S7-1200 計數器

S7-1200的計數器為IEC計數器，用戶程序中可以使用的計數器數量僅受CPU的存儲器容量限制。

這里所說的是軟件計數器，最大計數速率受所在OB的執行速率限制。指令所在OB的執行頻率必須足夠高，以檢測輸入脈沖的所有變化，如果需要更快的計數操作，請參考高速計數器（HSC）。

注：S7-1200的IEC計數沒有計數器號（即沒有C0、C1這種帶計數器號的計數器）。

S7-1200的計數器包含3種計數器，指令位置參見圖1：

1.計數器（CTU）

2.減計數器（CTD）

3.加減計數器（CTUD）

圖1 指令位置

對于每種計數器，計數值可以是任何整數數據類型，并且需要使用每種整數對應的數據類型的DB結構（見表1）或背景數據塊來存儲計數器數據。計數器引腳參考表2，計數器使用及時序圖參考表3（本文均以INT計數器為例）。

表1 計數器類型及范圍

表2 計數器引腳匯總

表3計數器使用及時序圖

指令	說明	時序圖
加計數 LAD： SCL：CTU	當CU從“0”變為“1”，CV增加1； 當CV=PV時，Q輸出“1”，此后當CU從“0”變為“1”，Q保持輸出“1”，CV繼續增加1直到達到計數器指定的整數類型的最大值。； 在任意時刻，只要R為“1”時，Q輸出“0”，CV立即停止計數并回到0；	?

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減計數 LAD： SCL：CTD	當CD從“0”變為“1”，CV減少1； 當CV=0時，Q輸出“1”，此后當CU從“0”變為“1”，Q保持輸出“1”，CV繼續減少1直到達到計數器指定的整數類型的最小值； 只要LD為“1”時，Q輸出“0”，CV立即停止計數并回到PV值；	?

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加減計數 LAD： SCL：CTUD	當CU從“0”變為“1”，CV增加1； 當CD從“0”變為“1”，CV減少1； 當CV>=PV時，QU輸出“1”；當CV 當CV<=0時，QD輸出“1”；當CV>0時，QD輸出“0”； CV的上下限取決于計數器指定的整數類型的最大值與最小值； 只要R為“1”時，QD輸出“1”，CV立即停止計數并回到0； 只要LD為“1”時，QU輸出“1”，CV立即停止計數并回到PV值。	?

S7-1200計數器創建有以下幾種方法：

1. 指令直接拖入塊中，自動生成計數器的背景數據塊，該塊位于“系統塊>程序資源”中，參見圖2。需要在指令中修改計數值類型。

圖2 自動生成計數器的背景數據塊

2. 指令直接拖入FB塊中，生成多重背景，參見圖3。多重背景的數據類型在TIA博途V14之前是IEC_COUNTER類型，從TIA博途V14開始是CTU_INT、CTD_INT、CTUD_INT等類型（取決于指令）。

圖3 多重背景

3. 指令直接拖入FB、FC塊中，生成參數實例，從TIA博途V14開始，參見圖4。

圖4 參數實例

4. 在DB塊、FB的靜態變量、FC和FB的INOUT變量中新建IEC_COUNTER、CTU_INT、CTD_INT、CTUD_INT類型變量，在程序中將計數器指令拖入塊中時，在彈出的“調用選項”頁面點擊“取消”按鈕，之后將該建好的變量填入指定位置。

（1） DB塊中新建IEC_COUNTER等類型變量（LAD/FBD），如果是IEC_COUNTER等類型變量的數組，S7-1200從V2.0版本開始支持，參見圖5、6。

圖5 DB塊中的定義

圖6 計數器使用

（2） FB的靜態變量中新建IEC_COUNTER等類型變量（LAD/FBD），如果是IEC_COUNTER等類型變量的數組，S7-1200從V2.0版本開始支持，參見圖7。

圖7 靜態變量中定義

（3） FC和FB的INOUT變量中新建IEC_COUNTER等類型變量（LAD/FBD），如果是IEC_COUNTER等類型變量的數組，S7-1200從V2.0版本開始支持，從TIA博途V14開始支持IEC_COUNTER等類型變量的變長數組（ARRAY[#]），參見圖8。

圖8 INOUT中定義

（4） 以上三種方法的SCL版本，從TIA博途V14開始支持，參見圖9。

圖9 SCL中使用

從以上四個示例可以看出，IEC_COUNTER、CTU_INT、CTD_INT、CTUD_INT四種數據類型沒有本質的區別，可以互換使用，為使得程序明確，建議只使用計數器對應名字的數據類型。

5. 在插入DB時，選擇IEC_COUNTER類型的數據塊，將該數據塊填在指令上方。此種方法生成的數據塊等同于第一種的背景數據塊，位于“系統塊>程序資源”中，從TIA博途V11開始，參見圖10.

圖10 新建IEC_COUNTER類型DB

S7-1200 計數器常見問題

1. 為什么計數器不計數？

答：可能原因如下：

（1）計數器的輸入位（CU、CD）需要有電平信號的跳變，計數器才會計數。如果保持不變的信號作為輸入位是不會開始計數的。

（2）計數器的背景數據塊重復使用。

2. 如何編程自復位計數器并產生脈沖？

答：正確答案見圖11，錯誤答案見圖12、13。

圖11 正確程序

圖12 錯誤程序1

圖13 錯誤程序2

正確原因：當計數值達到10，"DB77".Static_15（False）作為計數器R的輸入，并沒有復位，Q輸出"DB77".Static_15為True，在下一周期時執行復位指令，使得計數值清零，之后Q輸出"DB77".Static_15為False，實現自復位計數器并產生脈沖。

錯誤1原因：當計數值達到10，首先置位"數據塊_2".QU，緊接著"數據塊_2".QU作為計數器R的輸入，使得計數值清零，同時復位"數據塊_2".QU，在下一網絡段"DB77".Static_15依然是False，無法實現脈沖。

錯誤2原因：當計數值達到10，"數據塊_2".CV=10，緊接著"數據塊_2".CV與"數據塊_2".PV的比較結果（True）作為計數器R的輸入，使得計數值清零，同時復位"數據塊_2".QU，在下一網絡段"DB77".Static_15依然是False，無法實現脈沖。

從例子可知，計數器的執行是先處理輸入，再處理輸出，在指令塊執行過程中，內部變量（例如QU、CV）可能出現多次變化。

編輯：黃飛

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