-Bộ đếm tốc độ cao (HSC) được sử dụng để theo dõi và điều khiển các quá trình tốc độ cao mà CPU của PLC không thể kiểm soát được do bị hạn chế về thời
gian và vòng quét.
-Tần số đếm lớn nhất của mỗi HSC phụ thuộc vào loại PLC.
-Mỗi bộ đếm lớn nhất của mỗi HSC phụ thuộc vào loại PLC.
-Mỗi bộ đếm tốc độ cao (HSC) có những ngõ vào là xung clock, ngõ vào điều khiển trực tiếp như là rese, start. Đối với những bộ đếm tốc độ cao có hai phase thì cả hai ngõ vào đều có tốc độ lớn nhất. Trong mode 4x cung cấp hai loại tốc độ: Đếm với tốc độ cực đại hoăc gấp 4 lần tốc độ cực đại. Khi HSC chạy với tốc độ cực đại thì không có sự can thiệp nào khác.
-Cách hoạt động của HSC cũng giống như các bộ đếm khác của PLC, nghĩa là cũng đếm theo cạnh sườn lên của tìn hiệu đầu vào, số đếm đươc sẽ được ghi vào trong vùng nhớ đặc biệt dạng double word và gọi đó là giá trị hiện hành kí hiệu (CV).
Khi giá trị CV bằng với giá trị đặt trước cho HSC thì CPU phát ra một tín hiệu ngắt giá trị định trước kí hiệu là một số nguyên 32 bit nằm trong một ô nhớ đặt biệt.
-Khi cho phép ngắt bộ đếmtốc độ cao HSC, thì các ngắt sau được phát.
+ Ngaét khi CV= PV.
+ Ngắt khi có tín hiệu báo thay đổi hương đên từ các cổng input.
-Mỗi bộ đếm tốc độ cao HSC đều có các mode hoạt động khác nhau. Ta chọn chế độ hoạt động (Mode) cho một bộ đếm bằng lệnh HDEF. Từng Mode hoạt động
Dạng lệnh Mô tả chức năng lệnh L
A D
Lệnh phát xung tại cổng ra Q0.0 hoặc Q0.1 tùy theo cấu trúc được định nghĩa trong byte điều khiển ô nhớ chu kì độ rộng
Q0.x(word): 0-1 0:thực hiện PTO 1:Thực hiện PWM
STL PLS
lại có kiểu hoạt động khác nhau. Kiểu hoạt động của mỗi bộ đươc xác định bằng nội dung của một byte điều khiển trong vùng nhớ đặc biệt, sau đó bộ đếm được kích hoạt baống leọnh HSC.
-Chỉ có thể kích hoạt được bộ đếm sau khi đã khai báo Mode làm việc và kiểu hoạt động cho từng Mode trong byte diều khiển.
a. Sự kết nối dây các ngõ vào cho các bộ đếm tốc độ cao(HSC)
HSC Những ngõ vào được sử dụng HSCO I0.0, I0.0 , I0.2
HSC1 I0.6 , I0.7 , I1.0 , I1.5 HSC2 I1.2 , I1.3 , I1.4 , I1.5 HSC3 I0.1
HSC4 I0.3, I0.4 , I0.5 HSC5 I0.4
-Bảng trên trình bày những ngõ vào của CPU 211 , 222 , 224 ,được sử dụng cho những chức năng sau : clock, hướng điều khiển, Reset, Start kết hợp với bộ đếm cao toác cao HSC.
-Có một vài sự trùng lặp ở những ngõ vào của bộ đếm tốc độ cao (HSC) và Edge interrupt được trình bày trong bảng sau :
Yeáu toá 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
HSC 0 X X X
HSC 1 X X X X
HSC 2 X X X X
HSC 3 X
HSC 4 X X X
HSC 5 X
Ngaét sườn
X X X X
-Những ngõ vào của bộ đếm tốc độ cao giống nhau không đươc sử dụng cho hai chức năng khác nhau. Những ngõ vào của bộ đếm tốc độ cao không sử dụng cho Mode hiện tại thì có thể sử dụng cho những mục đích khác.
-Ví dụ HSCO dùng Mode 2 thì những ngõ vào I0.0 ,I0.1 và I0.2 dùng cho ngắt cạnh sườn hoặc HSC3 .
-Nếu một Mode của HSCO đươc dùng mà không sử dụng ngõ vào I0.1 thì ngõ vào này có thể sử dụng cho HSC3 hoặc ngắy cạnh sườn .
-Ghi chú : Tất cả những Mode của HSCO luôn sử dụng I0.0 và những mode của HSC4 luôn sử dụng I0.3. Như vậy những ngõ vào này không đươc sử dụng cho việc khác của bộ đếm sử dụng.
b. Nguyên tắc hoạt động của các bộ đếm tốc độ cao 1) Những lệnh của bộ đếm tốc độ cao
- Để bộ đếm tốc độ cao hoạt động thì tại chương trình chính phải gán Mode cho chúng bằng cách thực hiện lênh HDEF và lệnh kích hoạt HSC.
- Lệnh HDEF dùng để xác định Mode làm việc cho bộ đếm tốc độ cao. Tên của bộ đếm cần sử dụng được chỉ định bởi toán hạng HSC. Mode làm việc được chọn là nội dung của toán hạng Mode.
L A D
SDEF EN ENO HSC
MODE
HSC EN ENO N
- Lệnh HSC sử dụng để kích hoạt bộ đếm tốc độ cao .Khi được hực hiện thì cấu hình và mode hoạt động của bộ đếm tốc độ cao được chọn dựa vào những bit nhớ đặc biệt của byte điều khiển trong bộ đếm tốc độ cao.
2) Địa chỉ của bộ đếm tốc độ cao Kớ hieọu: HC
- Địa chỉ HC sử dụng để truy xuất giá trị đếm. Ta phải xác định rõ địa chỉ của bộ đếm tốc độ cao bằng cách thực hiện kiểu nhớ HC và số thứ tự của bộ đếm tốc độ cao ( ví dụ HCO ) để giá trị hiện hành của bộ đếm tốc độ cao. Giá trị hiện hành của bộ đếm tốc độ cao là chỉ độ và có giá trị là 32 bit được trình bày trong bảng sau:
S T L
HDEF HSC.MODE HSC N
MSB HC 2 LSB
31 0
Byte cao Byte thaáp
Byte 3 Byte 2 Byte 1 Byte 0 3) Byte ủieàu khieồn
-Mỗi bộ đềm tốc độ cao chỉ có một byte điều khiển để cho phép bộ đếm tốc độ cao hoạt động hoặc không hoạt động. Trong byte điều khiển gồm những bit sử dụng để: Định hướng đếm, định giá trị hiện hành, giá trị định trước của bộ đếm tốc độ cao được sử dụng. Sự giám sát của byte điều khiển kết hợp với giá trị hiện hành, giá trị định trước được thực hiện bằng cách thực thi lệnh kích hoạt HSC.
CÁC BIT ĐIỀU KHIỂN
HSC 0 HSC 1 HSC 2 HSC 3 HSC 4 HSC 5 MÔ TẢ
SM 37.0 SM 47.0 SM 57.0 SM 137.0 SM 147.0 SM 157.0 0=reset mức cao 1=reset mức thấp SM 37.1 SM 47.1 SM 57.1 SM 137.1 SM 147.1 SM 157.1 Dự trữ SM 37.2 SM 47.2 SM 57.2 SM 137.2 SM 147.2 SM 157.2 0=4x
1=1x SM 37.3 SM 47.3 SM 57.3 SM 137.3 SM 147.3 SM 157.3 1=đếm lên SM 37.4 SM 47.4 SM 57.4 SM 137.4 SM 147.4 SM 157.4 1=cập nhật
trực tiếp SM 37.5 SM 47.5 SM 57.5 SM 137.5 SM 147.5 SM 157.5 1=ghi giá trị
PV mới
SM 37.6 SM 47.6 SM 57.6 SM 137.6 SM 147.6 SM 157.6 1=ghi fia1 trò CV mới
SM 37.7 SM 47.7 SM 57.7 SM 137.7 SM 147.7 SM 157.7 1=cho pheùp HSC
4) Sự thiết lập giá trị hiện hànhvà giá trị định trước
-Mỗi bộ đếm tốc độ cao đều có giá trị hiện hành và giá trị định trước chứa trong 32 bit. Cả hai giá trị này đều là số nguyên. Việc nạp giá trị hiện hành và giá trị định trước mới vào bộ đếm tốc độ cao: tại chương trình chính chỉ việc cài đặt cho byte điều khiển cùng với những bit nhớ để giữ giá trị hiện hành và giá trị định trước. Tại chương trình chính có thể thực hiện lệnh kích hoạt HSC để ghi những giá trị mới này vào bộ đếm tốc độ cao.
Bảng giá trị CV và PV
Giá trị nạp HSC0 HSC1 HSC2 HSC3 HSC4 HSC5 Giá trị CV mới SMD 38 SMD 48 SMD 58 SMD 138 SMD148 SMD 158
Giá trị PV mới SMD 42 SMD 52 SMD 62 SMD 142 SMD 152 SMD 162
5) Byte trạng thái
Một byte trạng thái được hổ trợ đếm tốc độ cao. Byte trạng thái cung cấp những bit nhớ như cho biết hướng đếm, giá trị hiện hành lớn hơn hoặc bằng giá trị định trước.
Bảng các bit trạng thái :
HSC 0 HSC 1 HSC 2 HSC 3 HSC 4 HSC 5 MÔ TẢ
SM 36.0 SM 46.0 SM 56.0 SM 136.0 SM 146.0 SM 156.0 Not use SM 36.1 SM 46.1 SM 56.1 SM 136.1 SM 146.1 SM 156.1 Not use SM 36.2 SM 46.2 SM 56.2 SM 136.2 SM 146.2 SM 156.2 Not use
SM 36.3 SM 46.3 SM 56.3 SM 136.3 SM 146.3 SM 156.3 Not use SM 36.4 SM 46.4 SM 56.4 SM 136.4 SM 146.4 SM 156.4 Not use SM 36.5 SM 46.5 SM 56.5 SM 136.5 SM 146.5 SM 156.5 1=đếm xuống
0=đếm lên SM 36.6 SM 46.6 SM 56.6 SM 136.6 SM 146.6 SM 156.6 CV=PV
0=not equal 1=equal
SM 36.7 SM 46.7 SM 56.7 SM 136.7 SM 146.7 SM 156.7 0 neáu CV<=PV 1 neáu CV>PV
6) Chọn trạng thái tích cực và Mode x1, x4
Trong S7 – 200 của CPU 224 có 4 bộ đếm tốc độ cao sử dụng 3 bit điều khiển để điều khiển hoạt động của ngõ vào: reset, start và cho mode đếm 1x, 4x. Những bit này được chỉ định trong byte điều khiển tương ứng với từng bộ đếm tốc độ cao được chọn và chỉ được sử dụng khi lệnh HDEF được thực thi. Những bit này được định nghiã trong bảng sau:
Bảng chọn mức tich cực cho reset và start
Ta phải đặt những bit điều khiển cho những trạng thái theo yêu cầu trước khi lệnh HDEF được thực thi. Mặt khác bộ đếm đảm nhiệm cấu hình mặc định cho mode được chọn. Sự thiết lập mặc định cho những ngõ vào reset và start là tích cực mức cao
HSC0 HSC1 HSC2 HSC4 MÔ TẢ
_____ SM 47.0 SM 57.0 SM 147.0 0= reset tích cực cao
1= reset tích cực thấp
_____ SM 47.1 SM 57.1 SM 147.1 0= start tích cực cao
1= start tích cực thấp
_____ SM 47.2 SM 57.2 SM 147.2 0= tốc độ đếm x 4
1= tốc độ đếm x 1
và tốc độ đếm là 4x counting rate. Khi lệnh HDEF vừa thực thi xong thì ta không thể thay đổi những thông số của bộ đếm đã đề cập ở trên, trừ khi ta đặt CPU sang stop.
7) Tìm hiểu chi tiết các giản đồ định thời của bộ đếm tốc độ cao HSC
8) Các mode hoạt động của từng bộ đếm tốc độ cao
Mode Mô tả I 0.0 I 0.1 I 0.2
0 Counter 1 pha up/down ủieàu
khiển trực tiếp bên trong. Clock Giá trị đếm
0 3 2
1 1
Pha A 0
1 Pha B 0
4
3
2 Xung
0 ẹieàu khieồn trực tiếp
Giá trị hiện hành Counter
Mode 0,1,2 1
0 1 0
0
HSC 0
1
SM 37.3 = 0 đếm xuống SM 37.3 = 1 đếm lên
Reset 3 Counter 1 pha up/down ủieàu
khiển trực tiếp bên trong.
I 0.1 = 0 đếm xuống I 0.1 = 1 đếm lên
Clock Dir
4 Reset
6
7 Counter hai pha với xung ngõ vào đếm lên,đếm xuống
Clock (up)
Clock (down)
Reset 9
10
Counter hai pha A/B ẳ
Pha A chậm hơn B 90o theo kim đồng hồ
Pha A nhanh hôn B 90o theo ngược kim đồng hồ.
Clock A
Clock
B Reset
Các Mode hoạt động của HSC1
Mode Mô tả I 0.6 I 0.7 I 1.0 I 1.1
Counter 1 pha up/down điều khiển trực tiếp bên trong.
SM 47.3 = 0 đếm xuoáng
SM 47.3 = 1 đếm lên
Clock Reset
Start
Counter 1 pha up/down điều khiển trực tiếp bên trong.
SM I 0.7 = 0 đếm xuoáng
SM I 0.7 = 1 đếm lên
Clock Dir Reset
Start 0
1 2
3 4 5
9 10 11
HSC 1
6 7 8
Counter hai pha với xung ngõvào đếm lên,đếm xuoáng
Clock
(up) Clock
(Dn) Reset
Start Counter hai pha A/B ẳ.
Pha A chậm hơn B 90o theo kim đồng hồ
Pha A nhanh hôn B 90o theo ngược chiều kim đồng hồ.
Clock
Pha A Clock
Pha B Reset Start
Các Mode hoạt động của HSC 2:
Mode Mô tả I 1.2 I 1.3 I 1.4 I 1.5
Counter 1 pha up/down điều khiển trực tiếp bên trong.
SM 57.3 = 0 đếm xuoáng
SM 57.3 = 1 đếm lên
Clock Reset
Start
Counter 1 pha up/down điều khiển trực tiếp bên trong.
SM I 0.7 = 0 đếm xuoáng
Clock Dir Reset
Start 3
4 5
9 10 11 0 1 2
HSC 2
SM I 0.7 = 1 đếm lên 6
7 8
Counter hai pha với xung ngõvào đếm lên,đếm xuoáng
Clock (up)
Clock
(Dn) Reset
Start Counter hai pha A/B ẳ.
Pha A chậm hơn B 90o theo kim đồng hồ
Pha A nhanh hôn B 90o theo ngược chiều kim đồng hồ.
Clock Pha A
Clock
Pha B Reset Start
Các Mode hoạt động của HSC4:
Mode Mô tả I 0.3 I 0.4 I 0.5
Counter 1 pha up/down điều khiển trực tiếp bên trong.
SM 147.3 = 0 đếm xuoáng
SM 147.3 = 1 đếm lên
Clock
Reset
Counter 1 pha up/down điều khiển trực tiếp bên
Clock Dir Reset 0
1
3
4
HSC 4
trong.
SM I 0.4 = 0 đếm xuoáng
SM I 0.4 = 1 đếm lên
6
7
Counter hai pha với xung ngõvào đếm lên,đếm xuoáng
Clock (up)
Clock
(Dn) Reset Counter hai pha A/B ẳ.
Pha A chậm hơn B 90o theo kim đồng hồ
Pha A nhanh hôn B 90o theo ngược chiều kim đồng hồ.
Clock Pha A
Clock
Pha B Reset
Các Mode hoạt động của HSC5:
Mode Mô tả I 0.4
0
Counter 1 pha up/down điều khiển trực tiếp bên trong
SM 157.3 = 0 đếm xuoáng
SM 157.3 = 1 đếm lên
Clock
Các Mode hoạt động của HSC 3:
9
10
HSC 5
HSC 3
Mode Mô tả I 0.1
0
Counter 1 pha up/down điều khiển trực tiếp bên trong
SM 137.3 = 0 đếm xuoáng
SM 137.3 = 1 đếm lên
Clock
9) Các bước thực hiện việc khai báo sử dụng bộ đếm tốc độ cao -Nạp giá trị điều khiển phù hợp với mode đã chọn cho byte điều khiển.
-Nạp giá trị định trước cho SMD, giá trị hiện hành cho SMD.
-Xác định mode làm việc cho bộ đếm tốc độ cao bằng lệnh HDEF.
-Khai báo sử dụng chế độ ngắt và tín hiệu báo ngắt bằng lệnh ATCH.
-Kích hoạt bộ đếm tốc độ cao bằng lệnh HSC.
-Ta luôn thực hiện các bước trên tại vòng quét đầu tiên.