High-Speed Counter
Precisão de Hardware
Capture sinais que são rápidos demais para o ciclo padrão do PLC. Gerencie encoders incrementais, medições de frequência e posicionamento de alta velocidade com precisão de nanossegundos.
Por que usar High-Speed Counters?
As entradas digitais padrão são limitadas pelo tempo de varredura do PLC (geralmente 1-10ms), tornando-as incapazes de detectar pulsos mais rápidos que 100Hz de forma confiável. Os HSCs usam hardware dedicado integrado na CPU para contar pulsos independentemente do ciclo do programa.
Esta descarga de processamento garante que nenhum pulso seja perdido mesmo em frequências de até 1MHz, o que é essencial para controle de movimento, medição de vazão e linhas de embalagem de alta velocidade onde atrasos de milissegundos resultam em produtos rejeitados.
Contagem de Alta Velocidade
Rastreamento de posição e contagem de eventos
CTRL_HSC — Controle do Contador
CTRL_HSCO que faz
Instrução usada para modificar os parâmetros do High-Speed Counter durante a execução, como carregar um novo valor inicial ou valor de referência.
Quando usar
Quando você precisa resetar a posição do contador após o acionamento de um sensor de homing ou atualizar o valor de destino para uma interrupção de hardware.
Dicas de Especialista
Use o tipo de dados HW_HSC para o parâmetro de entrada para garantir o mapeamento correto do hardware.
Acione a entrada REQ apenas quando uma alteração de parâmetro for realmente necessária para economizar recursos da CPU.
Sempre verifique as flags BUSY e DONE antes de tentar um comando de controle subsequente.
A/B Quadrature — Lógica de Encoder
HSC_ConfigO que faz
Modo de contagem de hardware usando dois sinais (Phase A e Phase B) defasados em 90 graus para determinar tanto a posição quanto a direção da rotação.
Quando usar
Rastreamento da posição exata de uma correia transportadora, um eixo de motor ou qualquer atuador linear equipado com um encoder incremental.
Dicas de Especialista
Configure tempos de filtro digital na configuração de Hardware para eliminar ruídos elétricos nas linhas do encoder.
Use o modo de avaliação 4x no TIA Portal para quadruplicar a resolução efetiva do seu encoder.
Verifique os níveis de sinal (24V DC vs 5V Differential) para corresponder às capacidades de hardware da sua CPU.
Medição
Cálculo de velocidade, frequência e período
Medição de Frequência — RPM
IDxx:PO que faz
Função de hardware que calcula o número de pulsos recebidos em uma janela de tempo específica para determinar a frequência (Hz).
Quando usar
Medir a velocidade do motor sem um tacômetro analógico ou calcular a vazão de líquido a partir de um medidor de vazão com saída de pulso.
Dicas de Especialista
Um intervalo de medição mais longo aumenta a precisão, mas retarda a taxa de atualização do valor.
O resultado é mapeado automaticamente para uma Input Double Word (ID) definida na configuração de hardware.
Para velocidades muito baixas, use o modo 'Medição de Período' em vez de frequência para melhor estabilidade.
Pulse Gating — Gating de Hardware
GateO que faz
Usa uma entrada física de hardware (Gate) para iniciar, parar ou capturar o valor do contador instantaneamente sem atraso de software.
Quando usar
Medir o comprimento de um produto passando entre dois sensores onde a latência do software causaria erros de medição.
Dicas de Especialista
A entrada 'Sync' pode ser configurada para resetar o contador para um valor específico em uma borda de subida.
Interrupções de hardware podem ser acionadas quando o contador atinge um valor de referência (CV=RV).
Verifique a tag Status_HSC para detectar se o contador sofreu um overflow ou underflow.
Software vs Hardware Counter
Quando atualizar para o hardware High-Speed
| Requisito | Software Counter (CTU) | Hardware HSC |
|---|---|---|
| Freq. Máxima | Aprox. 100 Hz | Até 1 MHz (1.000.000 Hz) |
| Precisão | Dependente do scan time | Determinístico (Hardware-timed) |
| Carga da CPU | Significativa em altas velocidades | Zero (Offloaded para ASIC) |
| Suporte a Encoder | Não (lógica A/B difícil) | Quadratura Nativa (1x, 2x, 4x) |
| Filtragem de Sinal | Debouncing de software | Filtros de hardware (Nano-seconds) |
| Funcionalidade | Contagem simples | Frequência, Período, Velocidade |
Perguntas Frequentes
Por que o valor do meu HSC não está aumentando no programa?
Certifique-se de que o HSC está habilitado na Configuração de Hardware e que o modo 'Counting' está selecionado corretamente. Você também deve chamar CTRL_HSC uma vez com CV=1 para iniciar o contador se o enable via software estiver configurado.
Qual é a frequência máxima suportada pelo S7-1200?
CPUs S7-1200 padrão suportam até 100kHz nas entradas onboard. Modelos de ponta ou Signal Boards (SB) podem atingir até 200kHz ou 1MHz com sinais diferenciais.
Como faço para resetar o contador para zero a partir do programa?
Use a instrução CTRL_HSC. Defina a entrada 'NEW_CV' como 0 e mude o bit 'CV' para 1. O novo valor será carregado no hardware na próxima execução da instrução.
Posso usar qualquer entrada digital para um High-Speed Counter?
Não. Apenas entradas específicas (geralmente I0.0 a I0.5 em CPUs pequenas) são conectadas fisicamente ao circuito do HSC. Verifique o manual do dispositivo para o mapeamento exato do seu modelo de PLC específico.