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文档简介

电机FBs-

FBs-PLC的中断FBs-PLC10910912FBs-PLC的通讯12FBsPLCLINK与ModBus通讯Programmable使用手册【高级应用篇】

FBs-PLC的NC定位控制ASCII万年历RTC)FBs-7SG1/7SG七段十六段LED显示器模块FBs-32DGIFBs-6AD模拟量输入模块FBs4DA2DA模拟量输出模块FBs-4A2模拟量输入输出模块FBs(B4AD/B2DA/B2A1DFBs-PLPID控制FBs-PLC的泛用PID控制FBs-PLC的温度及模拟输入混合量测模块

13141516171819201314151617181920212122232223FBs-PLC应用指令一览 附录一FATEK通讯协 附录二FBs-PACK操作说 附录三PWMDA模拟量输出模块使用说 附录四安全相关的注意事项(使用前请仔细阅读◎为确保用户自身安全,以及保护本产品和设备,在安装、操作、FBs系列之前,请详细阅读本手册的各项安全、功能、注意事项等说明。在本手册中针对安全相关的注意事项,按照其 等级,区分为「 「警告「注意」三个等级,并以〝〞符号置于其前面。现分别叙述如下:表示如果未遵照正确的指示,将造成人身或严重的,或财物损失警告警告表示如果未遵照正确的指示,可能造成人身或严重的,或财物损失注意注意表示如果未遵照正确的指示,可能造成较轻微的人身,或财物损失◎本手册用来指导专业人员如何正确安装并安全地使用FBs系列PLC,此处所谓的专业人员是指对接地、电路、设备系统等安全规范和做法熟悉并具有一定实践经验的专业机电工程人员。在使用在使用PLC之前,必须牢记无论是外部供应电源异常还是PLC本身故障都有可能造成PLC或整个系统进入不安全状态,而引起无法预期的动作,这种无法预期的动作可能造成人身、或机器严重损害,因此在有重大安全考虑的应用中,请在PLC之外,另外设计外部独立的安全保护电路,例如紧急停止电路、机械取代装置备用安全保护电路说明如下:紧急停止电路、安全保护电路、电机正/反转互锁电路,位置控制上/下限机构破坏防止等电路,必须在PLC之外,另设置外部组成电路。PLC对输入信号电路无法检测是否异常(例如PLC输入电路电源过载或断电,PLC将认为输入全部OFF),此时将造成PLC错误的输出,而可能造成重大的安全问题,因此必须在PLC之外,另加外部检测及防护电路或保护机构。PLC的输出组件无论继电器、晶体管、TRIAC都有可能故障造成永久ON或永久OFF,而导致严重的事故,因此必须对有安全顾忌的输出点,另加外部电路或保护机构。电机自1993年中推出FB系列PLC至今已超过10个年头,这10多年来为了维持FB-PLC在功能上的持续领先,先后历经了两次重新设计全新(ASIC)的大改PLC,销售量也持续维持年年增长,但和其它品牌新推出的新型微型PLC相比,FB-PLC的外型相对庞大、过时。因此有必要重新设计一种全新系列、精致小巧、功能超强的微型PLC,以符合下一个10年的市场需求,新推出的FBS系列也就是应此需求而设计开发的全新系列微型PLC。牌的微型PLC5个速度921.6Kpbs的DMA通讯端口4组计数频920KHz的硬件高速计数器,4组可作直线补间频率高达920KHz的高速脉冲输出,4点频率可达18432KHz5.1ms化本力FBSPLC采用自行开发的系统单(SoC)来设计,整合了处理器(CP)、硬件逻辑处理器(HLS)及各种于单一上,来降低体积与成本,并提升可FBS-PLCPLC也无法比拟的超强功能,让FS-PLC的用户拥有领先业的最佳竞争力。FBS-PLCFBPLC指令共容。FBPLC相比,FBS-PLC14种通讯板/通讯模块可RS-232、RS-485EthernetUSB界面。I/O模块方面,除了FB-PLCA/D、D/A复合R、S、E、T、B、N的热电偶或pt-100、pt-1000RTD等感温器。FBS-PLCⅠ为“硬件篇”与“指令篇”Ⅱ为“高级”手册。“”FBS-PLC的硬件结构,包括机构、安装、电源、I/O及安全规则叙述等。“指令篇”FBS-PLC指令结构及各种指令的功能叙述。“高级应”手册则针对高级应用,如通讯网路、中断、高速计数、NCPID、多任FS-PLC所提供的指令本身作功能叙述与说明,即使是手册中有部分应用范例,也只是为了指令说明所举的范例。对于实际配机应用所需的控制流程设计,梯形图程序设计或实际的应用程序范例等,都不是本手册包括的范围,用户如果需要这方面的应用知识,请参考这类的相关书籍。20105FBs-PLC 9章:FBs-PLC的中断中断的原理与架 1中断服务程序的结构与其应 2FBs-PLC的中断组件、标记名称与优先 3如何使用FBs-PLC的中 5中断的建构( 5用FP-08作〝外部中断〞的建构范 6用WinProladder作〝外部中断〞的建构范 7用R4162来指定内部定时中 7中断程序的范 8捕捉式输入与数字滤 910章:FBs-PLC的高速计数器与高速定时器FBs-PLC的高速计数 1FBs- 高速计数器的计数模 1FBs-PLC高速计数器的系统结构 2单相独立的上/下数高速计数器(MD0, 4单相相关的上/下数高速计数器(MD2, 6双相高速计数器(MD4,MD5,MD6, 7使用FBs-PLC高速计数器的步 10HSC/HST的建构( 10用FP-08作HSC/HST的建 10用WinProladder作HSC/HST的建 13高速计数器的应用范 15FBs-PLC的高速定时 20HSTA高速定时 20HST0~HST3高速定时 23高速定时器HSTA的使用范 24HST0~HST3 高速定时器使用范 2811章:FBs-PLC的通讯FBs-PLC通讯端口的功能与应 1通讯端口(Port0):USB界面或RS-232界 2通讯端口(Port1~Port4:RS-232或RS-485界 2以太网络(ETHERNET)界 3如何利用FBs-PLC的通讯功 5RS-485通讯端口硬件配线注意事 5如何使用FBs-PLC的通讯端 9硬件界面与机构的匹 9通信协议选择与设 通信参数的设 软件界面类型的设 软件界面类型的说明与应 标准界 调制解调器界 梯形图指令控制界 通讯板 通讯模块 四埠RS485中枢集线器(FBs- 式RS485中继器(FBs-CM5R) 式RS232/RS485双向信号转换器(FBs-CM25C) FBs以太网络通讯模块及应 规 通讯连接 以太网络规 外观说 CM25E及CM55E外观说 CBE外观说 串行通讯连接器功 以太网络到串行通讯转换器功 应用结 伺服模式(Server 客户模式(Client 硬件设 36软件设 37应用设定流 43接脚图与通信协 4412章:FBs-PLCLINKModBus通讯功能的应用FUN151(CLINK)通讯联机指令的应 2FUN151(CLINK)的使用步 2FUN151(CLINK)指令的各种模式说明与应用程序范 2FUN150(ModBUS)通讯联机指令的应 36FUN150(ModBUS)的使用步 36FUN150(ModBUS)指令的各种模式说明与应用程序范 3613章:FBs-PLCNC定位控制NC定位控制的方 1绝对坐标与相对坐 1使用FBs-PLC定位控制的步 2FBs-PLC的定位控制硬件说 3HSPSO的输出电路结 3FBs- 定位控制的硬件配 3FBs-PLC的定位控制功能说 5FBs-PLC的步进电机界 6FBs-PLC的伺服电机界 7伺服电机工作示意 8NC定位控制指令的功能说 8机械原点复 27147多轴直线补间定位输出指令功能说 45第14章:ASCII输出功能的应ASCII数据的格 1ASCII输出应用范 215章:万年历RTC与PLC内部特殊缓存器的对 1RTC存取控制与设 216章:FBs-7SG七段/十六段(米字型)LED显示器模块FBs-7SG概 1FBs-7SG七段LED显示器模块的使用步 1FBs-7SG的I/O寻 2FBs-7SG的硬件接线与硬件设 2FBs-7SG的硬件配 2FBs-7SG的硬件设 2 驱动电压的设定与过电压驱动(O.V.)的检 4七段LED显示与独立LED显示电 5译码显示与非译码显 6FBs-7SG的输入电源规格及功率消 9FBs-7SG显示内容利用输出缓存器(OR)控 9FBs-7SG输出指令FUN84:TDSP的使用说 1017章:FBs-32DGI指拨开关输入模块FBs-32DGI的功能规 1FBs-32DGI指拨开关输入模块的使用步 2FBs-32DGI的I/O寻 2FBs-32DGI的硬件说 2FBs-32DGI的输入电路示意 418章:FBs-6AD模拟量输入模块FBs-6AD的功能规 1FBs-6AD模拟量输入模块的使用步 1FBs-6AD的I/O寻 2FBs-6AD的硬件说 3FBs-6AD的硬件插梢跳线说 4FBs-6AD的输入电路示意 6FBs-6AD输入特性及其插梢设 6FBs模拟量输入格式的规划说 10偏移模式(OFFSET)输入的对 1319章:FBs-4DA/2DA模拟量输出模块FBs-4DA/2DA的功能规 19-FBs-4DA/2DA模拟量输出模块的使用步 19-FBs-4DA/2DA的I/O寻 19-FBs-4DA/2DA的硬件说 19-FBs- 的硬件插梢跳线说 19-FBs-4DA/2DA的输出电路示意 19-FBs-4DA/2DA输出特性及其插梢设 19-偏移模式(OFFSET)输出的对 19-20章:FBs-4A2D模拟量输入/输出模块FBs-4A2D的功能规 20-FBs-4A2D模拟量输出模块的使用步 20-FBs-4A2D的I/O寻 20-FBs-4A2D硬件说 20-FBs- 的硬件插梢跳线说 20-FBs-4A2D的输入/输出电路示意 20-FBs-4A2D输入/输出特 20-FBs模拟量输入格式的规划说 20-21章:FBs模拟扩充板FBs模拟扩充板功能规 21-FBs模拟扩充板的使用步 21-FBs模拟扩充板的I/O寻 21-FBs模拟扩充板硬件说 21-FBs模拟扩充板的输入/输出电路示意 21-FBs- 的模拟输入电路示意 21-FBs- 的模拟输出电路示意 21-FBs- 的模拟输入/输出电路示意 21-FBs模拟扩充板输入/输出特 21-22章:FBs-PLC温度测量及温度PID控制FBs-PLC温度测量模块的种类与功能规 22-FBs热电偶(TC)模 1FBs白金电阻(RTD)模 2使用FBs-PLC温度测量模块的步 2温度测 2闭环回路温度PID控 3温度模块的温度测量规划步 3温度规划表格内部数据格 4温度测量工作缓存器内部数据格 5温度测量有关缓存器说 6温度模块的I/O寻址说 6温度测量模块的硬件说 6FBs-TC2、TC6、 的外观正视 7FBs-RTD6、 的外观正视 9温度模块的输入接线 10热电偶(TC)模块的接 10白金电阻(RTD)模块的接 11FBs-PLC温度PID控制指令说明与程序范 1123章:FBs-PLCPID控制PID控制简 1控制器选 1比例式控制 1比例+积分控制 2比例+积分+微分控制 2FUN30泛用PID指令说明与程序范 224章:FBs-PLC的温度及模拟输入混合测量模块FBs-PLC温度及模拟输入测量混合测量模块的种类及规 1温度测量特 1模拟输入测量特 2共通特 2测量温度的实施步 2温度模块温度测量规划步 3模块的硬件说 3FBs-2ATC4/FBs- 的外观正视 3温度模块温度测量规划步 5FBs-2ATC4模块的接 5FBs-2ARTD4模块的接 6FBs-2ATC4/FBs- 的插梢设 6插梢位 6输入码格式选择的插梢设 8输入信号型态的插梢设 8输入信号型态的插梢设 8【附录一】应用指令一览表一般计时/计数指令..........................................................................................-单点运作指令...................................................................................................-设定/清除指令..................................................................................................-SFC指令............................................................................................................-数算指令...................................................................................................-逻辑运算指令...................................................................................................-比较指令............................................................................................................-搬移指令...........................................................................................................-位移/旋转指令..................................................................................................-数码变换指令...................................................................................................-流程控制指令...................................................................................................-I/O指令..............................................................................................................-积算型计时指令...............................................................................................-计时指令...................................................................................................-高速计数/计时指令..........................................................................................-报表打印指令...................................................................................................-缓升/缓降指令..................................................................................................-通讯指令............................................................................................................-列表指令............................................................................................................-矩阵指令............................................................................................................-NC定位控制指令.............................................................................................-中断控制指 ..-【附录二】 通讯协 主仆定位与通讯互动关系...............................................................................- PLC的通讯信息格式.............................................................................-1 PLC的通讯错误码..................................................................................-2通讯命令功能详述...........................................................................................-组件类别及其指定方法................................................................................. -通讯命令说 ................................................................................................-命令 PLC概略状态..........................................................................-命令 PLC的RUN/STOP控制..................................................................-命令 单一个单点的运作控制...................................................................-命令 连续多个单点的抑/致能状态读取..................................................-命令 连续多个单点的状态...............................................................-命令 连续多个单点的状态写入...............................................................-命令 连续多个缓存器的数据...........................................................-命令 连续多个缓存器的数据写入...........................................................-命令 任意单点/缓存器混合的状态/数据.........................................-命令 任意单点/缓存器混合的状态/数据写入.........................................-命令 测试回 ..........................................................................................-命令 PLC详细系统状态...................................................................-【附录三】FBs- 操作说利用WinProladder烧录Ladder程序与缓存器内容到FBs-PACK..........-透过特殊缓存器操作烧录Ladder程序与缓存器内容到FBs-PACK......-指定读回烧录在FBs-PACK的数据缓存器.................................................-通过功能指令读写FBs-PACK.......................................................................-【附录四 模拟输出模块使用说DA组件安装步骤...................................................................................-DA的功能规格.......................................................................................-9章FBs-PLC 中断的原理与结构FBsPLC所需执行的工作复杂众多,有20KWords的用户程序要解析,512点的I/O状态要抓取或更新,有5个通讯端口要服务…,但CPU只有一个,故任一个时间只能执行一项工作,因此PLC只能按照顺序将上述所有的工作由第一项开始逐一地执行到最后一项位置,再循环回到第一项工作重复同样的工作循环,这样周而复始地作扫描(Scan)服务工作,每一项工作在一次扫描循环中都被执行一次,每一次被执行的间隔时间即所谓PLC的扫描时间(ScanTime。因为CPU的工作速度和人类的反应相比,可以说是极端快速的,上述庞大的工作量通常在数毫秒到数十毫秒(mS)就可以完成,因此就人类的感觉,PLC几乎是在同一时间完成所有工作,而能达到实用的控制效果。对于大部分的应用,上述按照顺序扫描的控制方式都已经足够了,但对某些需要高速反应的应用场合(例如定位控制…等),扫描时间的延时即代表误差的扩大,其反应时间甚至要求到微秒(uS)的速度,才能达到精度要求。在这种情况下,只有利用中断(Interrupt)功能才能达到。所谓中断是指PLC在平常按照顺序执行的扫描循环中,当有需要立即反应的需求发生时马上对CPU发出中断要求(InterruptRequest);CPU在收到中断要求后立即停止其正在执行的扫描工作,优先地去执行该中断要求所指定的服务工作;等该服务工作完成后,再回到刚才被中断的地方(称为中断返回ReturnfromInterrupt,简称RTI),继续执行未完成的扫描工作。上述,即所(InterruptServiceRoutine。它是由一连串在中断发生时〝所需要执行动作的梯形图程序〞所组成的副程序放在副程序区并用其中断信号名称为它的标记(LABEL)名称(请参考9.3节的说明。因为其放置在副程序区,故在正常的PLC扫描循环中是不会被执行到(PLC只扫描主程序区,不扫描副程序区。虽然CPU能在中断要求发生时,在数十秒内立即去执行对应的控制动作,但当中断输入不只1(FBs-PLC多达42个中断只有在其所对应的中断发生时,才会跳入执行,因为CPU任一个时间只能执行一次动作,因此同样的问题仍将出现,必须等一个中断服务程序执行完毕后,才能执行下一个中断服务程序;这样可能造成数百微秒甚至毫秒的反应延时,因此在多重中断输入结构时,会将各个中断输入按照其重要性给予其不同的中断优先顺序(InterruptPriority。当PLC接受某一个中断要求而正执行该中断的服务程序的当时,如果有另一个中断要求发生,而且其优先顺序低于正在执行的中断,CPU将不理会该中断,必须等CPU执行完副程序返回后才会接受,但其优先顺序高于正在执行的,CPU将立即停止其正在执行的中断服务程序的执行,而立即跳入该更高优先级中断的中断服务程序去执行,等其完成后,再回到刚才被中断的较低优先级服务程序中去继续完成未完成的工作,这种中断执行中又被中断的情形称为嵌套中断(NestedInterrupt。FBsPLC的嵌套中断最多可达5层下图为单一中断与嵌套中断的范例:X8+I副程X8+I副程HSC0I(优先顺序HSC0中(优先顺序嵌套中断 最可达5中中断服务程序的结构与其应用中断和呼叫虽然同样用到副程序,但其调用(跳到副程序去执行)的方式却不同。呼叫是在主程序中利用执行到CALL指令(FUN67)时,CPU会记下CALL指令所指定的副程序名称,并到副程序区执行该标记名称的副程序,一直执行到RTS(ReturnfromSubroutine)指令后才会返回主程序。中断的调用则不是利用软件指令,而是由硬件电路发出中断信号给CPU,由CPU自行辨别该中断的名称而自动跳入副程序中以该中断名称为标记的〝中断服务程序〞去执行,执行到RTI指令(ReturnfromInterrupt)后,才返回到主程序。(程(尾头须放在副程序区,其结构如右图所示,有〝头〞有〝尾〞及服务程序文本。〝头〞即为该中断的〝中断标记名称〞,请参考下节的说明,而〝尾〞就是RTI(FUN69是告诉CPU中断程序的结束, 跳回主程序或上一层中断服务 内序(巢式中断时)请参考FUN69(RTI)指令的说明。而头尾中间则为中断服务程序本身,用来告知CPU在该中断发生时必须执行哪些控制动作。副程序的母线符号为双线用来和主程序的母线区别开来以利于阅读 FBs-PLC的中断元件、标记名称与等级如前述,任意一个的〝服务〞都有一称〞。FP08WinProladder在FBs-PLC的副程序区内,为FBs-PLC所有49个中断保留49种对应的〝中断标记名称〞,我们称为中断保留字(InterruptWord),在副程序区内这49种保留字当作〝中断标记〞使用,其它标记名称不能与它重复。〝中断标记名称〞(保留字)的取名原则是将各个中断元件的硬件名称(例如HSTA、HSC0X0+X0、)后面加一个I字即可,例如高速计数器HSC0的中断、标记名称为HSC0I〞,X0的中断标记名称为〝X0+I〞,以下为FBsPLC的49种中断元件的〝中断标记名称〞及其优先等级。下表为中断元件及其中断标记名称,而为了与以前的版本兼容,除了HSC/HST外,以前的旧版本中标记名称也列入表内(标记名称有小括号的);使用原则以新标记为优先(先使用HSTAI1MSI~100MSIX0+I~X15I)使用标记名称而没有中断处理服务时,可更改标记名称为旧版本的中断标记名称,如ATMRI、1MS~100MS、INT0~INT15,如果正常,则建议尽快更新WinProladder或FP08版本。(越上层优先级越高)中断元件优先顺序中断标记名称中断发生的条 1HSTA计时到(CV=PV)当循环计时器用时无中断内部定时时基21MSI(每1mS周期发生一次中断任意一个时间只能一种时基的中断动作,请参考95.2断数为4232MSI(每2mS周期发生一次中断43MSI(每3mS周期发生一次中断54MSI(每4mS周期发生一次中断65MSI(每5mS周期发生一次中断710MSI每10mS周期发生一次中断850MSI每50mS周期发生一次中断9100MSI每100mS周期发生一次中断/HSC0I/HST0HSC0/HST0计数/时到HSC0~HSC3设置为高速计数器时,其中断标记名称为HSC0I~HSC3I;HSC0~HSC3设置为高速计时器时,其中断标记名称为HST0I~HST3I;HSC1I/HST1HSC1/HST1计数/时到HSC2I/HST2HSC2/HST2计数/时到HSC3I/HST3HSC3/HST3计数/时到PSO0IPSO0脉冲输出完成PSO1IPSO1脉冲输出完成PSO2IPSO2脉冲输出完成PSO3IPSO3脉冲输出完成中断元件优先顺序中断标记名称中断发的条 外部硬件输入中断或软件高速计数器中断(INT0HSC4I∫HSC7IX0由01()发出中断HSC4~的计数输入与控制输入可任意指定为X0~X15的任意一个输入,因此其中断优先顺序需要根据其指定的X号码决定X0(INT0X0由10()发出中断(INT1X1由01)发出中断X1(INT1X1由10()发出中断(INT2X2由01)发出中断X2(INT2X2由10()发出中断(INT3X3由01)发出中断X3(INT3X3由10()发出中断(INT4X4由01)发出中断X4(INT4X4由10)发出中断(INT5X5由01()发出中断X5(INT5X5由10()发出中断(INT6X6由01()发出中断X6(INT6X6由10)发出中断(INT7X7由01()发出中断X7(INT7X7由10)发出中断(INT8X8由01)发出中断X8(INT8X8由10)发出中断(INT9X9由01()发出中断X9(INT9X9由10)发出中断X10+I(INT10X10由0)发出中断X10I(INT10X10由1)发出中断X11+I(INT11X11由01)发出中断X11I(INT11X11由10)发出中断X12+I(INT12X12由01)发出中断X12I(INT12X12由10)发出中断X13+I(INT13X13由01)发出中断X13I(INT13X13由1)发出中断X14+I(INT14X14由01)发出中断X14I(INT14X14由10)发出中断X15+I(INT15X15由01)发出中断X15I(INT15X15由10)发出中断如何使用如何使用FBs-PLC的中断开始设置(Configure)中断的组态中断的用法无论是内部定时中断、外部输入中断、HSC/HST中断或PSO中断,其用法都类似由于HSCHST的开始设置(Configure)中断的组态----------------请参考9.5完成副程序区编写中断服务程序----------------请参考9.6完成副程序区编写中断服务程序9.59.5中断的设置(Configuration)中断的设置实质上仅仅是指定某一中断要不要使用而已I/O有关的设置以及和I/OI/O有关的HSC/HSTPSO及外部中断,必须在WinProladder或FP08的系统模式的第5项(设置:Configuration)功能下来执行。只要设置完成,便自动启动(Enable)该装置的中断。另外和I/O无关的〝内部定时中断〞:则不需要作中断设置;只要在副程序区有出现定时中断保留字所起始的中断处理副程序,即代表该中断已被规划,而利用特殊暂存器R4162的低位元组的B0~B7来弹性指定1MSI~100MSI定时中断是否被允许执行。 FP08作〝外部中断〞的设置范例8)HSC/HST/ X08)HSC/HST/ X0 + X1+,,ASSIGN—PARTITION +X0,X15X1,X2,X6+—,,X0,X15X1,X2,X6-—外部中断是和HSC及SPD指令共用X0~X15等16个高速输入点,故HSC或SPD使用过的输入点号码,即不能设置外界中断。SPD指令只能使用X0~X7等8个输入点来做平均速度检测。中断设置指定一旦完成便无法在PLCRUN中变更,但FBs-PLC提供EN指令(FUN145)及DIS指令(FUN146),可对外部中断、HSC及HSTA的中断做允许或的控制,使它们能在PLCRUN中也能动态变化控制,请参考这两种指令的说明。 WinProladder作外部中断的设置范例名称在专案视窗中点选I/O组态设定名称IOIO组态系统组态出现中断设定画面后,可直接在视窗中点选要发生中断的外部中断:.3 R4162来指定内部定时中断当副程序区有出现内部定时中断保留字(81MSI~100MSI)所起始的中断处理副程序时,即代表该中断已经被规划,而根据实际应用需求,可以利用特殊暂存器R4162低位组的8个Bit来指定要遮没哪个时基的定时中断,其分配如下:~R4162:

100MS5Bit状态=0时:允许该时基的的定时中断(不遮没Bit状态=1时:关闭该时基的定时中断(遮没B0~B7间如果同时有多个Bit为0时,则FBs-PLC将只启动时基最小且其中断处理副程序有被规划的,而关闭其他时基(例如内容值为00H时,全部定时中断都未被遮没;但如1MS与2MS~100MS定时中断处理副程序都出现在副程序区时,只有1MS定时中断能被执行,其它不被执行。因R4162的值可以在PLCRUN中由用户用梯形图程序随时改变,故能动态地改变时基,或暂停、驱动中断,弹性很大。R4162默认值为0代表1MS~100MS定时中断都未被遮没,只要副程序区有任意一个定时中断处理副程序,则该中断副程序将定时被执行。因CPU每次被中断都固定要花费相当的执行时间,故定时中断时基越小,中断越频繁,则占用CPU的时间越多,因此应用上保持适用即可的原则,以免影响CPU的效果。 中断程序的范例范例以外部硬件中断X0范例X0定位到感应器X1紧急停止Y0运转控制电机外部中断设置:X0设置输入X0由:X0主程序M0(启动)由01副程序 D N 由01硬件自动执行此中断副程序运转控制电机Y00立即停止电机运转Y0在中断处理副程序中必须立即输入出指令能达到及时高速精密的控制效果。范例1MS范例主程序S D S D (1MS定时中断遮没S0D: S0D:副程序

启动1MS定时中断后,则系统自动每隔1MS执行次中断副程序R0当成没1MS时基的上数循环计时器R1当成每1MS时基的下数循环计时器 捕捉式输入及数字滤波针对许多高速应用场合,除了可以使用中断输入方式来防止信号漏掉外,也可以将主机内步的输入点设定为捕捉式输入来捕捉其一闪即逝的信号。使用捕捉式输入的设定方式相当的简单:系统组态名称在专案视窗中点选I/O系统组态名称IOIO组态出现捕捉式输入设定画面后,直接点选要捕捉的输入点数即可范例说明一范例说明一如果要将捕捉式输入用在计数时,其输入周期至少需要大于扫描周期的两倍以上,才不会有遗漏现象。例如一个输入信号的频率为50Hz则其扫描时间至少须小于10mS以上,输入计数才会正确。 范例说明二范例说明二下述的范例即可设定捕捉式输入来捕捉比PLC扫描时间ScanTime)更短暂的外部输入信号,另外必须注意的是,捕捉式输入的设定只针对主机的内部点数,扩展点数则无效果。FBs主机提供的输入点除了可设定为捕捉式输入之外,还可以将其分成6组{(X0~X3X4~X7、(X8~X11、X12~X15、X16~X23、X24~X35)}做输入滤波条件设定。数字滤波设定可分成对时间或是对频率设定滤波条件。前四组输入信号X0~X15)可以作为滤波频率或滤波时间的设定;用频率作设定时,可设定14KHz~18MHz等8种选择;用时间作设定时,可设定(1~151mS或(1~15)×0.1mS。后两组输入信号X16~X35则只可以作时间设定,其设定范围为(1~15)×1mS。设定输入滤波时间用于消除低于设定时间的信号;设定输入频率用于消除高于设定频率的信号。范例说明一范例说明一滤波时间设定为2mS时当信号ON或OFF时间低于2mS,则该ON或OFF信号无法被检测到。范例说明二范例说明二滤波频率设定为28KHz时,当输入频率大于28KHz时,则该输入信号无法被检测到。頻频率>28KHz将被滤 频率<28KHz系统可以辨第10章:FBs-PLC 的高速计数器与高速定时FBs-FBs-PLC的高速计数器一般PLC软件计数器的计数频率只能达到数十Hz(视扫描时间而定),如果超过将产生漏数甚至完全无法计数,此时必须使用高速计数器(High-SpeedCounter简称HSC)才能胜任。PLC的高速计数器一般有两种,一为使用硬件电路作成的硬件高速计数器(HardwareHigh-SpeedCounter简称HHSC),另一种是利用计数脉冲正负缘变化时发生中断,而由CPU来判断加减,来做计数的软件高速计数器(SoftwareHigh-SpeedCounter简称SHSC。FBsPLC各有4个HHSC(SoC芯片内)4个SHSC;它们都为32位高速计数器。FBsFBsPLC高速计数器的计数模式)计数模式(MODE)计数行)为波形图)计数模式(MODE)计数行)为波形图下数(1U单立1DU/DU○D单相2○○R相关3P/R○PR4A○○BA双关BAB7A/B○上数(0○○A/B○6A/B○波形中正或负缘有上升或下降箭号(↑)的表示发生计数(+1或1)FBs-FBs-PLC高速计数器的系统结构图下图为FBs-PLC的HHSC及SHSC系统结构图,两者均具有多种用途输入及计数功能,有些功能是内建的功能(例如CV缓存器号码、PV缓存器号码、中断标记名称及软件遮没、清除、方向选择的继电器号码)无需使用者指定,有些则必须由使用者利用WinProladder或FP08的系统模式下的第5项功能(Configuration)来设定该HSC的组态(例如HSC的用途Xn的指定……。在下图中标有〝*〞号的,表示该部份需要由用户来设定。经设定的8种计数模式的详细结构与计数方式,请参考1021~10.23小节的说明。CV(CurrentValue),目前值;PV(PresetValue),设定值。利用FUN92將SoC晶片內硬件计数器的当前计数值读出并存到CPU内部的CV暂存器中这样使用者即可知道当前计数值。利用FUN93可作

CV寄存器(CPU内部体 PV寄存器(CPU内部体

利用FUN93將CPU內部的PV暂存器的值写入SoC晶片硬件计数器的设CV暂存器写入或

內部SoC晶片內

定值暂存器中当做计数到设定值。*计 软件方向选控(X2,X6,X10,X14)*淹没控入

* **

寄存

寄存清除控软件淹没软件清 到中

中断标硬件高速计数器(HSC0~HSC3)的系统结构图CPU内CPU内 体CVPV*比*较器(MD2 M淹没控**C清除控

软件方 软件淹

中 中断标软件高速计数器(HSC4~HSC7)的系统结构图上图HHSC与SHSC的所有控制信号均内定为ActiveHigh(也就是在状态为1时发生动0无影响。但HHSC的计数输入(UDPRAB)及控制输入(MC)均可作极性反相选择,用来匹配Sensor极性。遮没控制M(MASK)指当该信号为1时,HSC计数脉冲将被遮没不计数,HSC内部状态(CV,PV…)都保持不变。当M回到〝0〞,HSC才能正常工作。有些Sensor则为致能(Enable)输出,它的功能正好和MASK相反,当Enable=0时,计数器将不计数,必须在Enable回到1时才能正常工作,这时可利用MASK极性选择倒相输入,便可匹配具有Enable输出的Sensor。清除控制C(CLEAR)指当该信号为1时,HSC内部的CV缓存器将被清为0,并且无法计数,一直要等到C回到0后,HSC才由0开始计数。Ladder程序也可直接将CV缓存器(DR4112DR4116DR4120DR4124)0,将当前计数值清除为0。FBs-PLC的4组HHSC都在SoC中,它们的CV缓存器和PV缓存器使用者是没有办法直接存取的,使用者能直接存取的是CPU内部存储器中对应的CV缓存器(DR4096~DR4110。在理想情况下,上的CV与PV缓存器内容值与CPU内部器中的CV与PV缓存器的内容值应是同步更新,随时都是相同的,但由于两者属于不同的硬件电路,他们对应必须靠CPU来加载或。CPU可利用FUN93将当前值或设定值写入到内的CV缓存器(HHSC由初始值开始计数)PV缓存器,而利用FUN92将芯片内HHSC的CV缓存器的当前计数值读入并存放在CPU内部的CV缓存器中。但由于动作只有在FUN92被执行到时才进行(也就是〝取样〞),因此中HHSC的CV值和CPU内部的CV值可能会有差别,尤其在计数频率高时误差更大。当计数频率不高或定位精度要求不高时,主程序利用FUN92当前计数值,然后再配合比较指令,也可作为一般的计数定位控制。当定位精度要求较高或多段计数设定控制时,可在定时中断处理子程序中,利用FUN92频繁地去当前计数值,然后配合比较指令作较精确的计数定位控制当定位精度要求极高时,在计数前须先将要设定的中断值用FUN93写入SoC内HHSC的PV缓存器中,等HHSC的CV计数值达到该默认值时,HHSC内的硬件比较器将会在CV=PV瞬间,向CPU发出中断命令,然后立即跳到中断子程序中作及时控制或处理。SHSC则是利用中断方式在计数输入的上升缘时向CPU发出中断,再由CPU判断是加1还是减1,而直接在其内部CV缓存器上更新(也就是CPU内部的CV缓存器本身为SHSC的CV缓存器,因而不用FUN92FUN93指令。在每次CV更新时,CPU都会比较是否与它的PV缓存器值相等,若是,立即跳到它对应的SHSC的中断服务程序作及时的处理。因SHSC的每一计数输入及控制输入的变化都会造成CPU中断,当计数频率很高时,将严重占用CPU时间,大幅降低CPU的反应速度,甚至造成WatchdogTimeout,使PLC停机。因此应尽量优先使用HHSC,如需使用SHSC,所有SHSC的输入频率总和请不要超过5KHz所有软件遮没、清除、方向控制等特殊继电器的控制时效都受PLC扫描时间限制,因此并不适合在高精度要求HSC的实时控制(主要当作在HSC操作前的设定。若需作实时控制,请使用硬件控制输入或使用FUN145(ENFUN146(DISFUN92(HSCTR、FUN93(HSCTW)等指令来控制。HSC都附加有Enable(FUN145)Disable(FUN146)功能,HSC在Enable下能计数并且计数到时可产生中断信号;在Disable时,则HHSC虽然可以继续计数,但计数到时,不会产生中断信号,而SHSC则保持在停滞状态。在ConfigureHSC时HSC是内定为Enable,程序中可根据控制需要随时Disable或Enable。单相独立的上/下数高速计数器单相独立的上/下数高速计数器(MD0,MD1单相独立的上/下数高速计数器具有两个独立的上数脉冲输入(U)和下数脉冲输入(D),两者彼此独立没有相位关系,各自在其脉冲输入的正缘(MD1则为正负缘两者)到来时将CV1(U)1(D),即使UD脉冲正缘(负缘)同时发生也允许(相互抵消),两种模式都有软件遮没和软件清除(SHSC无软件清除),当控制功能不使用时将它的状态(如本例的M1940M1941)保持为〝0〞即可。除内部提供的软件遮没与软件清除外,也可规划使用硬件遮没与硬件清除控制。软/硬件遮没是先OR起来,再接到HSC的遮没控制M去,软/硬件清除也是相同的方式。下图就是以HSC0为例分别设定为MD0与MD1HSC的功能示意图。 UD

HSC0I中

HSC0I中软件淹没M1940M1941软件清 软件淹没M1940M1941软件清MD0( MD1(U/D2)(下图为本例的两种模式的HSC,在设定值PV设为6时的计数与控制关系波形图。HSC0向HSC0向CPU发出中CPU受理该M1941orX3CV

CVHSC0向CPU发出单单相相关的上/下数高速计数器(MD2MD3单相相关上/下数高速计数器,仅有一个计数脉冲输入P(Pulse),而其上/下数则必须由另一个方向输入R(Direction)来决定在计数脉冲正缘(MD3时则正负缘两者)到来时CV值是要+1(R=0)或1(R=1。MD2MD3的计数行为类似,差异只在于MD2只在PS脉冲的正缘计数(+1或1),而MD3则在PS的正负缘均计数(MD3的计数值为2的两倍。两种模式均内建有软件遮没及软清除(SHSC无软件清除),当控制功能不使用时必须使其状态(如本例的M1946与M1947)保持为0。除内建的软件遮没与软件清除外,尚可建构使用硬件遮没与硬件清除控制,软/硬件遮没是先OR起来,再接至HSC的遮没控制M去,软/硬件清除亦同方式,以下为将HSC1分别建构为MD2与MD3HSC的功能示意图。软件方向选

软件方向选

PR

软件淹没M1946M1947软件清 软件淹没M1946M1947软件清MD2( MD3(P/R2)(HHSC工作在MD2或MD3模式时,可选择由外界输入(如本例的X5)来作方向选择或由CPU内部的特殊继电器(如本例的M1948)来作方向选择。SHSC工作在MD2模式时,必须透过CPU内部的特殊继电器来做方向选择。HSC1CPU发出CPU受理HSC1CPU发出CPU受理此中77

CV

HSC1CPU发出中双相高速计数器双相高速计数器(MD4MD5MD6,MD7双相高速计数器具有A相与B相两个脉冲输入,其计数值的+1或1,系以两者的相位关系作判断,亦即为两相相关的计数。若A相超前B相则CV值+1,反之则1。双相HSC的四种模式MD4(A/BMD5(AB2MD6(AB3MD7(AB4)的计数行为均相似,其差异在于:MD4(A/B) :在A超前B时在A的正缘+1,而在AB时在A的负缘1MD5(A/B2):在A超前B时在A的正/负缘均+1,而在AB时在A的正/负缘均1(计数值为MD4的2。MD6(A/B3):在A超前B时在A的正/负缘及B的正缘均+1,而在AB时在的正/负缘及B的负缘均1(计数值为MD4的3MD7(A/B4):在A超前B时在A及B的正/负缘均+1,而在AB时在A及的正/负缘均1(计数值为MD4的4如同其他模式MD4~MD7HSC均内建有软件遮没和软件清除(SHSC无软件清除),当控制功能不用时必须使其状态(如本例的M1976和M1977)保持为〝0〞。同时用户亦可建构硬件遮没与硬件清除控制。软/硬件遮没是先OR起来,再接到HSC的遮没控制M去,软/硬件清除亦同方式。下图系以HSC2为例分别建构为MD4MD5MD6MD7等4种模式的HSC功能示意图。AB硬件硬件

AB

A硬件淹没硬件

中软件淹没M1976M1977软件清 软件淹没M1976M1977软件清MD4( MD5(A/B2)(A相脉冲硬件清除

AB

A相脉冲硬件清除

软件淹没M1976M1977软件清 软件淹没M1976M1977软件清MD6(A/B3)(仅 MD7(A/B4)(仅下图系以本例的4种模式HSC,在设定值PV为4时的计数与控制关系波形图。旋转上旋转上(A相超前B相下 (BA相-----HSC2CPU发出中CPU受理此中--HSC2向CPU发出CPU1-1------------l

PV=-使用使用FBsPLC高速计数器的步骤开始建构HSC的计数模式及各输入组态(利用FP-08或WinProladder)-开始建构HSC的计数模式及各输入组态(利用FP-08或WinProladder)成硬件配线--------成硬件配线主程序中设定HSC的初始CV值及中断PV值。----主程序中设定HSC的初始CV值及中断PV值。子程序区撰写中断时所要处置的动作及下次中断条件--------子程序区撰写中断时所要处置的动作及下次中断条件

请参阅10.2节,了解HSC的各计数模式及原理。建构范例请参阅10.4节。硬件配线请参阅〝硬件篇手册〞第5章〝数字输入电路〞的说明。若该HSC为HHSC,则尚需利用FUN93,将其写入SoC内HHSC的CV及PV内。程序范例请参考10.5节的说明。子程序的结构请参考91节的说明。程序范例请参考10.5节实际范例的说明。完成始计数运作---------1完成始计数运作HSC/HSTHSC/HST的建构(Configuration)10.4.1 FP08HSC/HST的建构本节将以范例说明HSCConfiguration的方法,在HSC的Configuration依序包括下列5项:HSCHST的选择指定(HHSC有此选项功能),HST时无需再作任何建构指定。指定各HSC的计数模式(MD0~MD7。键入模式号码后,FP08将自动显示该模式HSC的计数与控制输入名称,并保留空格供使用者键入外界输入点号码Xn,模式字段为空格时表示不使用该HSC。指定各计数输入(UDPRAB)及控制输入(MC)欲使用与否(不使用使的保留空格,欲使用则需填入Xn值,因HHSC的各输入的Xn值均固定,因此只需键入字母〝X〞,FP08将自动补上内定的n号码。选择HHSC的计数输入(UDPRAB)倒相与否,以匹配Encoder极性(01,倒相;内定值为0选择HHSC的控制输入(MC)倒相与否,以匹配Encoder极性(01:倒相;内定值为0以以FP08作上述~项建构的范例【按键操作 【LCD画面显示aCaC 0(0:HSC,1:HST)10(0:HSC,1:HST)bB:X9 M:X10C:B:X9 00(0:HSC,1:HST)HIGHSPEED/COUNTER1) 5、—1CLEAR—HSC0内定为HSC1内定为将HSC1改为高速定时器使用HSC2内定为HSC3内定为MD栏为空格,表HSC0不用HSC1改为HST故无需再规划(不显示HSC2的MD栏空格表不用键入7后,自动显示MD7的各输入名称并自动补上AB的内定值(X8、X9)欲使用MASK只需键入X,自动补号码10`【按键操作 【LCD画面显示bR:X13bR:X13D M CD M CD M CHSC→HHSCMASKPOLARHHSCMASK HHSCCLEAR 的内定号码光标移到R处只需键入X〞,立即改为X13,将其改为硬件方向控制HSC4不使用HSC5不使用HSC6设为MD0,自动显示MD0SHSC的各输入名称将X10指定为HSC6的上数脉冲输入〝U〞将X2指定为HSC6的下数脉冲〝D〞C*C修改输入值可直接输入新值覆盖的,欲删除输入值则用

HSC7不使用所有HHSC(HSC0~HSC3)的所有计数输入内定不倒相所有HHSC的遮没控制内定不倒相将所有HHSC的MASK输入改为倒相(即MASK功能变Enable)所有HHSC的CLEAR控制输入内定不倒相除键。除任何字段为空格(不输入任何值),则表示不使用该HSC或该输入。上例中〝PULSE〞表HHSC的各种〝计数输入〞,即UD或PR或ABPOLAR〞表示极性〝POLARITY〞,亦即倒相或不倒相的选择。HHSC的各计数输入及控制输入的输入点号码均为固定,故在上例Configuration范例中,HHSC的各输入仅需键入〝X〞字母表示欲使用该输入即可,FP08或WinProladder会自动补上内定的X号码,同时不容许更改。而SHSC的各计数或控制输入则需由使用者在X0~X15间自由指定,因此SHSC的输入点号码必须键入〝X〞及号码n始为完整。.2 WinProladderHSCHST的建构系统配置名称于项目窗口中点选I/O组态设定系统配置名称IO组态选择IO组态出现计数器设定画面后,可直接于窗口中选择欲计数的讯号及输入接点等。计数器设定使用模式字段:可选择硬件计数器或硬件定时器。使用模式计数模式字段:可选择欲计数的工作模式,有UDPRA/B……等。计数模式脉冲上数字段:选择上数讯号的输入,若计数模式为P脉冲上数A;若计数模式为A/B,则此字段A方向下数字段:选择下数讯号的输入,若计数模式为P方向下数B;若计数模式为A/B,则此字段B遮没(MSK)字段:遮没(MSK)清除(CLR)字段:清除(CLR)[HSC极性设定遮没讯号字段:决定遮没讯号为正相或是倒相。遮没讯号清除讯号字段:决定清除讯号为正相或是倒相。清除讯号计数讯号字段:决定计数讯号为正相或是倒相。计数讯号[HSC内容长度设定可以选择的模式有以双字符组32Bit硬件计数器来存放计数值或1字符组存放计数值,1字符组当做循环计数器16BitTimer16BitCounter)两种。客户可依自己的需求应用。以下将FBsPLC的HHSC与SHSC所内定或可选择的输入点号码、软件遮没、清除、方向选择等相关号码汇整如下表。 MC/MN/容 的号 相关信号CV缓存器号码PV缓存器号码UPDRMC软件遮没继电软件清除继电直接清除CV缓存器即软件方向选择(MD2中断子程序标记名称*SHSC工作于MD2P/R时,方向选择由特殊继电器M1983M1985M1987M1989来决定。当工作于双向模式时HHSC为MD4~MD7、SHSC为MD4),输入点必须以连续号码配对使用,并且以偶数号码为A相输入例X4,奇数号码为B相输入例X5。上表中的X0~X15输入点只能被指定一次(亦即只能当作一种功能),不能重复使用。FBsMN的HHSC最高计数频率单/双相最高可达到920KHzFBSMC机种的HHSC计数频率单/双相最高可达到200KHzFBSMA机种的HHSC计数频率单/双相最高可达到20KHz软件高速计数器的输入频率总和不得大于5KHz,频率愈高愈占系统时间,扫描时间会暴增! 高速计数器的应用范例范例范例1.利用高速计数器作等长度的截断控制机构机构品品断断达HSC设定(Configuration)(HSC0设为MD达HSC设定(Configuration)控制程序控制程序【主程序】利用FUN93将SoC内HSC0的CV缓存器及当前值缓存器DR4096清为0CN=0HSC0D=0表CV利用FUN92将SoC内HSC0的CV缓存器的计数值读出(DR4096)计数长度DR0利用FUN93将其值写入SoC芯片内HSC0的PV缓存器及写入DR4098设定值缓存器CN=0HSC0D=1表PV起动马达截断器Y1ON01【子程序】74.IMD11D.(+D=93D.HSCT74.IMD11D.(+D=93D.HSCTHSC0R4098计数到时,将Y1ON(截断材料SaR409SaR409SbDR40计算出新的长度,并载入HSC0的【说明】主程序先将HSC0CV初始化(CV值为0),并将截断长度值(DR0)HSC0的PV中,然后启动Y0,电机转动开始送料。当CV值等于PV值时,启动裁刀并将PV值再加长度值DR0重新存入HSC0的PV中然后返回。当材料卷完时,缺料检测信号X2ON,电机停止。范例范例2.固定长度的高速计数到中断立即处理范例【主程序】当M100由01时,利用FUN93将SoC 内HSC0的CV以及当前值缓存器DR4096清CN=0,代表D0 利用FUN92将SoC 内HSC0的当前计数值读出,并存入当前值缓存器DR4096 CN=0,代表当M101由01时,启动Y0ON(开始运转利用FUN93将设定值缓存器(DR0的内容写入SoC内HSC0的PV,当作计数到中断设定值。CN=0,代表D=1,代表【子程序】 END END N计数到时,将Y0OFF(停止运转将Y0立即输出,才能立即停止运转(Y0会有扫描时间输出延时范例范例3.多段长度高速计数到中断立即处理范例【主程序】DDN8

HSCTRPP PP MS D DDN8114P.Z-W

利用FUN92将SoC内HSC1的当前值读出,并存入当前值缓存器DR4100CN=1,代表当M101由01时,将指针缓存器清除为将最后一段旗标清除为利用FUN93将计数行程DR200(第0段)的内容写入SoC内HSC1的PV,当作计数到中断设定值CN=1,代表D1将Y8~Y15清除为设定Y8ON,表示目前正位于第0Y8~Y15立即输出【子程序】标名为X3+I的X3正缘中断服务子程序(指定X3为正缘中断输入)当X3由01时,利用FUN93将内HSC1的CV以及当前值缓存器DR4096归零CN1,代表D1标名为HSC1I的硬件高速计数器中断处理子程序最后一段结束时,将Y15

将前一段输出将指标指到下一段将下一段输出

将下一段的计数长度(DR200开始,指针指到的缓存器)搬至设定值缓存器DR4102中最后一段时M110利用FUN93将设定值缓存器的内容写入SoC内HSC1的PV,当作计数到中断设定值CN=1,代表HSC1D1将Y8~Y15立即输出 FBs-PLC的高速定时器一般PLC定时器的计时单位(时基)最小只能达1mS,并且需加上扫描时间的误差,因此在需要比较精密的计时(如利用定时器配合HSC作成频率计)的场合就无法实现,必须使用高速定时器(HighSpeedTimer简称HST)才能达到精密计时要求。FBsPLC内设有一个1

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