在工业领域,数据采集与处理常涉及流量、转速、扭矩等传感器,它们通过高速脉冲信号形式传递数据。这些传感器凭借zhuoyue的jingque度和强大的抗干扰能力,受到技术人员的广泛喜爱。本文基于实际项目案例,详细探讨了西门子S7-1200系列PLC的高速脉冲采集功能及其实际应用。
S7-1200系列PLC的高速计数通道
S7-1200系列PLC普遍配备3至6路高速脉冲采集通道,这些通道独立于CPU扫描周期工作,可测量高达100KHz的单向脉冲频率和30KHz的双向或A/B相脉冲频率。除了计数功能外,还支持频率测量,并能与增量型旋转编码器连接。用户可通过硬件组态和相应指令块轻松利用这些功能。
西门子1200系列CPU高速计数通道
高速计数器的工作模式
高速计数器提供五种工作模式,包括外部反向控制计数器、内部方向控制单相计数器、双脉冲输入的双向增/减计数器、A/B相正交脉冲输入计数器,以及监控PTO输出模式。每种计数器均支持外部复位和无启动输入、内部复位和无启动输入两种工作状态。值得注意的是,计数器在组态时即启用,无需额外设置启动条件。
西门子1200系列CPU高速计数器硬件输入定义与工作模式
高速计数器的寻址
在高速计数测量中,数据以32位双整型有符号数的形式存储在特定映像区内。一旦设置高速计数器,用户可直接读取默认地址中的数据,如HSC1通道的默认地址为ID1000。
西门子1200系列CPU高速计数器寻址
频率测量
对于高速脉冲型传感器,如流量、转速、扭矩传感器,常需先测量其频率值,再处理数据以获取所需物理量。S7-1200系列PLC支持将计数通道直接设置为频率测量模式,并提供1.0秒、0.1秒和秒三种测量周期供选择。
高速计数器指令
用户可通过高速计数器指令模块在线修改参数,若无需更改,则直接访问寻址地址即可。
高速计数器指令
应用实例:高速脉冲计数
以DC24V脉冲信号的转速扭矩传感器为例,其转速码盘数为60,扭矩-50N.m至50N.m对应5K至15K脉冲。具体步骤如下:
插入PLC1214CPU并配置其属性。
配置HSC1为转速频率测量,并设置相关参数。
配置HSC2为扭矩频率测量。
在程序中读取ID1000的值作为转速脉冲频率,并转换为转速和扭矩值。
DC24V脉冲信号的转速扭矩传感器
数据处理与注意事项
在数据处理时,需将整数值转换为浮点数并进行线性变换。此外,需特别注意S7-1200 CPU数字量输入通道的输入滤波器配置,以避免不当配置导致的高速脉冲采集失败。