本文主要介绍了利用PLC高速计数特殊功能模块在单轴数控装置中的控制应用实例，并分析了控制系统的基本原理，同时也对进行控制编程的要点作了相应的分析和介绍，具有实际应用意义。

由于现代工程控制对象的多样性、复杂性，仅用PLC主机已不能完全解决问题。但利用PLC的特殊功能模块与PLC主机组成单元控制系统，则可使其功能变得全面而强大。本文主要就PLC中的高速计数模块HC在单轴数控装置中的实际应用进行分析，以便我们更好地了解HC（以FX2N--1HC为例）的性能特点与用途。

1 PLC主机与特殊功能模块组成的单元控制系统

接在FX2N其本单元右边扩展总线上的特殊功能模块，从最靠近基本单元的那一个开始顺序编号为0~7号，如图1所示。

2 FX2N--1HC高速计数模块的性能特点

FX2N--1HC可对1/2相编码器输入的信号进行单/双相、50kHz脉冲计数，和主机之间的数据传输是通过其数据缓冲器BFM#0~BFM#32来进行交换的。他可以直接进行比较和输出，所用电源为5V、90mA（传感器外接5V、12V、24V电源）。

3 FX2N--1HC在单轴数控装置系统中的应用实例与原理

应用FX2N--1HC高速计数模块可以在电梯控制、数控装置定位控制中对高速脉冲进行计数。如图2、图3所示即为FX2N--1HC高速计数模块在单轴数控装置系统中的应用实例。图2为连接框图，其基本原理是：图2所选用的晶体管输出方式的FX2N--48MT的PLC，在只有Y0、Y1输出时可获得OFF→ON时15µs、ON→OFF时30µs的高速响应时间。

他所产生的高速时钟脉冲，输出给采用高频恒流斩波脉宽调制驱动方式的中小功率驱动器BQS--21，由驱动器BQS--21驱动步进电机、进而由步进电机带动数控装置的单轴旋转。

脉冲发生器（如选用100线的编码器YGM--40）对步进电机的转速进行测量，并将测量出的速度转换为CP脉冲信号送给PLC的1HC模块来进行高速计数（比较），最后通过PLC程序实现该单元的系统控制。图3为单轴数控装置系统中的I/O电气接口原理图。图中BQS--21为二相4拍式步进电机中小功率驱动器，其使用电压范围较宽（16~36V）、电流可调（Imax=2A），具过热、过流、接错等高可靠性保护措施。另外，各功能开关名称、各数据信息传输途径如图中所示。

图2 FX2N--1HC高速计数模块在单轴数控装置系统中的应用连接框图

图3 FX2N--1HC高速计数模块在单轴数控装置系统中的I/O电气接口原理图

4 FX2N--1HC在系统中的控制编程设计要点

在应用FX2N--1HC高速计数模块进行编程时，可参考下面的控制编程设计要点，根据实际需要加入相应指令即可编写系统控制程序。

5 结束语

利用PLC的特殊功能模块与PLC主机组成模块控制系统，可实现对一些特殊问题的处理，如高炉与恒温箱中的恒温控制、数控机床与电梯装置中的高速计数处理等等。PLC的特殊功能模块功能越来越强大、使用范围越来越广泛，也越来越得到生产厂家的重视。笔者觉得加强这方面的教学与研究很有实际意义。

（摘编自《电气技术》，原文标题为“基于PLC高速计数特殊模块在单轴数控装置中的应用”，作者为王少华、唐进、刘红武。）