# S7-1200 计数器
S7-1200的计数器为IEC计数器，用户程序中可以使用的计数器数量仅受CPU的存储器容量限制。
这里所说的是软件计数器，最大计数速率受所在OB的执行速率限制。指令所在OB的执行频率必须足够高，以检测输入脉冲的所有变化，如果需要更快的计数操作，请参考高速计数器（HSC）。
:::{note}
S7-1200的IEC计数没有计数器号（即没有C0、C1这种带计数器号的计数器）。
:::
S7-1200的计数器包含3种计数器，指令位置参见图1：
- 1.计数器（CTU）
- 2.减计数器（CTD）
- 3.加减计数器（CTUD）
{width="311" height="308"}
图1 指令位置
对于每种计数器，计数值可以是任何整数数据类型，并且需要使用每种整数对应的数据类型的DB结构（见表1）或背景数据块来存储计数器数据。计数器引脚参考表2，计数器使用及时序图参考表3（本文均以INT计数器为例）。
表1 计数器类型及范围
| 整数类型 | 计数器类型 | 计数器类型（TIA博途V14开始） | 计数范围 |
| -------- | ------------- | ------------------------------------------------ | ----------------------- |
| SINT | IEC_SCOUNTER | CTU_SINT \| CTD_SINT \| CTUD_SINT | -128～127 |
| INT | IEC_COUNTER | CTU_INT \| CTD_INT \| CTUD_INT | -32768～32767 |
| DINT | IEC_DCOUNTER | CTU_DINT \| CTD_DINT \| CTUD_DINT | -2147483648～2147483647 |
| USINT | IEC_USCOUNTER | CTU_USINT \| CTD_USINT \| CTUD_USINT | 0～255 |
| UINT | IEC_UCOUNTER | CTU_UINT \| CTD_UINT \| CTUD_UINT | 0～65535 |
| UDINT | IEC_UDCOUNTER | CTU_UDINT \| CTD_UDINT \| CTUD_UDINT | 0～4294967295 |
表2 计数器引脚汇总
输入的变量
| 名称 | 说明 | 数据类型 | 备注 |
| ---- | -------------- | -------- | ----------------- |
| CU | 加计数输入脉冲 | BOOL | 仅出现在CTU、CTUD |
| CD | 减计数输入脉冲 | BOOL | 仅出现在CTD、CTUD |
| R | CV清0 | BOOL | 仅出现在CTU、CTUD |
| LD | CV设置为PV | BOOL | 仅出现在CTD、CTUD |
| PV | 预设值 | 整数 | 仅出现在CTU、CTUD |
输出的变量
| 名称 | 说明 | 数据类型 | 备注 |
| ---- | ------ | -------- | ---------------- |
| Q | 输出位 | BOOL | 仅出现在CTU、CTD |
| QD | 输出位 | BOOL | 仅出现在CTUD |
| QU | 输出位 | BOOL | 仅出现在CTUD |
| CV | 计数值 | 整数 | |
表3计数器使用及时序图
| 指令 | 说明 | 时序图 |
| --------------------------------------------------------------------------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | --------------------------------------------- |
| 加计数
LAD：
{width="113" height="171"}
SCL：CTU |
当CU从“0”变为“1”，CV增加1；
当CV=PV时，Q输出“1”，此后当CU从“0”变为“1”，Q保持输出“1”，CV继续增加1直到达到计数器指定的整数类型的最大值。；
在任意时刻，只要R为“1”时，Q输出“0”，CV立即停止计数并回到0；
| {width="414" height="261"} |
| 减计数
LAD：
{width="113" height="117"}
SCL：CTD |
当CD从“0”变为“1”，CV减少1；
当CV=0时，Q输出“1”，此后当CU从“0”变为“1”，Q保持输出“1”，CV继续减少1直到达到计数器指定的整数类型的最小值；
只要LD为“1”时，Q输出“0”，CV立即停止计数并回到PV值；
| {width="411" height="218"} |
| 加减计数
LAD：
{width="113" height="250"}
SCL：CTUD |
当CU从“0”变为“1”，CV增加1；
当CD从“0”变为“1”，CV减少1；
当CV>=PV时，QU输出“1”；当CV<PV时，QU输出“0”；
当CV<=0时，QD输出“1”；当CV>0时，QD输出“0”；
CV的上下限取决于计数器指定的整数类型的最大值与最小值；
只要R为“1”时，QD输出“1”，CV立即停止计数并回到0；
只要LD为“1”时，QU输出“1”，CV立即停止计数并回到PV值。
| {width="409" height="274"} |
## S7-1200 计数器创建
S7-1200计数器创建有以下几种方法：
### 1\.指令直接拖入块中
自动生成计数器的背景数据块，该块位于 系统块 \> 程序资源 中，参见图2。需要在指令中修改计数值类型。
{width="785" height="549"}
图2 自动生成计数器的背景数据块
### 2\.指令直接拖入FB块中，生成多重背景
参见图3。多重背景的数据类型在TIA博途V14之前是IEC_COUNTER类型，从TIA博途V14开始是CTU_INT、CTD_INT、CTUD_INT等类型（取决于指令）。
{width="959" height="503"}
图3 多重背景
### 3\. 指令直接拖入FB、FC块中，生成参数实例，从TIA博途V14开始
参见图4。
{width="952" height="485"}
图4 参数实例
### 4\.在DB块、FB的静态变量、FC和FB的INOUT变量中新建IEC_COUNTER、CTU_INT、CTD_INT、CTUD_INT类型变量
在程序中将计数器指令拖入块中时，在弹出的 **调用选项** 页面点击 **取消** 按钮，之后将该建好的变量填入指定位置。
（1）DB块中新建IEC_COUNTER等类型变量（LAD/FBD），如果是IEC_COUNTER等类型变量的数组，S7-1200从V2.0版本开始支持，参见图5、6。
{width="633" height="409"}
图5 DB块中的定义
{width="556" height="186"}
图6 计数器使用
（2）FB的静态变量中新建IEC_COUNTER等类型变量（LAD/FBD），如果是IEC_COUNTER等类型变量的数组，S7-1200从V2.0版本开始支持，参见图7。
{width="556" height="362"}
图7 静态变量中定义
（3）FC和FB的INOUT变量中新建IEC_COUNTER等类型变量（LAD/FBD），如果是IEC_COUNTER等类型变量的数组，S7-1200从V2.0版本开始支持，从TIA博途V14开始支持IEC_COUNTER等类型变量的变长数组（ARRAY\[#\]），参见图8。
{width="559" height="362"}
图8 INOUT中定义
（4） 以上三种方法的SCL版本，从TIA博途V14开始支持，参见图9。
{width="750" height="146"}
图9 SCL中使用
从以上四个示例可以看出，IEC_COUNTER、CTU_INT、CTD_INT、CTUD_INT四种数据类型没有本质的区别，可以互换使用，为使得程序明确，建议只使用计数器对应名字的数据类型。
### 5\.在插入DB时，选择IEC_COUNTER类型的数据块，将该数据块填在指令上方
此种方法生成的数据块等同于第一种的背景数据块，位于**系统块\>程序资源**中，从TIA博途V11开始，参见图10.
{width="688" height="600"}
图10 新建IEC_COUNTER类型DB
## 计数器常见问题
:::{hint}  1\. 为什么计数器不计数?
:::
答：可能原因如下：
- （1）计数器的输入位（CU、CD）需要有电平信号的跳变，计数器才会计数。如果保持不变的信号作为输入位是不会开始计数的。
- （2）计数器的背景数据块重复使用。
:::{hint}  2\. 如何编程自复位计数器并产生脉冲?
:::
答：正确答案见图11，错误答案见图12、13。
{width="556" height="161"}
图11 正确程序
{width="556" height="253"}
图12 错误程序1
{width="556" height="307"}
图13 错误程序2
正确原因：当计数值达到10，"DB77".Static_15（False）作为计数器R的输入，并没有复位，Q输出"DB77".Static_15为True，在下一周期时执行复位指令，使得计数值清零，之后Q输出"DB77".Static_15为False，实现自复位计数器并产生脉冲。
错误1原因：当计数值达到10，首先置位"数据块_2".QU，紧接着"数据块_2".QU作为计数器R的输入，使得计数值清零，同时复位"数据块_2".QU，在下一网络段"DB77".Static_15依然是False，无法实现脉冲。
错误2原因：当计数值达到10，"数据块_2".CV=10，紧接着"数据块_2".CV与"数据块_2".PV的比较结果（True）作为计数器R的输入，使得计数值清零，同时复位"数据块_2".QU，在下一网络段"DB77".Static_15依然是False，无法实现脉冲。
从例子可知，计数器的执行是先处理输入，再处理输出，在指令块执行过程中，内部变量（例如QU、CV）可能出现多次变化。