姚利敏（浙江電子工程學(xué)校,浙江　紹興　312028）

也談PLC定時器編程舉例

姚利敏
（浙江電子工程學(xué)校,浙江紹興312028）

摘要：本文介紹了三菱FX2N系列PLC定時器的幾種常見延時編程方法。

關(guān)鍵詞：PLC；定時器；編程；應(yīng)用方法

1　引言

PLC是當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域使用最廣泛的一種新型自動控制裝置，其功能指令和編程元件較為豐富。若編程程序應(yīng)用得當(dāng)，會有較好的應(yīng)用效果。因此，掌握元件的編程應(yīng)用方法，對設(shè)計(jì)程序有很大的幫助。本文著重介紹三菱FX2N系列定時器的編程應(yīng)用。

2　定時器的介紹

PLC中的定時器是機(jī)器內(nèi)部本身具有的軟繼電器，相當(dāng)于繼電器控制系統(tǒng)中的通電型時間繼電器。它可提供無數(shù)對常開常閉通電延時型觸點(diǎn)，即定時器的線圈得電，定時器開始計(jì)時，當(dāng)當(dāng)前值等于設(shè)定值時，定時器先常閉觸點(diǎn)斷開，再常開觸點(diǎn)閉合。定時器采用T與十進(jìn)制數(shù)共同組成編號。

三菱FX2N系列中定時器分為通用定時器（T0-T245）和積算定時器(T246-T249)兩種，通過對一定周期的時鐘脈沖計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)。對于通用定時器，不具備斷電保持功能，即當(dāng)輸入信號斷開時，定時器線圈自動復(fù)位，當(dāng)前值計(jì)數(shù)器值復(fù)位為零，觸點(diǎn)也同時復(fù)位。在這計(jì)時過程中，如果要保持常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開，定時器的線圈就不能失電，當(dāng)定時器的線圈失電時，定時器當(dāng)前值清零，即定時器的常開觸點(diǎn)先斷開，常閉觸點(diǎn)再恢復(fù)閉合。若要讓定時器完成定時時間，可借助于輔助繼電器的線圈及觸點(diǎn)形成自鎖來實(shí)現(xiàn)定時器線圈的保持。如下圖1左所示，圖中X0的常開觸點(diǎn)接通時，T200的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器從0開始，對10mS時鐘脈沖進(jìn)行累加計(jì)數(shù)。當(dāng)前值等于設(shè)定值4.14s時，定時器的常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開。即T200的常開觸點(diǎn)在其線圈被驅(qū)動10ms*414=4.14s后接通，輸出Y0得電。當(dāng)X0的常開觸點(diǎn)斷開后，定時器線圈被復(fù)位，它的常開觸點(diǎn)斷開，當(dāng)前值恢復(fù)為0.同時輸出Y0也為零。但通用定時器沒有保持功能，要讓FX 2N系列在輸入信號X0變?yōu)镺FF之后的繼續(xù)保持動作，可以在輸入信號X0后串一個輔助繼電器M 0的線圈，并在X0兩端并聯(lián)一個動合觸點(diǎn)M 0,形成自鎖，再利用MO的另一動合觸點(diǎn)使定時器線圈接通并計(jì)時，時間到后，輸出線圈Y0才接通。如圖1右梯形圖所示。

對于積算定時器，線圈計(jì)數(shù)具備斷電保持功能。積算定時器的線圈斷電時不會復(fù)位，保持當(dāng)前值不變，再次來信號值時，在當(dāng)前值數(shù)值上繼續(xù)累計(jì)上去，只有將積算定時器復(fù)位接通，定時器值才為零。即當(dāng)X1接通時，T250計(jì)數(shù)器開始累積100ms的時鐘脈沖個數(shù)，當(dāng)X1 經(jīng)t1(t1＜k)時間后斷開，而T250計(jì)數(shù)尚未達(dá)到設(shè)定值K(K=1000)，其計(jì)數(shù)的當(dāng)前值保留。當(dāng)X1再次接通，T250從保留的當(dāng)前值開始繼續(xù)累積，經(jīng)t2(t2＜k)時間，當(dāng)前值累積達(dá)到1000時，定時器T250的觸點(diǎn)才動作。累積時間為K=t1+t2,T=0.1*K=0.1*1000=100s。當(dāng)復(fù)位X2接通時，定時器線圈當(dāng)前值變?yōu)?，T250觸點(diǎn)也跟著復(fù)位，如圖2所示。

3　應(yīng)用舉例

下面我們通過具體的舉例來說明通用型定時器如何在程序中設(shè)計(jì)延時控制的方法。

3.1通電延時接通瞬時斷電

通電延時接通控制程序如圖3所示，當(dāng)輸入信號X 1接通時，內(nèi)部輔助繼電器M 100接通并自鎖，同時M 100常開觸點(diǎn)接通使定時器T200得電，T200的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器開始對10ms的時鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)累計(jì)到設(shè)定值50時（從X 1接通延時0.5S），定時器T200的常開觸點(diǎn)閉合，輸出繼電器Y1接通，達(dá)到延時接通功能。當(dāng)輸入信號X2動作時，內(nèi)部輔助繼電器M 100斷電，M 100常開觸點(diǎn)復(fù)位，定時器T200斷電，定時器T200的常開觸點(diǎn)復(fù)位，輸出繼電器Y1斷電。

3.2斷電延時接通

斷電延時接通電路在控制系統(tǒng)中應(yīng)用較多，如Y-△減壓起動電路，先以Y形接法運(yùn)行(Y0、YY接通)，再轉(zhuǎn)為△（Y0、Y▲）形接法，即從Y形接法運(yùn)行,Y形斷開（YY斷開）作為斷電延時開始的起點(diǎn)，T1線圈開始計(jì)時，1秒后Y▲得電。梯形圖如圖4所示,利用PLC內(nèi)部時間繼電器來實(shí)現(xiàn)斷電延時接通功能的程序。

3.3瞬時通電延時斷開

通電延時斷開梯形圖如圖5所示。當(dāng)輸入信號X1接通時，內(nèi)部輔助繼電器M 100得電，常開觸點(diǎn)接通輸出繼電器Y0接通自鎖、定時器T0開始計(jì)時，Y0的常閉觸點(diǎn)斷開內(nèi)部輔助繼電器M 100，T0的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器對100ms的時鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)器累計(jì)到設(shè)定值200時（從X1接通延時20S），定時器T0的常閉觸點(diǎn)斷開，輸出繼電器Y0斷電，定時器T0也復(fù)位。輸入信號X2可以在任意時刻斷開，Y0斷電，定時器T0復(fù)位。

3.4斷電延時斷開

在繼電器控制方式中經(jīng)常用到斷電延時，而PLC中的定時器只有通電延時功能，可以用定時器編程實(shí)現(xiàn)斷電延時，如圖6所示當(dāng)啟動信號X1接通時，輸出繼電器Y1接通并實(shí)現(xiàn)自鎖。當(dāng)停止信號X2按下時，內(nèi)部輔助繼電器M 100得電，定時器T1接通，T1的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器開始對100ms的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器累計(jì)到設(shè)定值50時（從X2接通延時5s），定時器T1的常閉觸點(diǎn)斷開，輸出繼電器Y1斷電、輔助繼電器及定時器斷電。這就實(shí)現(xiàn)了按下停止按鈕X 2后輸出繼電器Y1延時5s斷開的功能。

3.5通電延時接通斷電延時斷開

通電延時接通、斷電延時斷開控制自鎖，當(dāng)啟動信號X1接通時，內(nèi)部輔助繼電器M 100接通并實(shí)現(xiàn)同時定時器T1接通開始延時，2s后定時器T1的常開觸點(diǎn)閉合，使輸出繼電器Y1接通自鎖,并斷開輔助繼電器線圈M 100；當(dāng)停止信號X 2按下時，內(nèi)部輔助繼電器M 101線圈接通自鎖，同時定時器T2接通開始延時，4s后定時器T2的常閉觸點(diǎn)斷開，使得輸出繼電器Y1斷電。如圖7所示。

3.6長時間延時控制

有的系統(tǒng)需要延時較長的時間，一般可以用定時器串聯(lián)實(shí)現(xiàn)，如圖8所示，但每個定時器的時間設(shè)定都有限，幾個小時甚至更長的時間僅用定時器串聯(lián)是很難完成的。這時可以采用PLC內(nèi)部的計(jì)數(shù)器與定時器組合來實(shí)現(xiàn)較長時間的延時。如圖9所示。當(dāng)輸入X1接通后，TO開始100ms計(jì)時，時間到后，T0常開觸點(diǎn)閉，C0計(jì)數(shù)一次，常閉觸點(diǎn)斷開，使T0線圈斷電，T0的常閉又恢復(fù)閉合，時間繼電器以開始計(jì)時，等待第2次開始，C0再計(jì)一次，一直到C0累計(jì)300次后，C0的觸點(diǎn)接通，延時時間T=T0的延時時間*C0的接通次數(shù)，即T=100ms*300后,Y1接通，復(fù)位信號X4接通后，C0的計(jì)數(shù)值復(fù)位，Y1也斷開。

3.7脈沖發(fā)生器

PLC內(nèi)部本身也有一些特殊輔助繼電器可產(chǎn)生一定周期的脈沖信號，如M8011、M 8012周期分別為10ms、100ms。但在實(shí)際中經(jīng)常需要其他形式的脈沖信號發(fā)生器（如信號燈的閃爍控制），如圖10所示。脈沖振蕩電路可產(chǎn)生50ms的脈沖信號。當(dāng)X0閉合后，脈沖振蕩電路開始工作，T50經(jīng)過30ms后，其動合觸點(diǎn)閉合，T51開始延時，經(jīng)20ms后T51動斷觸點(diǎn)動作，使T50線圈及動合觸點(diǎn)斷開，同時T51線圈斷電，其動斷觸點(diǎn)閉合，再使T50線圈閉合，一個周期結(jié)束。一個周期中T50觸點(diǎn)閉合20ms，斷開30ms；而T51觸點(diǎn)只閉合一個掃描周期時間。只要X 0閉合，脈沖振蕩電路就一直循環(huán)工作，直到X 0斷開，振蕩電路才停止工作。

上述幾種方法只是針對通用型定時器常見問題給出的一些設(shè)計(jì)方法。當(dāng)然在實(shí)際應(yīng)用中，PLC定時器的編程應(yīng)用方法還有很多，方法也并不是唯一的。在實(shí)際應(yīng)用中，巧用時間繼電器的觸點(diǎn)可以達(dá)到事半功倍，只要我們在應(yīng)用中經(jīng)常總結(jié)歸納，就會使PLC設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)更規(guī)范，更經(jīng)濟(jì)合理。

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作者簡介：姚利敏(1977—)，女，浙江紹興人，學(xué)士，研究方向：PLC教育。