项目22　

使用高速计数器累计模拟量/频率转换器的脉冲来模拟电压值

    利用S7-200的高速计数器HSC及模拟量/频率转换器来计算模拟电压。

    模拟量/频率转换器（A/F）将输入电压（0～10V）转换为矩形脉冲信号（0～2000Hz），再将此 信号送入S7-200高速计数器的输入端并累计脉冲数。当预置的间隔时间到后，通过累计脉冲数，计 算出被测模拟电压值。
    本项目需要的1台电压/频率转换器参数如下：
    供电电压      DC 24V 
    输入          DC 0～10V 
    输出          方波，GND～24V
    测量范围      0～10V  0～2000Hz
    比率          200Hz/V（线性）

    本项目包括主程序和子程序SBR_0及中断子程序INT_0，即主程序在第一个扫描周期调用子程序SBR_0，SBR_0实现高速计数器和定时中断的初始化，INT_0为对高速计数器求值的定时中断程序。程序清单及注释如图22-1～图22-3所示。

    由图22-1～图22-3可以看出：每100ms调用一次中断程序0，读出高速计数器的数值后将其置零。通过HSC1计数值及变换关系（0～2kHz对应于0～10V）来求被测的模拟电压值。本例中，计数值仅除以2（右移1位），然后送入输出字节QB0，以便通过LED来显示被测的电压值，这样显示值与10倍的真实电压值相对应。例如，计数值为200除以2是100，那么被测的模拟电压值就是10.0V。因为计数器100ms内共有200个计数脉冲，这正与2000Hz-10V相对应，假设计数值为104，则实际电压值应为5.2V。

    定时中断间隔时间可在5～255ms的范围内变化。通过设立一个标志，可根据需要来延长高速计数器的求值和复位时间，这样就有更长的扫描间隔，提高精确度，但同时也会带来更长的更新时间。例如，定时中断设为100ms，每调用一次，标志增加1，仅当标志到达10时，才对高速计数器求值和复位。即10V电压可接收的最大脉冲为2000，则求值精确到5/1000V，即精确度是本例的10倍，但同时速度也减慢了10倍。