可編程序控制器的普通計數(shù)器的計數(shù)過程與掃描工作方式有關(guān)，CPU通過每一掃描周期讀取一次被測信號的方法來捕捉被測信號的上升沿，被測信號的頻率較高時，會丟失計數(shù)脈沖，因此普通計數(shù)器的工作頻率很低，般僅有幾十赫茲，高速計數(shù)器可以對普通計數(shù)器無能為力的事件進行計數(shù)，CPU221和CPU222有4個高速計數(shù)器，其余的CPU有6個高速計數(shù)器，最高計數(shù)頻率為30kHz，可設(shè)置多達(dá)12種不同的操作模式。

  一般來說，高速計數(shù)器與鼓形定時器配套使用，該設(shè)備有一個安裝了增量式編碼器的軸，它以恒定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。編碼器每圈發(fā)出一定數(shù)量的計數(shù)時鐘脈沖和二個復(fù)位脈沖，作為高速計數(shù)器的輸人。高速計數(shù)器有一組預(yù)置值，開始運行時裝人第一個預(yù)置值，當(dāng)前計數(shù)值小于當(dāng)前預(yù)置值時，設(shè)置的輸出有效。當(dāng)前計數(shù)值等于預(yù)置值或有外部復(fù)位信號時，產(chǎn)生中斷。發(fā)生當(dāng)前計數(shù)值等于預(yù)置值的中斷時，裝載人新的預(yù)置值，并設(shè)置下一階段的輸出。有復(fù)位中斷事件發(fā)生時，設(shè)置第一個預(yù)置值和第一個輸出狀態(tài)，循環(huán)又重新開始。

  因為中斷事件產(chǎn)生的速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于高速計數(shù)器計數(shù)脈沖的速率，用高速計數(shù)器可實現(xiàn)高速運動的精確控制，并且與可編程序控制器的掃描周期的關(guān)系不大。

  高速計數(shù)器的工作模式

  高速計數(shù)器的工作模式分為下面的4大類：

  (1)無方向輸人信號的單相加/減計數(shù)器(模式0~2)，可用高速計數(shù)器的控制字節(jié)的第3位來控制加計數(shù)或減計數(shù)。該位為1時為加計數(shù)，為0時為減計數(shù)。

  (2)有方向輸人信號的單相加/減計數(shù)器(模式3-5)，方向輸人信號為1時為加計數(shù)，為0時為減計數(shù)。

  (3)有加計數(shù)時鐘脈沖和減計數(shù)時鐘脈沖輸入的雙相計數(shù)器(模式6-8)，若加計數(shù)和減計數(shù)脈沖的上升沿出現(xiàn)的時間間隔不到0.3ms，高速計數(shù)器會認(rèn)為這兩個事件是同生的，當(dāng)前值不變，也不會有計數(shù)方向變化的指示。反之，高速計數(shù)器就能夠捕捉到每一個立事件。

  (4) A/B相正交計數(shù)器(模式9~11)，它的兩路計數(shù)脈沖的相位互差90*(見圖6-39)，j時A相時鐘脈沖比B相時鐘脈沖超前90°，反轉(zhuǎn)時A相時鐘脈沖比B相時鐘脈沖滯后90°。利用這一特點可以實現(xiàn)在正轉(zhuǎn)時加計數(shù)，反轉(zhuǎn)時減計數(shù)。

  A/B相正交計數(shù)器可以選擇1倍頻(1x)模式(見圖6-39)和4倍頻(4x)模式(見6-40)。在一倍頻模式，時鐘脈沖的每一周期計一次數(shù)，在4倍頻模式，時鐘脈沖的每一周期4次數(shù):

  兩相計數(shù)器的兩個時鐘脈沖可以同時工作在最大速率(30kHz)，全部計數(shù)器可以同時最大速率運行，互不干擾。

圖 6- 39 正交1 x 模式操作舉例

圖 6-40 正交4 x 模式操作舉例

  根據(jù)有無復(fù)位輸人和啟動輸人，上述的4類工作模式又可以各分為3種。因此HSC1和HSC2有12種工作模式;HSC0和HSC4因為沒有啟動輸入，只有8種工作方式;HSC3和HSC5只有時鐘脈沖輸人，所以只有一種工作方式。