西门子S7-300高速计数详解（1）
在S7-300中有两种方法可以进行高速计数：方法1：带C的CPU集成有高速计数功能（本文主要介绍）；方法2：扩展高速计数模块FM350。高速计数步骤：（1）硬件接线；（2）在硬件组态窗口开通高速计数功能，并设置参数；（3）在程序中调用高速计数功能块，并赋值参数。
测试说明： 在高速计数测试中采用西门子314C-2PN/DPCPU和24V增量编码器（转1圈发出500个脉冲）。CPU314C集成有4路高速计数器，分别是通道0、通道1、通道2和通道3；在测试中，我们使用通道0。
1、硬件接线 CPU与增量编码器接线如图1所示。 PLC系统给各个高速计数器通道分配了输入点，高速计数器输入点是固定的。在硬件组态窗口把默认输入输出分配地址改为从IB0和QB0开始的地址，这样通道0分配的前面3个输入点就是I0.0、I0.1、I0.2；其余通道依此类推；具体地址分配见附1。 该编码器转1圈，A相输出500个脉冲，B相输出500个脉冲，Z相输出1个脉冲。
高速计数的模式有两种：(1)脉冲+方向(2)双脉冲
图1. CPU与编码器接线图2、硬件组态与参数设置 按照图1接好线缆之后，开始对PLC进行硬件组态。
（1）打开博途软件，创建新项目，项目命名“高速计数器20240703”，点击创建。创建完成后点击项目视图。
图2：创建项目（2）点击添加新设备，选中控制器下的S7-300系列的314C-2 PN/DPCPU，选中该CPU的订货号后，点击确定。
图3：添加设备（3）在设备组态里选择CPU，在下方属性-常规-计数中找到通道0，高速计数通道操作模式默认是未组态，改为连续计数。
操作模式说明：连续计数：计到上限（上溢）时跳到下限（下溢）开始计数；单次计数：计到上限时跳到下限等待新的触发；周期计数：从装载值开始计数，到可设置上限时跳到装载值重新计数；频率测量：测量出所接收脉冲的频率值；脉冲宽度调制：脉宽调制（PWM）高速输出。
图4：选择操作模式（4)选择输入0的信号评估；一般选择旋转编码器模式，因为脉冲和方向模式在编码器发生抖动时容易发生误差，旋转编码器精度高一点。
脉冲和方向：当前的计数方式是脉冲+方向，I0.0接入脉冲信号（A相和B 相选1个接入），I0.1接入控制脉冲方向的信号；单倍频旋转编码器：I0.0和I0.1都接脉冲信号，编码器转1圈计数500个脉 冲；双倍频旋转编码器：I0.0和I0.1都接脉冲信号，编码器转1圈计数2*500个 脉冲；四倍频旋转编码器：I0.0和I0.1都接脉冲信号，编码器转1圈计数4*500个 脉冲。
图5：编码器计数模式选择（5）根据需要选择是否开通硬件门，如果勾选硬件门，则需要在I0.2接入信号，高速计数需要该信号为1；即软件门和硬件门开启才能进行高速计数。不勾选硬件门，则只要软件门开启就能计数。
图6：硬件门选择（6）中止计数：软件门关闭再开启后，继续在以前的计数值上累加计数； 中断计数：软件门关闭再开启后，重新开始计数。
图7：门功能选择（7）勾选达到比较器值后，系统自动判别，当读取的脉冲值达到比较值后，系统自动执行硬件中断组织块OB40。可以在OB40中复位马达动作信号（利用计数功能块写入比较值）。
图8：硬件中断-达到比较器值如果勾选了达到比较器值硬件中断，在操作参数中改一下比较值的数值，如果保持默认为0，那么程序刚启动脉冲计数值为0的时候会产生硬件中断。
图9：比较值（8）如果在步骤7中选择了达到比较器值硬件中断，则需要在中断选择中选择过程，如果还需要诊断，则选择诊断和过程。
图10：中断选择(9)按照实际需要选择输出特征，例如选择了“计数器值>=比较值”，则在计数器值大于等于比较值时Q0.0输出为1；也可以设定输出值地址，设定过程见3（4）设定输出值。
图11：输出特征（10）滞后类似于死区，避免脉冲值在比较值附近振动导致的不必要的动作。
图12：滞后（11）如果勾选计数方向反向，则增计数变为减计数，减计数变为增计数。
图13：计数方向设定（12）脉冲计数值是DINT数据类型，计数范围是-2³¹ 至（+2³¹ -1）。如果计数值到达（2³¹ -1）再增计数，就会产生上溢；如果计数值达到-2³¹再减计数，就会产生下溢。若勾选上溢，那么出现上溢时会产生硬件中断；下溢同理。
图14：硬件中断-上溢/下溢3、PLC编程（1）打开组织块OB1，在工艺指令里找到COUNT功能块，鼠标左键选中COUNT功能块拖拽到程序段上，在跳出来的调用选型中点击确定。
图15：调用COUNT块（2）高速计数功能块引脚基本功能LADDR：作为高速计数通道的模块的I/O地址，如果输入输出地址不一 致，填写较低的地址（16进制）；CHANNEL：通道编号，如果是通道0则写入0；
SW_GATE：启动/停止软件门，启动软件门后开始计数。
图15已填写了必须的引脚，具备了脉冲计数功能。
图16：脉冲计数功能块基本功能
JOB_ID：作业编号；
JOB_VAL：写作业的值。
这三个引脚是搭配使用的，在JOB_ID写入作业编号，即确定引脚的功能，在JOB_VAL写入数值，给JOB_REQ一个上升沿触发。
| 作业编号 | 说明 | |
| W#16#0000 | 作业不起作用 | |
| W#16#0001 | 写入计数值 | |
| W#16#0002 | 写入加载值 | |
| W#16#0004 | 写入比较值 | |
| W#16#0008 | 写入滞后 | |
| W#16#0010 | 写入脉冲宽度 | |
| W#16#0082 | 读取加载值 | |
| W#16#0084 | 读取比较值 | |
| W#16#0088 | 读取滞后 | |
| W#16#0090 | 读取脉冲宽度 | |
图17：写入比较值（4）设定输出值CTRL_DO：允许/禁止输出；
SET_DO：手动输出；
STS_DO：输出状态。
图18：设定输出值（5）锁存值LATCHVAL：锁存值，当锁存输入有信号时，即把当前脉冲值存入锁存值。
图19：读取锁存值（6）其他引脚功能STS_GATE：软件门的状态；
STS_STRT：硬件门的状态；
STS_LTCH：锁存输入的状态；
STS_C_DN：减计数的状态；
STS_C_UP：增计数的状态；JOB_DONE：为1则可以启动新作业；
JOB_ERR：为1则代表有故障；
JOB_STAT：故障编号。
（7）新建硬件中断组织块OB40 在OB40里编写程序，当脉冲计数到达比较值时，产生硬件中断，运行OB40组织块，可以在组织块中复位马达动作信号，使马达停止运动，实现了马达的定位。
图20：新建硬件中断组织块OB40如果勾选了多种硬件中断的情况，那么可以根据OB40里的局部变量判断硬件中断原因。 把组织块OB40里的LW6变量赋值给MW110，LD8变量赋值给MD112；通过监控MW110和MD112的值来判断产生硬件中断的原因。MW110是产生中断的模块的IO地址，不同原因产生的硬件中断再通过MD112的位来判断。
图21：监控硬件中断组织块OB40中断原因达到比较器值：
上溢/下溢： 打开硬件门： 关闭硬件门： 附1：高速计数器地址分配说明CPU312C集成有2路高速计数器（通道0、通道1）；CPU313C集成有3路高速计数器（通道0、通道1、通道2）；CPU314C集成有4路高速计数器（通道0、通道1、通道2、通道3）。