楊躍宗
摘要:通過對三菱PLC的內部定時器元件的介紹,在了解定時器的定時工作過程的基礎上,通過PLC梯形圖程序的設計,發揮PLC定時器的功能,提高程序的控制能力,豐富定時器在PLC的控制過程中的綜合應用。
關鍵詞:PLC;定時器;程序應用
三菱FX系列PLC的定時器為通電延時定時器,即定時器線圈通電后,開始延時定時,定時時間到,定時器所對應的觸點變化。當定時器線圈失電時,定時器的觸點瞬間復位,恢復初始狀態。利用PLC的基本指令,定時器可設計出多種時間控制程序模塊,其中有長時間定時程序、連續脈沖程序等。
一、定時器長時間定時程序
在FX系列的PLC中,定時間的長短由定時器的常數設定值決定,設定值取值范圍是:1~32767,而定時器又根據累積時鐘脈沖的多少來計時的,時鐘脈沖有1ms、10ms、100ms三種不同周期,即單個定時器最長定時時間為32767×100ms(即3276.7s),不到1h。對于較短時間的定時,單個定時器可以完成,但如果需要定時1h或更長時間時,單個定時器就不能完成定時功能,但可通過以下方法來實現。
(一)定時器串級使用。定時器串級使用是利用多個定時器先后定時的方法,先用第一個定時器定時,定時時間到,第一個定時器的常開觸點去控制第二個定時器定時,如此下去,使用最后一個定時器的常開觸點去控制所要控制的對象。定時器串級使用后,其總的定時時間為各定時器定時時間之和,當用n個定時器串級使用時,其可控制的最長定時時間為3276.7×n(s)。這樣任何時間長度的控制要求都可實現。圖1為定時2h的時間定時程序。為實現定時控制采用3個定時器T0、T1、T2串級使用,當輸入信號X0閉合后,T0線圈得電,開始定時經2400s后,T0的常開觸點閉合,T1線圈得電開始定時,又經2400s,T1的常開觸點閉合,T2線圈得電開始定時,再經2400s,T2的常開觸點閉合,輸出繼電器Y0線圈接通。從X0閉合,到Y0產生輸出信號,一共延時2400+2400+2400=7200s(2h),實現了長時間的定時功能。
(二)定時器與計數器配合使用。定時器串級使用,會使用到很多定時器,那么利用計數器和定時器配合使用,就可以大大減少定時器的數量,節省定時器的資源。圖2為定時器與計數器配合使用定時2h的控制程序。X0閉合,讓計數器C0當前值復位回零。當X1閉合后,T0線圈得電開始定時,1800s后,T0的常開觸點閉合,計數器C0計數1次,同時T0的常閉觸點斷開,T0線圈失電,T0常閉觸點復位,T0重新定時,1800s后,T0的常開觸點再次閉合,計數器C0計數2次,T0的常閉觸點斷開,T0線圈失電,T0常閉觸點復位,T0重新定時,如此重復4次后,計數器C0的常開觸點閉合,輸出繼電器Y0線圈接通,從X1閉合,到Y0產生輸出信號,一共延時1800×4=7200s(2h)。利用一個定時器和一個計數器就可以實現更長時間的定時功能了。
二、斷開延時控制程序
對于PLC來說,所有的定時器都是通電延時的控制功能,但有些場合需要斷開延時時,定時器就不能直接實現,圖3為斷開延時程序。當X0閉合,M0線圈接通并自鎖,Y0線圈得電,定時器T0由于X0常閉觸點斷開而沒有定時。當X0斷開時,X0的常閉觸點恢復閉合,T0線圈得電,開始定時。經過10s延時后,T0常閉觸點斷開使M0復位,輸出繼電器Y0失電,從而實現從輸入信號X0斷開,經過10s延時后,輸出信號Y0才斷開,也就實現了斷開延時的功能。
三、連續脈沖程序
(一)不可調的連續脈沖。產生脈寬為一個掃描周期的連續脈沖信號,但脈沖寬度和脈沖周期不可調節。通過利用PLC的輔助繼電器M可產生一個脈寬為一個掃描周期、脈沖周期為兩個掃描周期的連續脈沖(圖4所示)。由于掃描周期和程序的長短有關,所以稱不可調(或不可控)的連續脈沖。當X0常開觸點閉合后,第一個掃描周期內掃描到M0常閉觸點是閉合的,于是M0線圈可以得電,得電以后M0對應的常閉觸點斷開,但PLC已掃描過當前程序,不會響應其變化。當第二個掃描周期從頭開始掃描時,掃描到M0的常閉觸點時,因M0線圈得電后其常閉觸點已斷開,所以M0線圈失電,M0對應的常閉觸點復位再次閉合,同樣PLC已掃描過,沒有響應。M0線圈得電時間為一個掃描周期。第二個掃描周期內,M0線圈失電,如此變化下去。M0線圈不斷連續地得電、失電,其常開觸點也隨之不斷連續的閉合、斷開,Y0線圈也隨之不斷的得電、失電,就產生了脈寬為一個掃描周期的連續脈沖信號輸出,脈沖寬度和脈沖周期不可調節的連續脈沖信號。
(二)可調節連續脈沖。在很多控制中,需要控制調節的連續脈沖,利用定時器T0就可產生周期可以控制調整的連續脈沖。程序如圖5所示,當X0常開觸點閉合,第一個掃描周期掃描到T0常閉觸點時,是閉合的,T0線圈得電,經過1s的延時,T0常閉觸點才會斷開。T0常閉觸點斷開后的下一個掃描周期,當掃描到T0常閉觸點時,因已斷開,使T0線圈失電,T0常閉觸點恢復閉合,再下一個掃描周期掃描到T0常閉觸點時,又使T0線圈再次得電,開始定時,重復以上T0常開觸點連續的閉合、斷開,Y0線圈不斷連續的得電、失電,產生脈寬為一個掃描周期、脈沖周期為1s的連續脈沖。當調整控制時間時,通過改變T0 常數設定值,改變脈沖周期。
通過程序的設計我們可以看到,定時器通過程序設計,可以實現很多的功能,除以上所介紹程序以外,還有更多的設計程序模塊,不僅提高元件的利用率,而且豐富了程序的設計內容,靈活利用定時器可以使程序更加簡潔。
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