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為什么要用高速計數模塊

為什么要用高速計數模塊，能否在PLC里編程實現高速脈沖信號的計數？為了回答這個問題，我們先來簡單了解一下PLC的信號處理過程。

首先，PLC從輸入模塊讀取信號，然后通過PLC CPU中的用戶程序加工處理信號，處理后的信號通過輸出模塊輸出給執行器。這樣用戶通過編程可以很靈活的應對不同控制需求。但是PLC CPU的程序掃描周期范圍一般在幾個毫秒到幾十個毫秒，無法實現更快的高速計數要求 （如捕捉100Hz的脈沖信號，至少需要CPU掃描周期小于5毫秒），這就需要使用高速計數模塊。

高速計數模塊自帶硬件處理能力，可以不通過CPU直接對輸入的高速脈沖信號進行計數，這樣就可以滿足項目中高速計數的處理要求。

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有哪些高速計數模塊

在S7-1500、ET200MP和ET200SP系統中有多種模塊可以實現高速計數：

TM Count模塊

TM PosInput模塊

DI HF模塊

DI HS模塊

TM Timer模塊

CPU 1511C/1512C

下面我們分別介紹這些模塊/CPU的特點。

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TM Count 模塊

TM Count模塊共有兩種，分別是TM Count 2x24V和TM Count 1x24V。它們的區別如下：

表1  TM Count模塊區別

TM Count模塊有以下特點：

可連接24V高速脈沖信號

對于連接的傳感器，支持源型、漏型以及推拉式高速脈沖傳感器

支持高速計數工藝對象，使用起來更加簡潔方便

支持Zui高頻率200kHz的高速脈沖信號

支持的傳感器類型有：

帶有 A/B 軌跡的增量編碼器，90° 相移

帶有 A/B 軌跡的增量編碼器，90° 相移，帶零脈沖

單脈沖編碼器

脈沖加方向編碼器

A相加計數，B相減計數的編碼器

支持的功能以及模式：

硬件、軟件門功能

計數，測量模式

比較值功能

上下限功能

中斷功能

設置計數值功能

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TM PosInput模塊

TM PosInput模塊共有兩種，分別是TM PosInput 2和TM PosInput 1。

它們的區別如下：

表2 TM PosInput模塊區別

TM PosInput模塊有以下特點：

可連接RS422、5V TTL高速脈沖信號

可以連接SSI傳感器信號

支持工藝對象，使用起來更加簡潔方便

支持Zui高頻率1MHz的高速脈沖信號

支持的傳感器類型有：

帶有 A/B 軌跡的增量編碼器，90° 相移

帶有 A/B 軌跡的增量編碼器，90° 相移，帶零脈沖

單脈沖傳感器

脈沖加方向編碼器

A相加計數，B相減計數的編碼器

SSIjuedui值編碼器

支持的功能以及模式：

硬件、軟件門功能

計數，測量模式

比較值功能

上下限功能

中斷功能

設置計數值功能

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DI HF 模塊

以上兩類模塊（TM Count/TM PosInput）是專門的高速計數模塊，功能Zui強也Zui全面。除此之外還有一些其它的模塊也具備一定的高速計數功能，如DI HF(高性能數字量輸入)模塊。

DI 16x24VDC HF與DI 32x24VDC HF這兩種模塊都具備高速計數功能。

它們的區別如下：

表3 DI HF模塊區別

DI HF模塊的高速計數功能有以下特點：

可連接24V高速脈沖信號

只支持漏型輸入信號

不支持工藝對象，使用時需要直接訪問模塊IO區

支持Zui高頻率6kHz的高速脈沖信號

只有0,1兩個通道支持高速計數功能

支持的傳感器類型有：

僅支持單脈沖傳感器

支持的功能以及模式：

僅支持軟件門

僅支持計數模式

比較值功能

上下限功能

設置計數值功能

中斷功能

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DI HS 模塊

DI HS（高速數字量輸入）模塊也具有高速計數功能。DI HS模塊有兩種，它們的區別如下：

表4 DI HS模塊區別

DI HS 模塊的高速計數功能有以下特點：  

可連接24V高速脈沖信號

只支持漏型輸入信號

不支持工藝對象，使用時需要直接訪問模塊IO區

可組態4個高速計數通道

支持的傳感器類型有：

單脈沖傳感器

脈沖加方向編碼器

支持的功能以及模式：

支持軟件門、硬件門

只支持計數模式

比較值功能

上下限功能

設置計數值功能

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TM Timer模塊

TM Timer模塊也具備高速計數功能。TM Timer模塊共有兩種，分別是TM Timer DIDQ 16x24V 和TM Timer DIDQ 10x24V。 它們的區別如下：

表5 TM Timer 模塊區別

注意：表5中只做了TM Timer模塊作為高速計數使用的區別，這兩個模塊其它方面的區別，表中沒有涉及，感興趣的讀者可以參考模塊手冊。

TM Timer模塊的高速計數功能有以下特點：

僅能連接24V高速脈沖信號

僅支持漏型輸入信號

不支持工藝對象，使用時需要直接訪問模塊IO區

支持Zui高頻率50k Hz的高速脈沖信號

支持的傳感器類型有：

單脈沖傳感器

帶有 A/B 軌跡的增量編碼器，90° 相移

支持的功能以及模式：

僅支持計數模式

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CPU 1511C/1512C

緊湊型CPU1511C/1512C也集成了高速計數功能。

CPU1511C/1512C的高速計數功能有以下特點：

只能連接24V高速脈沖信號

只支持漏型輸入信號（源型輸出傳感器）

支持高速計數工藝對象，使用起來更加簡潔方便

支持Zui高頻率100kHz的高速脈沖信號

可以支持的傳感器類型有：

帶有 A/B 軌跡的增量編碼器，90° 相移

帶有 A/B 軌跡的增量編碼器，90° 相移，帶零脈沖

單脈沖編碼器

脈沖加方向編碼器

A相加計數，B相減計數的編碼器

支持的功能以及模式：

硬件、軟件門功能

計數，測量模式

比較值功能

上下限功能

中斷功能

設置計數值功能

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總結

總的來說，如果對RS422以及5V TTL 高速脈沖信號進行計數，只能使用TM PosInput模塊。如果對24V高速脈沖信號進行計數，可以有多種選擇，模塊性能對比如下：

表6 24V高速脈沖計數模塊對比