

e.高速計(jì)數(shù)器HC4共有8種模式，如下表：

f.高速計(jì)數(shù)器HC5共有1種模式，如下表： 5.高速計(jì)數(shù)器的控制字節(jié) 系統(tǒng)為每個(gè)高速計(jì)數(shù)器都安排了一個(gè)特殊寄存器SMB作為控制字，可也通過(guò)對(duì)控制字節(jié)指定為的設(shè)置，確定高速計(jì)數(shù)器的工作模式。UN200 CPU在執(zhí)行HSC指令前，首先要檢查與每個(gè)高速計(jì)數(shù)器相關(guān)的控制字節(jié)，在控制字節(jié)中設(shè)置了啟動(dòng)輸入信號(hào)和復(fù)位輸入信號(hào)的有效電平，正交計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)倍率，計(jì)數(shù)方向采用內(nèi)部控制的有效電平，是否允許改變計(jì)數(shù)方向，是否允許更新設(shè)定值，是否允許更新當(dāng)前值，以及是否允許執(zhí)行高速計(jì)數(shù)指令。

說(shuō)明：（1）在高速計(jì)數(shù)器的12種工作模式中，模式0、模式3、模式6和模式9，是既無(wú) 啟動(dòng)輸入，又無(wú)復(fù)位輸入的計(jì)數(shù)器，在模式1、模式4、模式7和模式10中，是只有復(fù)位輸入，而沒(méi)有啟動(dòng)輸入的計(jì)數(shù)器；在模式2、模式5、模式8和模式11中，是既有啟動(dòng)輸入，又有復(fù)位輸入的計(jì)數(shù)器。
（2）當(dāng)啟動(dòng)輸入有效時(shí)，允許計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)；當(dāng)啟動(dòng)輸入無(wú)效時(shí)，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值保持不變；當(dāng)復(fù)位輸入有效時(shí)，將計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值寄存器清零；當(dāng)啟動(dòng)輸入無(wú)效，而復(fù)位輸入有效時(shí)，則忽略復(fù)位的影響，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值保持不變；當(dāng)復(fù)位輸入保持有效，啟動(dòng)輸入變?yōu)橛行r(shí)，則將計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值寄存器清零。
（3）在UN200 CPU中，系統(tǒng)默認(rèn)的復(fù)位輸入和啟動(dòng)輸入均為高電平有效，正交計(jì)數(shù)器為4倍頻，如果想改變系統(tǒng)的默認(rèn)設(shè)置，需要設(shè)置如上表中的特殊繼電器的第0，1，2位。各個(gè)高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方向的控制，設(shè)定值和當(dāng)前值的控制和執(zhí)行高速計(jì)數(shù)的控制，是由表4-22中各個(gè)相關(guān)控制字節(jié)的第3位至第7位決定的。 6.高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值寄存器和設(shè)定值寄存器每個(gè)高速計(jì)數(shù)器都有1個(gè)32位的經(jīng)過(guò)值寄存器HC0-HC5，同時(shí)每個(gè)高速計(jì)數(shù)器還有1個(gè)32位的當(dāng)前值寄存器和1個(gè)32位的設(shè)定值寄存器，當(dāng)前值和設(shè)定值都是有符號(hào)的整數(shù)。為了向高速計(jì)數(shù)器裝入新的當(dāng)前值和設(shè)定值，必須先將當(dāng)前值和設(shè)定值以雙字的數(shù)據(jù)類型裝入如表所列的特殊寄存器中。然后執(zhí)行HSC指令，才能將新的值傳送給高速計(jì)數(shù)器。 7.高速計(jì)數(shù)器的初始化由于高速計(jì)數(shù)器的HDEF指令在進(jìn)入RUN模式后只能執(zhí)行1次，為了減少程序運(yùn)行時(shí)間優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)，一般以子程序的形式進(jìn)行初始化。
下面以HC2為例，介紹高速計(jì)數(shù)器的各個(gè)工作模式的初始化步驟。
(1)利用SM0.1來(lái)調(diào)用一個(gè)初始化子程序。 (2)在初始化子程序中，根據(jù)需要向SMB47裝入控制字。例如，SMB47=16#F8，其意義是：準(zhǔn)許寫入新的當(dāng)前值，準(zhǔn)許寫入新的設(shè)定值，計(jì)數(shù)方向?yàn)樵?jì)數(shù)，啟動(dòng)和復(fù)位信號(hào)為高電平有效。 (3)執(zhí)行HDEF指令，其輸入?yún)?shù)為:HSC端為2（選擇2號(hào)高速計(jì)數(shù)器），MODE端為0/1/2(對(duì)應(yīng)工作模式0，模式1，模式2)。 (4)將希望的當(dāng)前技術(shù)值裝入SMD58(裝入0可進(jìn)行計(jì)數(shù)器的清零操作) 5．將希望的設(shè)定值裝入SMD62。 (5)如果希望捕獲當(dāng)前值等于設(shè)定值的中斷事件，編寫與中斷事件號(hào)16相關(guān)聯(lián)的中斷服務(wù)程序。 (6)如果希望捕獲外部復(fù)位中斷事件，編寫與中斷事件號(hào)18相關(guān)聯(lián)的中斷服務(wù)程序。 (7)執(zhí)行ENI指令? (8)執(zhí)行HSC指令? (9)退出初始化子程序 8.高速計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例某產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線用高速計(jì)數(shù)器對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行累計(jì)和包裝，每檢測(cè)1000個(gè)產(chǎn)品時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)包裝機(jī)進(jìn)行包裝，計(jì)數(shù)方向可由外部信號(hào)控制。
設(shè)計(jì)步驟：（1）選擇高速計(jì)數(shù)器，確定工作模式在本例中，選擇的高速計(jì)數(shù)器為HC0，由于要求技術(shù)方向可由外部信號(hào)控制，而其不要復(fù)位信號(hào)輸入，確定工作模式為模式3，采用當(dāng)前值等于設(shè)定值得中斷事件，中斷事件號(hào)為12，啟動(dòng)包裝機(jī)工作子程序，高速計(jì)數(shù)器的初始化采用子程序。? （2）用SM0.1調(diào)用高速計(jì)數(shù)器初始化子程序，子程序號(hào)為SBR_0。（3）向SMB37寫入控制字SMB37=16#F8。（4）執(zhí)行HDEF指令，輸入?yún)?shù)：HSC為0，MODE為3。（5）向SMD38寫入當(dāng)前值，SMD38=0。（6）向SMD42寫入設(shè)定值。SMD42=1000。（7）執(zhí)行建立中斷連接指令A(yù)TCH,輸入?yún)?shù)：INT為INT-0,EVNT為12。（8）編寫中斷服務(wù)程序INT0,在本例中為調(diào)用包裝機(jī)控制子程序，子程序號(hào)為SBR -1。（9）執(zhí)行全局開(kāi)中斷指令ENI。（10）執(zhí)行HSC指令，對(duì)高速計(jì)數(shù)器編程并投入運(yùn)行。 ? ? 下面是程序示例： ? ? MAIN： ?