FX2N系列PLC的高速计数器

    FX2系列PLC中共有21点高速计算器，元件编为C235~C255，这21点高速计数器在PLC中共享6个高速计数器的输入端X0～X5。当高速计数器的一个输入端被某个计数器占用时，这个输入端就不能再用于另一个高速计数器，也不能用做其他的输入。也就是说，由于只有6个高速计数的输入，因此，最多只能同时用6个高速计数器。

    高速计数器是按中断方式运行的，因而它独立于扫描周期。所选定的计数器的线圈应被连续驱动，以表示这个计数器及其有关输入端应保留，其他高速处理不能再用这个输入端子。

    各个高速计数器都有其对应的输入端子，见表2-11。

    表2-11    高速计数器的分配关系

    注：①U-增计数输入；D-减增计数输入；A-A相输入；B-B相输入；R-复位输入；S-启动输入。

    ②X6和X7也是高速输入，但只能用作启动信号，不能用于高速计数。

    图2-105所示为高速计数器的线圈驱动方式及计数信号输入方式。

    当X20接通时，选中高速计数器C235，根据表2-11，C235对应的计数输入端为X0，因此，计数脉冲应从X0输入而不能从X20输入。

    图2-105    高速计数器的线圈驱动方式及计数信号输入方式

    当X20断开时，线圈C235断开，同时C236接通，选中计数器C236。C236的计数脉冲应从X1端输入，而不能从X20输入。

    最容易造成错误的是，将高速信号输入端X0和X1既当作高速计数器的选中端，又当作高速计数器的信号输入端。

    可见，高速计数器的选择并不是任意的，应根据所需计数器的类型及高速输入的端子来选择，X0～X5这6个高速输入端，其中X0、X2、X3输入脉冲频率最高为10kHz，X1、X4、X5输入脉冲频率最高为7kHz。从表2-11可知，输入端X6、X7不能用于高速计数的脉冲输入端，只能作为相应计数器的启动输入端。

    高速计数器有1相型和2相型两类。

   (1)1相型高速计数器。1相型高速计数器共11点(C235～C245)，所有计数器都是32bit增/减计数器，即双向计数器，其触点动作方式及计数方向设定与普通32bit双向计数器相同。作增计数器时，当计数值达到设定值时触点动作并保持，作减计数时，当计数值达到设定值时触点复位。

    1相型高速计数器分为1相无启动/复位和1相带启动/复位两种，计数器的计数方向取决于其对应标志M8×××，×××为对应计数器的元件号(C235～C245)。

    ①1相无启动/复位计数器共有6点(C235～C240)，每个计数器只用1个计数输入端。图2-106所示为1相无启动/复位计数器的用法举例。

    当X10接通时，计数方向标志M8235为ON，计数器C235设置为减计数，X10断开时，M8235为OFF，计数器C235设置为增计数。

    当X11接通时，C235复位置0，C235触点断开。

    当X12接通时，计数器C235选中，对应计数器C235的输入端为X0，C235对从X0输入的脉冲信号计数。

    图2-106    1相无启动/复位计数器

    图2-107    1相带启动/复位计数器

    ②1相带启动/复位计数器共有5点(C241～C245)，每个计数器各有一个计数输入端和一个复位输入端，计数器C244和C245还另有一个启动输入端。图2-107所示为1相带启动/复位计数器的用法示例。

    当X10接通时，计数方向标志M8245为ON，C245设置为减计数，X10断开时，计数方向标志M8245为OFF，C245设置为增计数。当X11接通时，C245复位置0，由表2-11可知，计数器C245还可由接在输入端X3的外部信号复位，此外，C245的计数还受接在X7端的计数启动信号控制。在X12接通选中的条件下，当X7接通时，C245开始对从X2输入的脉冲信号计数，X7断开时，C245停止计数。

   (2)2相型高速计数器。2相型高速计数器共有10点(C246～C255)，其中，C246～C250为2相双向计数器，C251～C255为2相A-B相计数器。

    所谓2相，是指这种计数器具有两个计数输入端，一个专门用于增计数信号输入，一个专门用于减计数信号输入。计数器C249和250还具有复位和启动输入端(表2-11)。

    关于2相型高速计数器的特点及使用方法请参阅有关可编程控制器的使用手册。

   (3)计数器的最高计数频率。计数器的最高计数频率受两个因素制约，一是各输入端的响应速度，二是全部高速计数器的处理时间。

    各输入端的响应速度受硬件限制，不能响应频率非常高的输入信号，当只用其中一个高速计数器时，输入点X0、X2、X3的最高输入信号频率为10kHz，X1、X4、X5的最高输入信号频率为7kHz。

    全部高速计数器的处理时间是限制高速计数器计数频率的主要因素，高速计数器是采用中断方式运行的，因此，同时使用的计数器数量越少，计数频率就越高，如果某些计数器用比较低的频率计数，则其他计数器就可以较高的频率计数。也就是说，所有高速计数器的计数频率总和不能超过一个定值。

    计数频率总和是指同时在PLC计数输入端出现的所有输入信号频率之和的最大值。FX2系列PLC的计数频率总和必须小于20kHz。

    例如：某控制系统选用C235、C236、C237三个1相计数器（计数信号分别从X0端、X1端，X2端输入）。X0端输入的最高计数频率为0.6kHz，X1端输入的最高计数频率为4 kHz，X2端输入的最高计数频率为10kHz，则频率总合为14.6kHz，低于效率总合20kHz的限制，此系统所选用的3个计数器均能正常计数。

    对于2相双向计数器，由于在使用时对某一特定时刻只能用1相信号，故可按单相计数器计算方法来计算频率总和。如果确有可能，增减计数信号脉冲同时进入计数器，则应作为2相信号计数器来计算频率总和。

    当使用具有顺时针和逆时针输出形式的旋转编码器时，双向计数器的计算频率可比A-B相型计数器的计算频率高得多，而不会影响计算结果。

    对于A-B相型计数器，当使用1个或者2个这种计数器后，一般就不要用高于2kHz的频率对其计数。在计算它的计数频率总和时，应将每个计数器的输入信号频率乘以4再与其他计数器的计数频率相加。

    例如：某系统选用1相计数器C237、2相双向计数器C246、2相A-B相计数器C255各一个。C237的对应输入端为X2，输入信号最高频率为3kHz，C246的对应输入端为X0和X1，输入信号最高频率为8kHz，C255的对应输入端为X3和X4，输入信号最高频率为2kHz，则3个计数器的计数频率总和为

   3+8+(2×4)=19 (kHz)

    虽然19kHz的频率总和低于20kHz的限制，但双向计数器C246的输入X1的硬件响应频率最高为7kHz，所以，C246的信号频率必须从8kHz降为7kHz，否则计数器将不能正常工作。

    综上所述，当只使用一个计数器时，计数输入的最高频率为：1相-10kHz；双向-7kHz；A-B相-2kHz。当同时使用多个计数器时，各计数器的输入信号频率总和必须低于20kHz。在计算频率总和时，A-B相计数器输入频率应乘以4计算。