HSC : HIGH SPEED COUNTER شمارنده های فرکانس

HSC : HIGH SPEED COUNTER شمارنده های فرکانس

 

از آنجا که سرعت ارتباط ما بین سخت افزار و نرم افزار پایین بوده و سرکشی دائم به سخت افزار باعث کاهش سرعت پردازش برنامه می گردد ، لذا در  PLCها به جهت بالا بردن سرعت پردازش برنامه از مناطق تصویر حافظه  PII و PIQ  استفاده می شود.

در ابتدای سیکل برنامه یک کپی از وضعیت کلیه  ورودی های سیستم گرفته شده ودر PII قرار می گیرد.در منطقه تصویر ورودی به ازای هر ورودی یک فضای حافظه در نظر گرفته شده است که درصورت نیاز به استفاده از یک ورودی در طی برنامه از مقدار این خانه حافظه استفاده می شود. به عبارت دیگر در صورتی که در طی اجرای سیکل برنامه، تغییر وضعیتی در یک ورودی سخت افزاری ایجاد گردد ، این تغییر وضعیت توسط CPU شناسائی نمی شود و تغییرات ورودی ها صرفاً در ابتدای هر سیکل خوانده می شوند.

این مشکل  در ورودی های سرعت پایین مشکل زا نمی باشد، زیرا همواره سرعت اسکن برنامه به مراتب بالاتر از تغییر وضعیت این ورودی ها بوده و کلیه تغییرات توسط  CPU شناسائی می گردند . ولی مشکل زمانی ایجاد خواهد شد که سرعت تغییرات یک ورودی بیشتر از سرعت سیکل اسکن برنامه باشد (معمولا ورودی های با فرکانس تغییرات بیشتر از 2KHz ) در این صورت تعدادی از پاس های ورودی از بین رفته و در روند اجرای برنامه خلل وارد می شود.

قابل ذکر است در خروجی های سیستم  هم مشابه همین حالت صورت می پذیرد در طی اجرای برنامه در صورت ایجاد تغییر در یک خروجی، بلافاصله این تغییر به سخت افزار منتقل نشده و در PIQ  ثبت می شود. در انتهای سیکل برنامه نیز PIQ  بصورت یکجا به خروجی سخت افزاری منتقل می گردد. لذا خروجی ها نیز تنها در هر سیکل برنامه یکبار و در انتهای سیکل Update می شوند.

 برای رفع این مشکل و جهت خواندن ورودی های با فرکانس بالا واحدی داخلی بنام HSC (شمارنده فرکانس بالا) تعریف شده و برای تولید خروجی های فرکانس بالا واحد (PLS (Pulse Loqic Sequence در نظر گرفته شده که در ادامه به بررسی این واحدهای  داخلی پرداخته می شود.

HSC  :

شمارنده فرکانس بالا یک جزء داخلی از PLC ها بوده که وظیفه شمارش پالس های ورودی فرکانس بالا در شکل های مختلف را بر عهده دارد. با بکارگیری این شمارنده علاوه برامکان شمارش پالس های ورودی فرکانس بالا ،امکانات دیگری نیز به برنامه کنترل اضافه می گردد که بطور معمول برنامه نویسی جهت ایجاد این امکانات کاری سخت و دشوار می باشد . به عبارت دیگر HSC با توجه به تشخیص برنامه نویس می تواند جهت پالس های ورودی با فرکانس های پایین نیز استفاده شود که دراین صورت هدف از بکارگیری HSC ، استفاده از امکانات تخصصی آن جهت شمارش پالس ها می باشد. 
بابکارگیری HSC نیازی به نوشتن برنامه برای شمارش نبوده و تنها کافی است وظایف HSC در برنامه کنترل تعریف شود . پس از تعاریف HSC  ،CPU  خود وظیفه شمارش را بر عهده گرفته و برنامه کاربر با توجه به تعاریف صورت گرفته از نتایج این شمارش استفاده می نماید.

HSC  در PLC S7200 زیمنس

در PLC خانواده S7-200  با توجه به نوع CPU مورد استفاده حداکثر 6 عدد شمارنده فرکانس بالا از HSC0 تا HSC5 قابل استفاده می باشد. به عنوان مثال CPU222 دارای شمارنده های HSC0 ، HSC3 ، HSC4 و HSC5  بوده وCPU215-2DP دارای شمارنده HSC4 نمی باشد .

هر شمارنده فرکانس بالا به جزء HSC0 که تنها در Mode 0 قابل استفاده است.در یکی از 12 حالت مختلف کاری(Mode 0 تا Mode 9 ) قابل تعریف و استفاده می باشد .
این 12 حالت مختلف در قالب 4 گروه تقسیم بندی می شوند. هر گروه دارای 3حالت مختلف بوده که شکل کلی شمارش در این 3 حالت یکسان بوده و تفاوت در نحوه start و Reset نمودن سخت افزاری در شمارنده ها می باشد.

در هر گروه حالت اول بدون امکان Reset و start سخت افزاری ،حالت دوم دارای Reset سخت افزاری و حالت سوم دارای Reset و استارت سخت افزاری می باشد.

قابل ذکر است که در کلیه حالات شمارنده ها دارای start  وReset نرم افزاری می باشند که با انتخاب حالات مختلف امکان افزودن Reset  و start سخت افزاری به آن وجود دارد.
در این صورت برای شروع شمارش علاوه بر استارت نرم افزاری می بایست پایه  سخت افزاری مربوطه نیز تحریک شود. با توجه به تعریف شرکت سازنده هر HSC دارای پایه های سخت افزاری خاصی می باشند .