工艺功能 33.1 高速计数器属性紧凑型 CPU的工艺功能具有以下技术特性：• 16 个绝缘的数字量高速输入（高达 100 kHz）– 6 个高速计数器 (High SpeedCounter/HSC)，其中 4 个可用作 A/B/N• 接口– 源型或推挽式编码器/传感器的 24 V 编码器信号– 24 V编码器电源输出，短路保护– 对于 HSC DI 函数（Sync、Capture、Gate），每个高速计数器Zui多 2个额外的数字量输入– 每个高速计数器 1 个数字量输出，用于对计数进行快速响应• 计数范围：32 位• 诊断和硬件中断可组态•支持的编码器/信号类型– 24 V 增量编码器（带 A 和 B 2 种轨迹，相位偏移 90°，Zui多 4 个增量编码器，带有零轨迹N）– 24 V 脉冲编码器，带方向信号– 24 V 脉冲编码器，不带方向信号– 24 V脉冲编码器，分别用于正向和反向脉冲高速计数器可在 RUN 模式下进行重新组态。有关详细信息，请参见章节“高速计数器的参数数据记录 (页181)”。工艺功能3.1 高速计数器CPU 1511C-1 PN (6ES7511-1CK01-0AB0)44 设备手册,05/2021, A5E40898609-AB3.1.1 功能3.1.1.1计数计数是对事件进行检测和累加。计数器将采集编码器信号和脉冲并对其进行评估。使用相应的编码器、脉冲信号或用户程序，可指定计数的方向。通过数字量输入，可控制计数过程。无论用户程序如何定义，在到达预定义的计数值时即可准确切换为数字量输出。通过以下功能，可快速组态计数器的响应。计数限值计数限值用于定义可使用的计数值范围。计数限值可选，在运行过程中可通过用户程序进行修改。可设置的计数上限值为2147483647 (231–1)；下限值为 –2147483648 (–231)。可组态以下到达限值时计数器的响应：•超出计数限值时，继续计数或停止计数（自动门停止）•超出计数限值时，计数值将设置为起始值或相反向计数限值起始值在计数限值范围内，可组态一个起始值。起始值可在运行过程中通过用户程序修改。根据具体的参数分配，紧凑型CPU 可以在同步过程中、Capture 函数运行过程中、超出计数限值或门打开时将当前计数值设置为起始值。门控制打开/关闭硬件门（HW门）和软件门（SW 门），可定义计数信号的采集时段。硬件门由板载数字量 I/O的数字量输入进行控制。软件门则由用户程序进行控制。通过参数分配可启用硬件门。而软件门（循环 I/O数据中控制接口的位）则无法禁用。工艺功能3.1 高速计数器CPU 1511C-1 PN(6ES7511-1CK01-0AB0)设备手册, 05/2021, A5E40898609-AB 45Capture函数可以将触发保存当前计数值的外部参考信号沿组态为一个 Capture 值。以下外部信号将触发 Capture 函数：•数字量输入的上升沿或下降沿• 数字量输入的上升沿和下降沿• 编码器输入处信号 N 的上升沿此时，可以组态在执行 Capture函数之后，计数从当前计数值继续计数或从起始值开始计数。滞后为比较值指定一段滞后时间时，在该时间段内数字量输出不会再次切换。编码器可能会停止在某个位置。此时，轻微的移动都可能会导致计数值在此位置处上下波动。如果比较值或计数限值位于该波动范围内，不使用滞后功能则可能会导致数字量输出频繁打开或关闭。滞后功能可有效防止这种不必要的切换操作。参考有关计数器的更多信息，请参见《S7-1500、ET200MP、ET 200SP 计数、测量和位置检测功能手册》
后视图下图为 CPU 1511C-1 PN背面的连接元件。① 屏蔽端子表面② 电源直插式接口③ 背板总线的直插式接口④ 紧固螺钉图 2-8 CPU 1511C-1 PN的后视图产品概述2.5 操作模式按钮CPU 1511C-1 PN (6ES7511-1CK01-0AB0)42 设备手册,05/2021, A5E40898609-AB2.5 操作模式按钮使用操作模式按钮设置 CPU的操作模式。下表显示了操作模式按钮的相应操作含义。表格 2- 6 操作模式按钮的含义操作模式按钮的操作 含义 说明RUN RUN 模式CPU 执行用户程序。STOP STOP 模式 不执行用户程序。（STOP ACTIVE LED 点亮）。MRES1.按下操作模式按钮 STOP。结果：RUN/STOP LED 指示灯黄色点亮。2. 按下操作模式按钮 STOP，直至RUN/STOPLED 第 2 次点亮并持续处于点亮状态（需要三秒）。之后，松开按钮。3. 在接下来的三秒内再次按下操作模式按钮STOP。存储器手动复位（插入了 SIMATIC 存储卡）或复位为出厂设置（未插入SIMATIC 存储卡）：CPU将执行存储器复位。或CPU 被复位为出厂设置。有关更多信息，请参见《S7-1500/ET 200MP》系统手册
测量测量功能支持以下测量功能：表格 3- 1 测量功能概览测量类型说明频率测量 根据计数脉冲的时间顺序，计算测量间隔内的平均频率并返回一个浮点数（单位为赫兹）。周期测量根据计数脉冲的时间顺序，计算测量间隔内的平均周期时间并返回一个浮点数（单位为秒）。速度测量根据计数脉冲的时间顺序，计算并返回测量间隔内的平均速度（单位取决于组态）。测量值和计数值均包含在反馈接口中。工艺功能3.1高速计数器CPU 1511C-1 PN (6ES7511-1CK01-0AB0)46 设备手册, 05/2021,A5E40898609-AB更新时间紧凑型 CPU将根据所组态的更新时间间隔，定期更新测量值。较长更新时间可滤波所测得变量的波动，从而提高测量的精度。门控制打开/关闭硬件门和软件门可定义计数信号的采集时段。更新时间与门的打开时间不同步。即，更新时间并不是从门打开时开始计时。门关闭后，仍会返回Zui后一个计算出测量值。测量范围下表列出了各种测量功能的测量限值：表格3- 2 测量范围上下限值概览测量类型 测量范围的下限 测量范围的上限频率测量 0.04 Hz 400 kHz *周期测量 2.5μs * 25 s速度测量 取决于所组态的“单位增量”数量和“速度测量时基”* 适用于 24 V增量式编码器和“四脉冲"信号评估所有测量值都以信号值形式返回。该信号将指示在相应的时间段内计数值增加或减少。例如，值为 -80 Hz时，表示计数值将在 80 Hz 时递减。参考有关测量的更多信息，请参见《S7-1500、ET 200MP、ET 200SP计数、测量和位置检测功能手册》。3.1.1.3 运动控制的位置检测S7-1500 Motion Control 系统通过板载数字量I/O 和增量式编码器进行位置检测。这种位置检测基于计数功能，对所采集的编码器信号进行评估并将结果返回到 S7-1500MotionControl 系统中。在 STEP 7 (TIA Portal) 中对 CPU 1511C-1 PN进行硬件配置时，需选择“运动控制的位置输入”(Position input for Motion Control)模式。工艺功能3.1 高速计数器CPU 1511C-1 PN (6ES7511-1CK01-0AB0)设备手册, 05/2021,A5E40898609-AB 47参考有关运动控制应用和组态的详细信息，请参见《S7-1500/S7-1500T MotionControl 功能手册 。在功能手册中，我们将驱动装置和编码器之间的接口称之为工艺模块 (TM)。而在本文中，工艺模块(TM)则是指所介绍的紧凑型 CPU 的板载数字量 I/O。3.1.1.4更多功能同步可通过组态一个外部参考信号沿，以激活带有特定起始值的计数器。以下外部信号可触发同步操作：• 数字量输入的上升沿或下降沿•编码器输入处信号 N 的上升沿• 编码器输入处信号 N 的上升沿，具体取决于指定的数字量输入的电平比较值集成的计数器支持 2个比较值和数字量输出 HSC DQ1。如果计数器值或测量值满足设定的比较条件，则置位 HSC DQ1并触发过程中的直接控制操作。这两个比较值可在参数中进行设置，在运行过程中可通过用户程序进行更改。硬件中断如果在硬件配置中启用了硬件中断，且比较事件中发生上溢或下溢、计数器过零和/或计数方向更改（反向），则计数器将在CPU中触发硬件中断。在硬件配置中，可指定运行过程中会触发硬件中断的事件。诊断中断如果在硬件配置中启用了诊断中断，且发生电源电压缺失、A/B计数信号错误或硬件中断丢失，则计数器将触发诊断中断。