可用高速计数器定义指令HDEF来进行设置

2019-05-22 20:52字体:
  

  由PLC控制的某些系统,经常要测量各类模拟电压信号,以往通常用电压传感器进行采样,由PLC的模拟量扩展模块进行运算处理。电压传感器输出是模拟量,在电磁骚扰较强的环境中,容易出现较大的测量误差;同时,由于占用模拟量扩展模块宝贵的输入点(模拟量扩展模块价格接近中、小型PLC的价格,且输入点极少),使系统的性价比降低。当用计数,能较好地解决上述问题,V/F传感器输出是脉冲信号,该信号在电磁骚扰下变化极小;另外,该信号是数字量,可直接接入PLC的输入点。下面以西门子SIMATCS7-00、CPU224和V/F传感器为例介绍测量模拟电压信号的方法。

  CPU224有HSC0-HSC5共6个高速计数器,每个高速计数器都有多种工作模式以完成不同的功能,在使用一个高速计数器时,根据系统的控制需要,首先要给计数器选定一种工作模式,可用高速计数器定义指令HDEF来进行设置。只有定义了计数器和计数器模式,才能对计数器的动态参数进行编程。编程时,每个高速计数器只能使用一条HDEF指令。每个高速计数器都有一个控制字节,包括允许或禁止计数,计数方向的控制,要装入的计数器当前值和要装入的预置值。

  V/F传感器把测量的模拟电压信号按着固定的比率转换成矩形脉冲信号,本例采用的电压/频率传感器,它的比率为20Hz/V。

  下面以一台35kV级中、小容量变电所用直流电源为例,说明如何利用CPU224的高速计数器HSC1和V/F传感器(输入:DC0~500V电压,输出:0~10kHz脉冲)来测量控制母线电压。首先,V/F传感器将输入电压(控制母线电压)转换为矩形脉冲信号,再将此信号送入高速计数器HSC1的输入端,并累计脉冲数。通过设置定时中断0的间隔时间,来控制高速计数器累计脉冲的时间,当预置的间隔时间到后,根据累计脉冲数,计算出被测控制母线电压值,测量原 理 图 如 图1所 示 。

  主程序在第一个扫描周期调用初始化子程序SBR0,仅在第一个扫描周期标志位SM0.1=1。由子程序SBR0实现初始化。

  首先,把高速计数器HSC1的控制字节MB47置为16进制数FC,其含义是:正方向计数,可更新预置值(PV),可更新当前值(CV),激活HSC1。

  然后,用定义指令HDEF把高速计数器HSC1设置成工作模式0,即没有复位或启动输入,也没有外部的方向选择。当前值SMD48复位为0,预置值SMD52置为FFFF(16进制)。定时中断0间隔时间SMB34置为100ms,中断程序0分配给定时中断0,并允许中断,用指令HSC1启动高速计数器。

  

  每100ms调用一次中断程序0,读出高速计数器的数值后,将其置零。通过HSC1计数值及变换关系来求被测的控制母线电压值。本例中,采用参数为输入0~500V、环亚国际娱乐,输出0~10kHz的V/F传动器,100ms时间累计脉冲最多为1kHz,在中断程序中用乘法指令MUL将该计数值乘5,则100ms内最多脉冲累计数为1k×5=5kHz,从而实现显示值与10倍的真实电压值相对应,假设经乘法指令运算后计数值为2200Hz,则实际电压值相应为220V。然后将经程序处理的计数值置入输出字节QBO,以便通过LED来显示被测的模拟电压值。高速计数器和V/F传感器测量模拟电压信号的主程序、子程序和中断程序如下所述。

  LD SM0.1 //用初次扫描存储器位(SM0.1)调用执行初始化操作的子程序。由于采用这样的子程序调用,后续扫描不会再调用这个子程序,从而减少了扫描时间,也提供了一个结构优化的程序。

  MOVB 16#FC,SMB47 //设置高速计数器HSC1控制字节:上升沿复位,上升沿启动,1X计数速率,正向计数,可改变方向,可更新PV(预置值),可CV(当前值),激活HSC1。

  MOVB 16#C0,SMB47 //重新设置HSC1控制字节:上升沿复位,上升沿启动,4X计数速率;反向计数,不改变计数方向,不更新PV,可更新CV,激活HSC1。

  以上方法已用于GZS2智能型高频开关直流电源等控制系统(变电站、发电厂用直流电源),实践证明,该方法进行模拟电压信号测量,具有精度高(最高可达5/1000V),抗骚扰性强,运行可靠等优点,具有较大的实用价值和广泛的应用前景。

  [1] 台方.可编程控制器应用教程[M].中国水利水电出版社,2001.



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