[发明专利]PLC中的高速计数器模块中的输入电路

说明书

技术领域

本公开涉及一种输入电路，特别涉及一种被配置为用于高速计数器模块中的输入电路，该高速计数器模块为可编程逻辑控制器（PLC）的扩展模块之一。

背景技术

在此背景技术部分中所公开的信息仅仅用于增强对于本公开的一般背景技术的理解，而不应被认为是承认或任何形式的暗示此信息构成对于本领域的技术人员来说是已知的现有技术。

通常，可编程逻辑控制器（PLC）的高速计数器模块用于对脉冲发生器或编码器的快速脉冲信号进行计数，并且由用于执行在工业场所了解电动机旋转的操作所必须的PLC的扩展模块来定义。

高速计数器模块使用高速脉冲以提高脉冲计数功能的准确性，并且常规的高速计数器模块使用微处理器单元（MPU）来通过中断对各种输入信号进行计数。然而，使用中断的MPU具有的缺点在于在对高速脉冲计数时需要许多的条件。

图1为示出了依据现有技术的PLC的高速计数器模块的脉冲输入方法的示意图，以及图2为示出了图1的脉冲输入模块的计数方法的示意图，其中图2a示出了1相/2输入/1倍模式，图2b示出了2相/4倍模式，以及图2c示出了顺时针方向（CW）/逆时针方向（CCW）计数模式。

参见图1和图2，编码器100通常输出1相脉冲或2相脉冲，并且PLC的MPU 200通过中断来接收脉冲的上升沿或下降沿以对脉冲计数。MPU 200通常通过1相/2输入/1倍模式、1相/2输入/2倍模式、2相/1倍模式、2相/2倍模式、2相/4倍模式或CW/CCW模式来对脉冲计数，其中计数的类型以及加计数/减计数的状态被检查以执行加计数/减计数操作。在常规的计数方法中，上升沿/下降沿被检测并且所有的计数操作必须在检测下一边沿之前完成。

在图2a中的A相（1相/2输入/1倍模式）为待计数的脉冲，并且B相为加计数/减计数状态。图2b（2相/4倍模式）示出了A相与B相相比较的状态，并且如果A相的相位在前，则进行加计数，而如果A相的相位在后，则进行减计数。图2c（CW/CCW）示出了A相的输入被加计数而B相的输入被减计数的状态。

如上文所提到的，MPU 200检测连接到脉冲输入的中断的上升沿/下降沿以处理中断的服务程序。

图3a和图3b为示出了在2相/4倍模式下的常规MPU的中断处理程序的流程图，其中图3a示出了A相中断程序而图3b示出了B相中断程序。

在A相和B相中断处理程序开始的情况下（S301，S311），首先检查倍增模式（S302，S312）。如上文所阐述的，该倍增模式包括1相/2输入/1倍模式、1相/2输入/2倍模式、2相/1倍模式、2相/2倍模式、2相/4倍模式以及CW/CCW模式，其中用于每个模式的对加计数和减计数进行分类的方法是不同的，并且在倍增模式不是2相/4倍模式的情况下执行其他模式（S304，S314）。

在倍增模式为2相/4倍模式（S303，S313）的情况下，当A相不同于B相时，A相中断程序（图3a）执行加计数，并且在A相与B相相同时执行减计数（S305，S307），或者B相中断程序执行加计数/减计数（S315至S317）。以相同的方式，在2相/1倍模式与2相/2倍模式中对加计数/减计数进行分类。在加计数/减计数之后，检查上溢/下溢（S308，S318）并且最后执行附加功能（S309，S319）。

图4为示出了在1相/2输入/1倍模式下的常规MPU的中断处理程序的流程图。

在中断处理程序开始的情况下（S401），首先检查倍增模式（S402）。在1相/2输入/1倍模式的情况下（S403），加计数/减计数通过B相电平分类。1相/2输入/2倍模式也以同样的方式分类。就是说，当B相为低的情况下（S405），在A相的上升沿执行加计数（S406，S407），并且在B相为高的情况下（S405），在A相的下降沿执行减计数（S408，S409）。当B相在A相的上升沿为高以及当B相在A相的下降沿为低时，不执行加计数/减计数。

如上文所提及的，依据现有技术的用于PLC的高速计数器模块为这样的：在脉冲输入期间首先对操作模式分类，并且在掌握加计数/减计数的状态之后执行计数操作。存在不同的输入模式以及响应于每个模式的操作沿的不同处理。处理程序必须至少在输入下一脉冲之前完全结束。除了高速计数之外，MPU 200还必须执行其他的功能，从而中断程序计数脉冲需要被最大化地缩短。