High-Speed Counter
Precisión de Hardware
Capture señales que son demasiado rápidas para el ciclo estándar del PLC. Gestione encoders incrementales, mediciones de frecuencia y posicionamiento de alta velocidad con precisión de nanosegundos.
¿Por qué usar High-Speed Counters?
Las entradas digitales estándar están limitadas por el tiempo de ciclo del PLC (normalmente 1-10 ms), lo que les impide detectar pulsos de más de 100 Hz de forma fiable. Los HSC utilizan hardware dedicado en la CPU para contar pulsos de forma independiente al ciclo del programa.
Esta descarga de trabajo garantiza que no se pierda ningún pulso incluso a frecuencias de hasta 1 MHz, lo cual es esencial para el control de movimiento, la medición de caudal y las líneas de envasado de alta velocidad donde los retrasos de milisegundos provocan productos rechazados.
Conteo de alta velocidad
Seguimiento de posición y conteo de eventos
CTRL_HSC — Control del contador
CTRL_HSCQué hace
Instrucción utilizada para modificar los parámetros del High-Speed Counter durante la ejecución, como cargar un nuevo valor inicial o un valor de referencia.
Cuándo usarla
Cuando necesite restablecer la posición del contador tras la activación de un sensor de referencia o actualizar el valor objetivo para una interrupción de hardware.
Consejos expertos
Utilice el tipo de datos HW_HSC para el parámetro de entrada para asegurar un mapeo de hardware correcto.
Active la entrada REQ solo cuando sea necesario un cambio de parámetro para ahorrar recursos de la CPU.
Compruebe siempre los flags BUSY y DONE antes de intentar un comando de control posterior.
Cuadratura A/B — Lógica de encoder
HSC_ConfigQué hace
Modo de conteo por hardware que utiliza dos señales (Fase A y B) desfasadas 90 grados para determinar tanto la posición como la dirección de rotación.
Cuándo usarla
Seguimiento de la posición exacta de una cinta transportadora, el eje de un motor o cualquier actuador lineal equipado con un encoder incremental.
Consejos expertos
Configure los tiempos de filtrado digital en la configuración de Hardware para eliminar el ruido eléctrico en las líneas del encoder.
Utilice el modo de evaluación 4x en TIA Portal para cuadruplicar la resolución efectiva de su encoder.
Verifique los niveles de señal (24V DC frente a 5V Diferencial) para que coincidan con las capacidades de hardware de su CPU.
Medición
Cálculo de velocidad, frecuencia y periodo
Medición de frecuencia — RPM
IDxx:PQué hace
Función de hardware que calcula el número de pulsos recibidos en una ventana de tiempo específica para determinar la frecuencia (Hz).
Cuándo usarla
Medición de la velocidad del motor sin un tacómetro analógico o cálculo del caudal de líquido desde un caudalímetro con salida de pulsos.
Consejos expertos
Un intervalo de medición más largo aumenta la precisión, pero ralentiza la tasa de actualización del valor.
El resultado se mapea automáticamente a una Doble Palabra de Entrada (ID) definida en la configuración de hardware.
Para velocidades muy bajas, utilice el modo 'Medición de periodo' en lugar de frecuencia para una mejor estabilidad.
Pulse Gating — Gating de hardware
GateQué hace
Utiliza una entrada de hardware física (Gate) para iniciar, detener o capturar el valor del contador instantáneamente sin retardo de software.
Cuándo usarla
Medición de la longitud de un producto que pasa entre dos sensores donde la latencia del software causaría errores de medición.
Consejos expertos
La entrada 'Sync' puede configurarse para restablecer el contador a un valor específico en un flanco ascendente.
Se pueden activar interrupciones de hardware cuando el contador alcanza un valor de referencia (CV=RV).
Compruebe el tag Status_HSC para detectar si el contador ha experimentado un desbordamiento superior o inferior.
Contador por Software frente a Hardware
Cuándo pasar al hardware High-Speed
| Requisito | Contador por software (CTU) | Hardware HSC |
|---|---|---|
| Frecuencia Máxima | Aprox. 100 Hz | Hasta 1 MHz (1.000.000 Hz) |
| Precisión | Dependiente del tiempo de ciclo | Determinista (Hardware-timed) |
| Carga de CPU | Significativa a altas velocidades | Cero (Delegado al ASIC) |
| Soporte de encoder | No (Lógica A/B difícil) | Cuadratura nativa (1x, 2x, 4x) |
| Filtrado de señal | Antirrebote por software | Filtros de hardware (nanosegundos) |
| Funcionalidad | Conteo simple | Frecuencia, Periodo, Velocidad |
Preguntas frecuentes
¿Por qué el valor de mi HSC no aumenta en el programa?
Asegúrese de que el HSC esté habilitado en la Configuración de hardware y que el modo 'Counting' esté seleccionado correctamente. También debe llamar a CTRL_HSC una vez con CV=1 para iniciar el contador si se ha configurado la habilitación por software.
¿Cuál es la frecuencia máxima soportada por el S7-1200?
Las CPUs S7-1200 estándar soportan hasta 100 kHz en las entradas integradas. Los modelos de gama alta o las Signal Boards (SB) pueden alcanzar hasta 200 kHz o 1 MHz con señales diferenciales.
¿Cómo restablezco el contador a cero desde el programa?
Utilice la instrucción CTRL_HSC. Establezca la entrada 'NEW_CV' a 0 y conmute el bit 'CV' a 1. El nuevo valor se cargará en el hardware en la siguiente ejecución de la instrucción.
¿Puedo usar cualquier entrada digital para un High-Speed Counter?
No. Solo entradas específicas (normalmente de I0.0 a I0.5 en CPUs pequeñas) están cableadas al circuito HSC. Consulte el manual del dispositivo para el mapeo exacto de su modelo de PLC específico.