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 PLC 的高速计数器（HSC） 实现运动机构的正点、反点、停止控制，核心是通过高速计数的数值比较触发定位动作，结合 PLC 的程序逻辑完成点动与停止的互锁和时序控制。以下是结构化的实现方案，以三菱 FX 系列 PLC和台达 DVP 系列 PLC为例，涵盖原理、硬件配置、程序设计、故障排查。

一、控制原理

1. 核心逻辑

• 正点：触发正转指令后，电机带动编码器旋转，高速计数器累加计数；当计数值达到正向目标值时，触发正转停止。

• 反点：触发反转指令后，高速计数器递减计数；当计数值达到反向目标值时，触发反转停止。

• 急停：通过硬接线或软指令直接切断电机驱动，同时清零高速计数器。

2. 硬件关联

• 编码器（增量式）：与电机轴连接，输出 A/B 相脉冲，作为高速计数器的输入信号。

• 高速计数器：PLC 内置 HSC，接收编码器脉冲并进行加 / 减计数（A/B 相正交计数模式）。

• 执行机构：伺服电机或步进电机，通过驱动器接收 PLC 的正 / 反转指令。

二、硬件配置步骤

1. 编码器与 PLC 接线（以三菱 FX3U 为例）

台达 DVP 系列对应端子：HSC0 的 A 相为 X0，B 相为 X1，接线逻辑一致。

2. 高速计数器参数设置

• 三菱 FX 系列（GX Works2）

1. 打开参数设置→PLC 参数→高速计数器。

2. 选择 HSC0，设置为模式 2（A/B 相正交计数，加 / 减计数）。

3. 启用软元件复位和比较中断功能。

• 台达 DVP 系列（WPLSoft）

1. 打开程序→设置→高速计数器设置。

2. 选择 HSC0，模式设为正交计数，计数方向由 B 相决定。

3. 配置目标值比较寄存器（如 D100 = 正向目标值，D101 = 反向目标值）。

三、程序设计（梯形图 + 指令说明）

以三菱 FX3U为例，实现正点、反点、停止控制，程序分为初始化、正点控制、反点控制、急停控制四个模块。

1. 变量定义

2. 梯形图程序及解析

（1）初始化程序

plaintext

LD M8002  // PLC上电初始化脉冲
MOV K0 C235  // 高速计数器清零
MOV K5000 D100  // 设置正向目标值
MOV K-5000 D101  // 设置反向目标值
RST M0  // 清除运行标志
RST M1

（2）正点控制程序

plaintext

// 正点启动
LD X10
ANI Y1  // 与反转互锁
ANI M1
SET M0
OUT Y0  // 输出正转指令

// 正向计数到达目标值停止
LD C235
>= D100  // 计数器值≥正向目标值
RST Y0  // 停止正转
RST M0  // 清除标志
MOV K0 C235  // 计数器清零

（3）反点控制程序

plaintext

// 反点启动
LD X11
ANI Y0  // 与正转互锁
ANI M
SET M1
OUT Y1  // 输出反转指令

// 反向计数到达目标值停止
LD C235
<= D101  // 计数器值≤反向目标值
RST Y1  // 停止反转
RST M1  // 清除标志
MOV K0 C235  // 计数器清零

（4）急停控制程序

plaintext

// 硬急停（优先执行）
LD X12
OUT Y0
OUT Y1
MOV K0 C235
RST M0
RST M1

// 软急停（可选）
LD X13  // 软急停按钮
ZRST Y0 Y1  // 复位所有输出
MOV K0 C235

3. 台达 DVP 系列程序差异

• 高速计数器编号：DVP 的 HSC0 对应C251。

• 比较指令：使用>= D100 C251判断是否到达目标值。

• 清零指令：直接使用RST C251。

四、故障排查方法

五、关键注意事项

1. 编码器分辨率匹配：目标计数值需根据编码器分辨率和机械传动比计算，公式：$\text{目标脉冲数}=\text{机械位移量}\times \text{编码器分辨率}\times \text{传动比}$

2. 硬急停优先：急停按钮建议采用硬接线常闭触点，直接切断驱动器电源，避免软件故障导致失控。

3. 原点复位功能：若需要精确定位，可增加 Z 相原点信号，在程序中加入原点回归逻辑。