高速计数及脉冲输出指令.ppt

第十章 高速计数及脉冲输出指令,第一节 高速计数器,一、 高速计数器,6个高速计数器（HSC0HSC5），如表所示。这6个高速计数器均为32位双向计数器,1. 高速计数器指令,（1）高速计数器定义指令（HDEF）为指定的高速计数器（HSCx）设置一种工作模式，工作模式决定了高速计数器的时钟、方向、启动和复位功能。每个高速计数器只能用一条HDEF指令。 （2）高速计数器指令（HSC）中参数N用来设置高速计数器的编号。,2. 高速计数器编程,1） 定义计数器模式和输入,类型： 1.带有内部方向控制的单相计数器 2.带有外部方向控制的单相计数器 3.带有两个时钟输入的双相计数器 4.A/B相正交计数器。 模式：模式0模式11,在使用高速计数器时，除了要定义它的工作模式外，还必须正确地使用它的输入点。同一个输入点不能同时用于两个不同的功能，但是任何一个没有被高速计数器的当前模式使用的输入点，可以被用作其它用途。例如，如果HSC0正被用于模式1，它占用I0.0和I0.2，则I0.1可以被HSC3占用。,高速计数器的工作模式和输入点,（2）设置控制字节,然后用HDEF指令定义高速计数器HSC1的工作模式为模式11。将A相信号输入接I0.6，B相信号输入接I0.7，外部复位端接I1.0，外部启动端接I1.1。,（3）设置初始值和预置值,每个高速计数器都有一个32位的初始值和一个32位的预置值，均为带符号整数。为了向高速计数器装入新的初始值和预置值，必须先设置控制字节，并且把初始值和预置值存入特殊存储器中，然后执行HSC指令，即可完成高速计数器初始值的设定及更新。,（4）指定并使能中断服务程序,所有计数器模式都支持在HSC的当前值等于预置值时产生一个中断事件。,（5）高速计数器的状态位,二、 高速计数器应用举例,1. 带有内部方向控制的单相计数器,计数方向采用控制位设定，如使用HSC0时，计数方向控制位SM37.3，当该位设定为0时为减计数器，设定为1时为增计数器。,【例题8.2】使用高速计数器HSC0和中断指令对输入端I0.0脉冲信号计数，当计数值大于50时输出端Q0.0接通。,2. 带有外部方向控制的单相计数器,外部方向控制为采用专用的输入端口作为计数器的计数方向控制，如使用HSC0时，使用I0.1为计数方向控制，置1时为增计数器。,系统自动分配I0.0为HSC0的计数信号输入端；I0.1接通是增计数器，断开是减计数器；I0.2是复位端。,3. 带有增减计数时钟的双相计数器,双相计数器为带有两相计数时钟输入的计数器。其中一相时钟为增计数时钟，一相为减计数时钟。增时钟输入口上有1个脉冲时，计数器当前值加1；减时钟输入口上有1个脉冲时，计数器当前值减1，,系统自动分配I0.6为HSC1的增计数信号输入端，I0.7为HSC1的减计数信号输入端；I1.0是复位端，I1.1是启动端。,4. A/B相正交计数器,A/B相正交计数器也具有两相时钟输入端，分别为A时钟和B时钟。A/B相正交计数器利用两个输入脉冲相位的比较确定计数的方向，当时钟A的上升沿超前与时钟B的上升沿时为增计数，滞后时则为减计数。,【例题】假设某单向旋转机械上连接了一个A/B两相正交脉冲增量旋转编码器，计数脉冲的个数就代表了旋转轴的位置。编码器旋转一圈产生10个A/B相脉冲和一个复位脉冲（C相或Z相），需要在第5和第8个脉冲所代表的位置之间接通Q0.0，其余位置Q0.0断开。,系统自动分配I0.0为HSC0的A相信号输入端，I0.1为HSC0的B相信号输入端；I0.2是复位端。,第三节 高速输出功能,在指定输出点上实现脉冲串输出（PTO）和脉宽调制（PWM）功能,指定输出点：Q0.0，Q0.1,PTO可以输出一串脉冲（占空比50），用户可以通过特殊寄存器SM控制脉冲的周期和个数。,PWM可以输出一段占空比可调的脉冲，用户可以通过特殊寄存器SM控制脉冲的周期和脉宽。,PLS Q0.X,其中X取0或1,1. PTO,PTO按照一定的脉冲个数和周期输出一串方波（占空比50） 。可以指定脉冲数和周期（以微秒或毫秒为增加量）。,脉冲个数：1到4，294，967，295,周期：10s到65,535s 2ms到65,535ms,周期为偶数，如果周期为奇的微秒数或毫秒数（例75ms ） 将会引起占空比失真,（1）PTO脉冲串的单段管线,一次只能存储一段脉冲串的属性，当第一个脉冲串发送完成，第二个脉冲串要改变特殊寄存器，并再次执行PLS指令。,（2） PTO脉冲串的多段管线,一次设定多段脉冲串的属性。属性可以存入V存储器的包络表中。,每段记录的长度为8个字节，由16位周期值、16位周期增量值和32位脉冲个数值组成。在周期增量处输入一个正值将增加周期；输入一个负值将减少周期；输入0将不改变周期,当PTO包络执行时，当前启动的段的编号保存在SMB166（或SMB176）,PWM产生一个占空比变化周期固定的脉冲输出，可以微秒或者毫秒为单位指定其周期和脉冲宽度。,2. PWM,周期：10s65,535s 2ms65,535ms,脉宽：0s65,535s 0ms65,535ms,同步更新：如果不需要改变时间基准，就可以进行同步更新。利用同步更新，波形特性的变化发生在周期边沿，提供平滑转换。,异步更新：PWM的典型操作是当周期时间保持常数时变化脉冲宽度。所以，不需要改变时间基准。但是，如果需要改变PTO/PWM发生器的时间基准，就要使用异步更新。异步更新会造成PTO/PWM功能被瞬时禁止，和PWM波形不同步。这会引起被控设备的振动。,第四节 PTO和PWM功能的配置,二、包络表值的计算,PTO/PWM的多段管线功能在许多应用中非常有用，尤其在步进电机控制中。,例如利用带有脉冲包络的PTO控制步进电机，实现加速、匀速和减速。包络表值包含三段：加速（1）、匀速（2）、减速（3）。,假定需要4000个脉冲达到要求的电机转动数，启动和结束频率是2kHz，最大脉冲频率是10kHz。由于包络表中的值是用周期表示的，而不是用频率，需要把给定的频率值转换成周期值。所以，启动和结束的脉冲周期为500 s，最高频率的对应周期为100s。在输出包络的加速部分，要求在200个脉冲左右达到最大脉冲频率。也假定包络的减速部分，在400个脉冲完成。,给定段的周期增