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CPU|基于西門子S7-200CPU在累積器中應用及注意事項

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CPU|基于西門子S7-200CPU在累積器中應用及注意事項

目前 ， PLC（可編程邏輯控制器）已經廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業 ， 它具有高可靠性、抗干擾能力強、功能強大、靈活 ， 易學易用、體積小 ， 重量輕 ， 價格便宜的特點 ， 在流量計量方面也有著廣泛的用途 ， 在用于流量累積時又有其編程的獨特之處 ， 下面進行詳細的分析和論述 ， 包括在西門子S7-200CPU上編程的例子 。
流量計輸出的信號一般是脈沖信號或4-20mA電流信號 ， 這兩種信號輸出的都是瞬時流量（也有用繼電器輸出累積量信號 ， 原理一樣 ， 不再贅述） ， 我們的目的是在PLC中計算和顯示瞬時流量值和計算累積量值 ， 當輸入信號是脈沖信號是 ， 在計算瞬時流量的時候 ， 必須按照一個嚴格的時間間隔計算才能保證瞬時流量的準確性 ， 因此 ， 計算瞬時流量的時候必須用定時中斷來進行 ， 而且 ， 在PLC系統中只能運行這一個中斷程序 ， 不允許再產生其它中斷（即使是低優先級的中斷也不允許運行） ， 以防止干擾定時中斷的時間間隔的準確性 ， 計算瞬時流量就是將這個時間段的累計脈沖個數換算成累計流量 ， 再除以時間就是瞬時流量 ， 對于4-20mA輸入只需按照其對應的量程進行換算就可以直接得到瞬時流量 ， 而累積流量就是將每個時間段內的累積流量累加起來就是累積流量 ， 在實際使用PLC編程的過程中必須注意以下幾個問題：

1. 輸入脈沖頻率范圍是否超出PLC接收的范圍；
2. PLC高速計數器在達到最大計數值時如何保證計算正確；
3. 如何保證定時中斷不受干擾；
4. 如何避免計算累積量的誤差；
【CPU|基于西門子S7-200CPU在累積器中應用及注意事項】5. 累積量的最大累積位數；
6. 如何復位累積量；
下面就最關鍵的2 ， 4 ， 6問題進行詳細的敘述 ， 以西門子S7-200 CPU224為例 ， S7-200的CPU224具有6個單相最大30kHz的高速計數器 ， 但PLC內部沒有提供相應的算法來計算頻率 ， 因此 ， 需要自己編程計算 ， 這就需要在PLC高速計數器在達到最大計數值時要保證計算的正確性 ， 實際編程時 ， 對高速計數器初始化以后就使之連續計數 ， 不再對其進行任何干預 ， 其高速計數器的初始化程序如下：
基于西門子S7-200CPU在累積器中應用及注意事項
注意：此段程序應該放到PLC第一個掃描周期執行的程序中執行 。
對于高速計數器是否達到最大計數值時需要判斷 ， S7-200CPU的高速計數器是可以周而復始的進行累計的 ， 最高位為符號位 ， 最小值為7FFFFFFF ， 由于計數器是一直累加的 ， 不可能出現本次讀取的的計數值小于上次的計數值 ， 因此判斷計數器當前值是否小于前一次的計數值 ， 就可以判斷計數是否達到最大值的拐點（7FFFFFFF） ， 如果達到 ， 則執行特殊的計算以便消除計算錯誤 ， 如下列程序所示 ， 當當前計數值大于等于上次計數值時 ， 兩個計數值做差 ， 就得到程序兩次掃描時間間隔內的計數差值 ， 同時將當前計數值賦值到上次計數值上；當當前計數值小于上次計數值時 ， 計算上次計數值與7FFFFFFF之間的差值（用減法） ， 以及當前計數值和7FFFFFFF之間的差值（用加法） ， 然后將兩個結果相加就是程序兩次掃描時間間隔內的計數差值 ， 從而實現對對累計計數值達到拐點時的正確計算 。
注：此程序應放在定時中斷子程序中執行 。
實際上 ， 在現場應用中定時中斷子程序是采用250ms中斷一次執行的 ， 使用SMB34進行控制的 ， 需要注意的是 ， 系統中必須只保證這個中斷是唯一存在的 ， 不會受到其他中斷的影響 ， 否則可能會由于其他中斷的影響使周期性中斷不準時 ， 從而影響精度 。

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