S7-200 PLC的计数器操作指令

    定时器对时间的计量是通过对PLC内部时钟脉冲的计数实现的。计数器的运行原理和定时器基本相同，只是计数器是对外部或内部由程序产生的计数脉冲进行计数。在运行时，首先为计数器设置预置值PV，计数器检测输入端信号的正跳变个数，当计数器当前值与预置值相等时，计数器动作，完成相应的控制任务。    S7-200系列PLC提供增计数器(Counter Up，CTU)、减计数器(Counter Down，CTD)、增／减计数器(Counter Up/Down，CTUD)三种类型的计数器，总共256个。计数器编号由计数器名称和常数(0～255)组成，表示方法为Cn，如C99。三种计数器使用同样的编号，所以在使用中要注意，在同一个程序中，每个计数器编号只能出现一次。计数器编号包括当前值和计数器位两个变量信息。计数器的当前值用于存储当前累计的脉冲数，用一个16位的存储器存储16位带符号的整数，最大计数值为32767。    对于CTU、CTUD，当计数器的当前值等于或大于预置值时，该计数器位置l，所对应的计数器触点闭合；对于CTD，当计数器当前值减为0时，计数器位置1。    增计数器的梯形图由标识符CTU、计数脉冲输入端CU、增计数器的复位信号输入端R、增计数器的设定值PV和计数器编号Cn构成；减计数器的梯形图由标识符CTD、计数脉冲输入端CD、减计数器的装载输入端LD、减计数器的设定值PV和计数器编号Cn构成；增／减计数器的梯形图由标识符CTUD、增计数脉冲输入端CU、减计数脉冲输入端CD、增／减计数器的复位信号输入端R、增减计数器的设定值PV和计数器编号Cn构成。    计数器操作指令的语句表由操作码(增计数器为CTU/减计数器为CTD/增减计数器为CTUD)、计数器编号Cn和设定值PV构成，即CTU Cn，PV；CTD Cn，PV；CTUD Cn，PV。    表3-7所列为计数器指令的梯形图、指令表，表3-8所列为计数器指令的操作数。    表3-7    计数器指令的梯形图、指令表
    表3-8    计数器指令的操作数
    下面对三种类型计数器的工作原理进行分析。    (1)增计数器是通过获取计数输入信号的上升沿来进行加法计数的。增计数器在复位端信号为1时，其计数器的当前值SV=0，计数器的状态也为0；当复位端的信号为0时，其计数器可以工作，每当一个输入脉冲到来时，计数器的当前值做加1操作，即SV=SV+1；当当前值大于等于设定值(SV≥PV)时，计数器的状态变为1，这时再来计数脉冲时，计数器的当前值仍不断地累加，直到SV=32767时，停止计数；直到复位信号到来，计数器的SV值等于零，计数器的状态变为0。    增计数器(CTU)指令的LAD、STL和FBD应用编程如图3-20所示。
    图3-20    增计数(CTU)指令的LAD、STL程FBD应用编程    (2)减计数器是通过获取计数输入信号的上升沿来进行减法计数的。减计数器在装载输入信号为1时，其计数器的设定值PV被装入计数器的当前值寄存器，此时SV=PV，计数器的状态也为0；当装载输入端的信号为0时，其计数器可以工作，每当一个输入脉冲到来时，计数器的当前值做减1操作，即SV=SV-1;当当前值等于0时，计数器的状态变为1，并停止计数；直到装载输入端变为1，再一次装入PV值之后，计数器的状态变为0，才能再次重新计数；减计数器的状态只有在当前值SV等于0时才为1。    减计数器(CTD)指令的LAD、STL和FBD应用编程如图3-21所示。
    图3-21    减计数器(CTD)指令的LAD、FBD和STL应用编程    (3)增／减计数器具有加计数与减计数两个输入端，通过获取对应计数输入信号的上升沿，进行加法、减法计数。增／减计数器在复位端信号为l时，其计数器的当前值SV=0，计数器的状态也为0；当复位端的信号为0时，其计数器可以工作；每当一个增计数输入脉冲到来时，计数器的当前值做加1操作，即SV=SV+1；当当前值大于等于设定值(SV≥PV)时，计数器的状态变为1，这时再来计数脉冲时，计数器的当前值仍不断地增加，直到SV=32767时，停止计数；每当一个减计数输入脉冲到来时，计数器的当前值做减1操作，即SV=SV -1；当当前值小于设定值(SV<PV)时，计数器的状态为0，再来减计数脉冲时，计数器的当前值仍不断地递减。总之，每来一个增计数脉冲，SV值就加1，每来一个减计数脉冲，SV值就减1，当SV值大于等于PV值时，计数器C3的状态就为1，SV值小于PV值时，计数器的状态就为0。    增／减计数器(CTUD)指令的LAD、FBD和STL应用编程如图3-22所示。
    图3-22    增／减计数器(CTUD)指令的LAD、FBD和STL应用编程    应用计数器操作指令时务必注意：    1)在使用指令表编程时，一定要弄清楚各输入端的作用，次序一定不能颠倒。例如增计数第一个LD是计数输入，第二个LD是复位信号输入，再CTU;减计数第一个LD是计数输入，第二个LD是装载信号输入，再CTD;增／减计数器第一个LD是增计数输入，第二个LD是减计数输入，第三个LD是复位信号输入，再CTUD。    2)在用户程序中，既可以访问计数器位，又可以访问计数器的当前值，都通过计数器编号Cn实现。使用位控制指令则访问计数器位，使用数据处理功能指令则访问当前值。    【例3-4】 图3-23所示是定时器与计数器综合应用实例，试进行分析并画出时序图。    分析：在网络1中，当输入控制端I0.0由OFF变成ON时，“能流”通过它并流经M0.0动断触点（M0.0未启动）到达TON的使能端IN，接通延时定时器开始计时，当定时器当前值等于设定值为300 (300×100ms = 30s)时，T50被置1；在网络2中，T50动合触点闭合，启动中间继电器M0.0，M0.0在网络1中的动断触点断开，定时器TON复位，T50（位）旋即由1变成0，使网络2中M0.0旋即由1变成0，M0.0在网络1中的动断触点又启动TON重新计时。可见，只要I0.0存在，M0.0就每隔30s产生一个正脉冲。在网络3中，C20对M0.0产生的正脉冲计数，I0.0由OFF变成ON后第300s时，C20当前值等于设定值10，C20（位）由0变成1；若I0.0由ON变OFF，则其在网络1中的动合触点断开使T50复位，其在网络3中的动断触点接通使C20复位为0。根据这一分析画出的定时器与计数器综合应用的时序图如图3-24所示。
    图3-23    定时器与计数器综合应用实例
    图3-24    定时器与计数器综合应用的时序图