HIGH SPEED COUNT (Comptage rapide)
Cette fonction permet de compter des impulsions arrivant sur les entrées I1 et I2 d’un contrôleur alimentée en courant continu, à des cadences supérieures à une impulsion toutes les 10 ms. Deux modes de fonctionnement principaux sont disponibles :
MODE COMPTAGE :
Ce mode est sélectionné en cochant dans la fenêtre Paramètres le choix Comptage.
Ce sont les entrées I1 et I2 du contrôleur qui sont utilisées pour les différents types de comptage. Il n'est pas nécessaire de poser un symbole "Entrée TOR" sur le plot d'entrée correspondant pour valider l'utilisation de l'entrée I1 ou I2, ni d'établir de connexion entre le plot et la fonction métier HIGH SPEED COUNT car ce lien est implicite. Cependant ces plots restent utilisables de manière tout à fait standard, pour examiner -par exemple- l'état logique des entrées quand les impulsions de comptage sur les entrées sont stoppées.
La prise en compte des fronts de ARRET vers MARCHE ou de MARCHE vers ARRET dépend du mode de fonctionnement choisi pour le compteur dans la fenêtre de paramétrage
Cette fonction métier possède 5 sorties ( SORTIE, ERREUR, VALEUR PRESELECTION, COMPTAGE/VITESSE, TEMPORISATION ).
Lorsque la valeur de présélection / ou zéro est atteint, la SORTIE passe à l'état MARCHE. Le retour à l'état ARRET dépend des options choisies (dans la fenêtre de paramètres voir mode de comptage et sortie ).
Pour les modes IND, CUMUL, DIR et PHASE le sens de comptage dépend aussi du type de cycle choisi. Sur RESET le choix "compte vers la présélection" fera évoluer le compteur de 0 vers la présélection (0® P). Si le type est "Décompte à partir de la présélection" le sens de comptage est inversé, présélection vers 0 (P® ). Voir le paragraphe paramètres pour une description graphique plus détaillée.
Le tableau suivant décrit les influences des entrées I1 et I2 sur COMPTAGE en fonction du mode de comptage choisi dans la fenêtre de paramètres.
Les caractéristiques principales de chaque mode sont :
Modes de Comptage |
Diagrammes |
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UP |
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¬ Entrée I1 Entrée ACTIVATION ® Sortie COMPTAGE |
DOWN |
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¬ Entrée I1 Entrée ACTIVATION ® Sortie COMPTAGE |
IND |
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¬ Entrée I1 : comptage dans le sens du cycle Entrée I2 : comptage dans le sens contraire du cycle ® Sortie COMPTAGE, option compte vers la présélection ¯ Sortie COMPTAGE, option décompte à partir de la présélection |
CUMUL |
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¬ Entrée I1 : comptage dans le sens du cycle Entrée I2 : comptage dans le sens du cycle ® Sortie COMPTAGE, option compte vers la présélection ¯ Sortie COMPTAGE, option décompte à partir de la présélection |
DIR |
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¬ Entrée I1 : comptage dans le sens du cycle Entrée I2 : inversion du sens de comptage ® Sortie COMPTAGE, option compte vers la présélection ¯ Sortie COMPTAGE, option décompte à partir de la présélection |
PHASE |
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¬ Entrée I1 : comptage sur front (signaux déphasés 90°) Entrée I2 : inversion du sens de comptage si I2 en avance sur I1 ® Sortie COMPTAGE, option compte vers la présélection ¯ Sortie COMPTAGE, option décompte à partir de la présélection |
La sortie ERREUR passe à l'état MARCHE dans les cas suivants :
L'erreur reste positionnée tant que l'entrée raz n'est pas actionnée. Lors du déclenchement de l'erreur le résultat du compteur est erroné, donc l'état de la SORTIE est non significatif.
Le compteur possède trois sorties supplémentaires de type ENTIER :
L'onglet paramètres de la fenêtre de paramétrage permet de choisir :
Le mode Comptage (case à cocher)
L’onglet paramètres contient la case cochée par défaut qui réinitialise le comptage après une coupure d’alimentation du contrôleur.
Mode Comptage vers présélection
Cycle Unique
Cycle répétitif
Mode Décomptage à partir de la présélection
Cycle Unique
Cycle répétitif
Recommandations pour l'utilisation de la fonction COMPTEUR :
Signal d'entrée
MODE TACHYMETRE
Ce mode est sélectionné en cochant dans la fenêtre Paramètres le choix Tachymètre.
Dans le cadre de ce mode , La fonction métier utilise :
C’est l’entrée I1 du contrôleur qui est utilisée pour le mode tachymètre. Il n'est pas nécessaire de poser un symbole "Entrée TOR" sur le plot d'entrée correspondant pour valider l'utilisation de l'entrée I1, ni d'établir de connexion entre le plot I1 et la fonction métier HIGH SPEED COUNT car ce lien est implicite. Cependant ce plot reste utilisable de manière tout à fait standard, pour examiner -par exemple- l'état logique de l'entrée quand la vitesse est nulle.
La prise en compte des fronts de ARRET vers MARCHE est décrit dans le Principe de mesure en tachymètre.
Cette fonction métier possède 5 sorties ( SORTIE, ERREUR, VALEUR PRESELECTION, COMPTAGE/VITESSE, TEMPORISATION ).
L'erreur reste positionnée tant que l'entrée RESET n'est pas actionnée. Lors du déclenchement de l'erreur le résultat du compteur est erroné, donc l'état de la SORTIE est non significatif.
.
Principe de mesure en tachymètre :
T0 : Temps de début de mesure en tachymètre.
TR-T0 : Durée de rafraîchissement de mesure en tachymètre. Durée minimum au bout de laquelle on peut prendre en compte une fin de mesure.
TL-T0 : Durée limite de mesure en tachymètre. Durée maximum au bout duquel on doit avoir effectué une fin de mesure. (Si cette durée est atteinte sans qu’apparaisse une impulsion sur I1, cela signifie que la vitesse est nulle)
Le fonctionnement du tachymètre se déroule en deux phases :
DECLENCHEMENT DE LA PHASE DE VALIDATION DE MESURE
Dès qu’un front montant apparaît sur l’entrée I1, la fonction scrute durant une durée T0-TL l’arrivée d’un nouveau front montant sur l’entrée I1.
Si ce n’est pas le cas, aucune mesure n’est engagée.
Si c’est le cas, la fonction considère la phase de mesure comme engagée.
DECLENCHEMENT DE LA PHASE DE MESURE,
A partir du front montant précédent, la fonction scrute pendant la durée limite de la mesure (du temps T0 au temps TL),
Si pendant toute cette durée n’apparaît pas plus d’un front montant sur I1, la vitesse calculée est nulle et on repasse en phase de validation de mesure dès l’écoulement de la durée.
Si pendant la durée de rafraîchissement (du temps T0 au temps TR) apparaît plus d’un front montant sur I1, mais aucun dans la durée du temps TR au temps TL, la vitesse calculée est nulle et on repasse en phase de validation de dès l’écoulement de la deuxième durée.
S'il apparaît un nombre non nul de fronts montants sur I1 durant la durée de rafraîchissement, dès qu’apparaît le premier front montant (F1 ) dans la durée du temps TR au temps TL, la vitesse est calculée de la manière décrite ci après et on repasse en phase de validation de mesure sur le prochain front montant (F2) apparaissant sur I1.
Calcul de la vitesse :
Le calcul s'effectue en deux passes, calcul du nombre d'impulsions par seconde, puis de la vitesse. Toutes les valeurs sont des valeurs entières codées entre 0 et +32767 Ceci implique que le nombre d'impulsions comptées en fonction tachymètre au cours d'un temps de mesure ne doit pas dépasser 32767.
N : nombre d'impulsions enregistrées pendant la phase de mesure.
NPPS : Number of Pulses Per Second : nombres d'impulsions par seconde
PPr : Pulses Per revolution : impulsions par tour ( valeur du paramètre " Cibles par tour " )
Coeff : Coefficient multiplicateur ( valeur du paramètre " Facteur d’échelle " )
TM : Temps de mesure ( en secondes )
NPPS=N/TM
v : vitesse ou son équivalent du processus mesuré. L'unité de mesure est arbitraire et correspond au besoin de l'application : m/s, nb. d'objets par seconde, etc…
v = (NPPS * Coeff) / PPr
La valeur calculée de la vitesse devant être inférieur ou égal à 32767, le nombre d'impulsions par seconde pourra au mieux être égal à NPPS max = (32767 * PPr ) / Coeff avec "NPPS max" inférieur ou égal à 32767.
Exemple :
On mesure la vitesse d'un tapis roulant à l'aide d'un rouleau relié à une roue tachymètrique. Le rouleau fait 5 cm de Æ . La roue donne 10 impulsions par tour. On veut trouver la vitesse d'avancement du tapis en cm/s.
Le tapis avance de p *Æ = 15,7cm par tour de rouleau.
On fixe donc Cycle(s) par tour à 10 et Facteur d'échelle à 15,7.
Le tapis avance en moyenne de 50cm/s, on a donc N = NPPS* TM = v*PPr/Coeff* TM, soit
N = 50*15,7/10* TM = 78* TM
Dans l'application choisie le tapis roulant fonctionne en permanence et à une vitesse quasi-constante. On peut donc choisir une durée de rafraîchissement longue ce qui permet d'augmenter la précision, par exemple 8 s et 9 s pour la durée limite de mesure.
Dans notre cas N = 78*9 = 702, ce qui est bien inférieur à 32767 et laisse donc une importante marge de manśuvre.
L'onglet paramètres de la fenêtre de paramétrage permet de choisir :
Le mode tachymètre (case à cocher)
Si l'une des deux valeurs DR ou DL est modifiée, l'autre sera automatiquement ajustée à la valeur la plus proche si la règle n'est pas respectée. En pratique si l'on modifie DR et que DL<=DR, alors DL=DR+1. Si l'on modifie DL et que DR>=DL, alors DR=DL-1.
Les valeurs des paramètres sont automatiquement mis à jour à la valeur la plus proche admissible dès que l’on valide les choix des paramètres par OK
L’onglet paramètres contient la case cochée par défaut qui réinitialise le comptage après une coupure d’alimentation du contrôleur.
Remarques Importantes :
Durée du temps de cycle |
10ms |
20ms |
30ms |
40ms |
50ms |
Modes |
|||||
1 ( UP, DOWN, DIR et tachymètre ) |
7.2KHz |
3.6KHz |
2.4KHz |
1.8KHz |
1.44KHz |
2 ( CUMUL ) *(1) |
3.6KHz |
1.8KHz |
1.2KHz |
900Hz |
720Hz |
2 ( PH ) *(2) |
3.6KHz |
1.8KHz |
1.2KHz |
900Hz |
720Hz |
4 ( IND ) *(1) |
1.8KHz |
900Hz |
600Hz |
450Hz |
360Hz |
*(1) : La valeur indiquée correspond à la moyenne sur un cycle des fréquences présentes sur chaque entrée.
*(2) : La valeur indiquée correspond à la fréquence présente sur l'entrée I1.
VLmin. (Volts) |
VLmax. (Volts) |
VHmin. (Volts) |
VHmax. (Volts) |
Fmin. (Hz) |
Ftyp. (Hz) |
Fmax. (Hz) |
0 |
5 |
15 |
28.8 |
625 |
2000 |
2200 |
0 |
1 |
17.5 |
24 |
2300 |
3000 |
4000 |
Les valeurs typiques données ci-dessus sont indicatives. Statistiquement la plupart des contrôleurs tiendront ces valeurs, mais il se peut que certains échantillons s'en éloignent plus ou moins. En cas de besoin exigeant ( portabilité de l'application d'un M2 à un autre, précision, etc …) on ne dépassera jamais Fmin..