西门子S7-400中央控制器CPU414-2

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可编程序控制器的普通计数器的计数过程与扫描工作方式有关，CPU通过每一扫描周期读取一次被测信号的方法来捕捉被测信号的上升沿，被测信号的频率较高时，会丢失计数脉冲，因此普通计数器的工作频率很低，般仅有几十赫兹，高速计数器可以对普通计数器无能为力的事件进行计数，CPU221和CPU222有4个高速计数器，其余的CPU有6个高速计数器，较高计数频率为30kHz，可设置多达12种不同的操作模式。

一般来说，高速计数器与鼓形定时器配套使用，该设备有一个安装了增量式编码器的轴，它以恒定的转速旋转。编码器每圈发出一定数量的计数时钟脉冲和二个复位脉冲，作为高速计数器的输人。高速计数器有一组预置值，开始运行时装人**个预置值，当前计数值小于当前预置值时，设置的输出有效。当前计数值等于预置值或有外部复位信号时，产生中断。发生当前计数值等于预置值的中断时，装载人新的预置值，并设置下一阶段的输出。有复位中断事件发生时，设置**个预置值和**个输出状态，循环又重新开始。

因为中断事件产生的速率远远低于高速计数器计数脉冲的速率，用高速计数器可实现高速运动的精确控制，并且与可编程序控制器的扫描周期的关系不大。

高速计数器的工作模式

高速计数器的工作模式分为下面的4大类：

(1)无方向输人信号的单相加/减计数器(模式0~2)，可用高速计数器的控制字节的*3位来控制加计数或减计数。该位为1时为加计数，为0时为减计数。

(2)有方向输人信号的单相加/减计数器(模式3-5)，方向输人信号为1时为加计数，为0时为减计数。

(3)有加计数时钟脉冲和减计数时钟脉冲输入的双相计数器(模式6-8)，若加计数和减计数脉冲的上升沿出现的时间间隔不到0.3ms，高速计数器会认为这两个事件是同生的，当前值不变，也不会有计数方向变化的指示。反之，高速计数器就能够捕捉到每一个立事件。

(4) A/B相正交计数器(模式9~11)，它的两路计数脉冲的相位互差90*(见图6-39)，j时A相时钟脉冲比B相时钟脉冲**前90°，反转时A相时钟脉冲比B相时钟脉冲滞后90°。利用这一特点可以实现在正转时加计数，反转时减计数。

A/B相正交计数器可以选择1倍频(1x)模式(见图6-39)和4倍频(4x)模式(见6-40)。在一倍频模式，时钟脉冲的每一周期计一次数，在4倍频模式，时钟脉冲的每一周期4次数:

两相计数器的两个时钟脉冲可以同时工作在较大速率(30kHz)，全部计数器可以同时较大速率运行，互不干扰。

图 6- 39 正交1 x 模式操作举例

图 6-40 正交4 x 模式操作举例

根据有无复位输人和启动输人，上述的4类工作模式又可以各分为3种。因此HSC1和HSC2有12种工作模式;HSC0和HSC4因为没有启动输入，只有8种工作方式;HSC3和HSC5只有时钟脉冲输人，所以只有一种工作方式。

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