楊敬東（廣東佛山菜鳥控制實驗室）
摘要：本文介紹了利用可變程式控制器plc的中斷機制，擴充套件plc中的ab兩相高速計數器的方法。
一、引言：plc可程式設計序控制器，是一種工業上廣泛應用的通用控制器，但是在應用實踐中，不少情況是應用的要求，略為超出了plc的資源，通常是io埠的不匹配，最遺憾的是，有時只差1、2個埠，就要選購大一級點數規格的plc，所以很多學者研究了不增加成本的情況下擴充套件io埠的方法。但ab兩相高速計數器不夠用而擴充套件的，恐怕大多數人認為，只能購買昂貴的高速計數器特殊模組了。
但如果滿足特定條件時，也可以用plc基本單元作少量增加，以下以三菱fx系列plc基本單元為例擴充套件1路ab相高速計數器。
二、問題背景：某機械裝置設計製造公司要設計製造一種液壓機械，機器需要用到3把ab相光柵尺，其中1把連線到液壓缸驅動的進給機構，以作為定位之用，運動速度高；另外2把連線到乙個平面上的x軸、y軸兩個方向的調節機構，該2個調節機構進給速度相對前者稍慢。公司計畫採用三菱fx1n系列plc基本單元作為控制器，由於三菱fx1n系列plc基本單元最多只能同時接入2個ab相高速計數器，於是將其分配接入2把ab相光柵尺，完成x軸、y軸調節機構的功能，另購置1個高速計數器特殊功能模組，完成進給機構高速定位功能。
但是，plc特殊功能模組的**是比較昂貴的，如果機器的生產數量是比較多的話，就削弱了產品的競爭力。
三、fx1n系列plc內部高速計數器和外部中斷簡介：
內部21點高速計數器c235—c255共用plc特定的8個輸入端x0—x7，某一高速計數器輸入端都有其對應的輸入埠，不同型別的高速計數器可以同時使用，但是它們的輸入端不能衝突。其中ab相高速計數器與埠的對應關係如表—1：
因此，最多只能同時使用2個ab相高速計數器。
fx1n系列plc有6個外部中斷輸入端x0—x5，分別對應中斷指標i□0□，同一輸入中斷源只能使用上公升沿觸發或下降沿觸發，不能同時是上公升沿和下降沿觸發。用於中斷的輸入點不能與已經用於高速計數器的輸入點衝突。
四、問題的解決：回到問題的背景，如何可以在不改變硬體和增加成本的情況下，使fx1n基本單元具有3路ab相高速計數器功能呢？答案是，用plc本身的中斷機制。
經過核算，3個光柵尺產生的脈衝頻率，都在三菱fx1n系列plc中斷所能處理的頻率之內。
使用plc內部高速計數器c251，對應端子x0、x1，分別連線到由液壓缸驅動的進給機構上的光柵尺的ab相；x軸定位機構上的光柵尺ab相分別連線到plc端子x2、x3，y軸定位機構上的光柵尺ab相分別連線到plc端子x4、x5。3把光柵尺讀數的復位或清除，由其他端子控制。
以下是ab相光柵尺的時序，如圖：
定義x2、x3端子為脈衝上公升沿中斷觸發方式，則其數字濾波器時間自動設定為0（不含rc濾波器時間常數）。當光柵尺正方向運動時，在t1時刻,x2產生脈衝上公升沿中斷，此時中斷程式重新整理x3的輸入映像暫存器、如果檢測x3到是off，則中斷程式對plc內部繼電器m1置位，表示a相超前b相，光柵尺正向移動。光柵尺繼續移動，到達時刻t2，x3產生脈衝上公升沿中斷，該中斷服務程式檢測m1，如果m1＝１，則對plc內部資料暫存器d1加1，然後復位ｍ１。
當光柵尺反方向運動時，在t４時刻,x３產生脈衝上公升沿中斷，此時中斷程式重新整理x２的輸入映像暫存器、如果檢測到x２是off，則中斷程式對plc內部繼電器m２置位，表示ｂ相超前ａ相，光柵尺反向移動。光柵尺繼續移動，到達時刻t３，x２產生脈衝上公升沿中斷，該中斷服務程式檢測m２，如果m２＝１，則對資料暫存器d1減1，然後復位ｍ２。
資料暫存器d１的值就是這個由中斷機制構造出來的高速計數器的當前值。
語句表：
ei開中斷
………i201 ld m8000
ref x0 k8 //重新整理x0—x7輸入映像暫存器
ldi x3讀x3實時值，如果是off
set m1置位m1
ld m2
sub d0 k1 d0
rst m2
iret
i301 ld m8000
ref x0 k8
ldi x2
set m2
ld m1
add d0 k1 d0
rst m1
iret
end為什麼不只使用x2上公升沿中斷，直接讀取x3輸入映像，根據x3輸入映像，判斷光柵尺運動方向，從而對d1進行加減？如果這樣，當光柵尺停在t1點所對應位置附近時，如果連線光柵尺的機構沒有減震的措施，很容易受到機器執行的震動影響在該點來回抖動，這時將不斷產生x2上公升沿中斷。
五、結語
外部埠中斷的使用是很靈活的，還可以實現很多功能，例如捕獲窄脈衝訊號、計算脈衝寬度、實現高精度定時器，甚至可以實現簡單的序列通訊功能。
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