楊躍宗

摘要：通過(guò)對(duì)三菱PLC的內(nèi)部定時(shí)器元件的介紹，在了解定時(shí)器的定時(shí)工作過(guò)程的基礎(chǔ)上，通過(guò)PLC梯形圖程序的設(shè)計(jì)，發(fā)揮PLC定時(shí)器的功能，提高程序的控制能力，豐富定時(shí)器在PLC的控制過(guò)程中的綜合應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC；定時(shí)器；程序應(yīng)用

三菱FX系列PLC的定時(shí)器為通電延時(shí)定時(shí)器，即定時(shí)器線圈通電后，開始延時(shí)定時(shí)，定時(shí)時(shí)間到，定時(shí)器所對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)變化。當(dāng)定時(shí)器線圈失電時(shí)，定時(shí)器的觸點(diǎn)瞬間復(fù)位，恢復(fù)初始狀態(tài)。利用PLC的基本指令，定時(shí)器可設(shè)計(jì)出多種時(shí)間控制程序模塊，其中有長(zhǎng)時(shí)間定時(shí)程序、連續(xù)脈沖程序等。

一、定時(shí)器長(zhǎng)時(shí)間定時(shí)程序

在FX系列的PLC中，定時(shí)間的長(zhǎng)短由定時(shí)器的常數(shù)設(shè)定值決定，設(shè)定值取值范圍是：1～32767，而定時(shí)器又根據(jù)累積時(shí)鐘脈沖的多少來(lái)計(jì)時(shí)的，時(shí)鐘脈沖有1ms、10ms、100ms三種不同周期，即單個(gè)定時(shí)器最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間為32767×100ms（即3276.7s），不到1h。對(duì)于較短時(shí)間的定時(shí)，單個(gè)定時(shí)器可以完成，但如果需要定時(shí)1h或更長(zhǎng)時(shí)間時(shí)，單個(gè)定時(shí)器就不能完成定時(shí)功能，但可通過(guò)以下方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（一）定時(shí)器串級(jí)使用。定時(shí)器串級(jí)使用是利用多個(gè)定時(shí)器先后定時(shí)的方法，先用第一個(gè)定時(shí)器定時(shí)，定時(shí)時(shí)間到，第一個(gè)定時(shí)器的常開觸點(diǎn)去控制第二個(gè)定時(shí)器定時(shí)，如此下去，使用最后一個(gè)定時(shí)器的常開觸點(diǎn)去控制所要控制的對(duì)象。定時(shí)器串級(jí)使用后，其總的定時(shí)時(shí)間為各定時(shí)器定時(shí)時(shí)間之和，當(dāng)用n個(gè)定時(shí)器串級(jí)使用時(shí)，其可控制的最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間為3276.7×n（s）。這樣任何時(shí)間長(zhǎng)度的控制要求都可實(shí)現(xiàn)。圖1為定時(shí)2h的時(shí)間定時(shí)程序。為實(shí)現(xiàn)定時(shí)控制采用3個(gè)定時(shí)器T0、T1、T2串級(jí)使用，當(dāng)輸入信號(hào)X0閉合后，T0線圈得電，開始定時(shí)經(jīng)2400s后，T0的常開觸點(diǎn)閉合，T1線圈得電開始定時(shí)，又經(jīng)2400s，T1的常開觸點(diǎn)閉合，T2線圈得電開始定時(shí)，再經(jīng)2400s，T2的常開觸點(diǎn)閉合，輸出繼電器Y0線圈接通。從X0閉合，到Y(jié)0產(chǎn)生輸出信號(hào)，一共延時(shí)2400+2400+2400=7200s（2h），實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間的定時(shí)功能。

（二）定時(shí)器與計(jì)數(shù)器配合使用。定時(shí)器串級(jí)使用，會(huì)使用到很多定時(shí)器，那么利用計(jì)數(shù)器和定時(shí)器配合使用，就可以大大減少定時(shí)器的數(shù)量，節(jié)省定時(shí)器的資源。圖2為定時(shí)器與計(jì)數(shù)器配合使用定時(shí)2h的控制程序。X0閉合，讓計(jì)數(shù)器C0當(dāng)前值復(fù)位回零。當(dāng)X1閉合后，T0線圈得電開始定時(shí)，1800s后，T0的常開觸點(diǎn)閉合，計(jì)數(shù)器C0計(jì)數(shù)1次，同時(shí)T0的常閉觸點(diǎn)斷開，T0線圈失電，T0常閉觸點(diǎn)復(fù)位，T0重新定時(shí)，1800s后，T0的常開觸點(diǎn)再次閉合，計(jì)數(shù)器C0計(jì)數(shù)2次，T0的常閉觸點(diǎn)斷開，T0線圈失電，T0常閉觸點(diǎn)復(fù)位，T0重新定時(shí)，如此重復(fù)4次后，計(jì)數(shù)器C0的常開觸點(diǎn)閉合，輸出繼電器Y0線圈接通，從X1閉合，到Y(jié)0產(chǎn)生輸出信號(hào)，一共延時(shí)1800×4=7200s（2h）。利用一個(gè)定時(shí)器和一個(gè)計(jì)數(shù)器就可以實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)時(shí)間的定時(shí)功能了。

二、斷開延時(shí)控制程序

對(duì)于PLC來(lái)說(shuō)，所有的定時(shí)器都是通電延時(shí)的控制功能，但有些場(chǎng)合需要斷開延時(shí)時(shí)，定時(shí)器就不能直接實(shí)現(xiàn)，圖3為斷開延時(shí)程序。當(dāng)X0閉合，M0線圈接通并自鎖，Y0線圈得電，定時(shí)器T0由于X0常閉觸點(diǎn)斷開而沒(méi)有定時(shí)。當(dāng)X0斷開時(shí)，X0的常閉觸點(diǎn)恢復(fù)閉合，T0線圈得電，開始定時(shí)。經(jīng)過(guò)10s延時(shí)后，T0常閉觸點(diǎn)斷開使M0復(fù)位，輸出繼電器Y0失電，從而實(shí)現(xiàn)從輸入信號(hào)X0斷開，經(jīng)過(guò)10s延時(shí)后，輸出信號(hào)Y0才斷開，也就實(shí)現(xiàn)了斷開延時(shí)的功能。

三、連續(xù)脈沖程序

（一）不可調(diào)的連續(xù)脈沖。產(chǎn)生脈寬為一個(gè)掃描周期的連續(xù)脈沖信號(hào)，但脈沖寬度和脈沖周期不可調(diào)節(jié)。通過(guò)利用PLC的輔助繼電器M可產(chǎn)生一個(gè)脈寬為一個(gè)掃描周期、脈沖周期為兩個(gè)掃描周期的連續(xù)脈沖（圖4所示）。由于掃描周期和程序的長(zhǎng)短有關(guān)，所以稱不可調(diào)（或不可控）的連續(xù)脈沖。當(dāng)X0常開觸點(diǎn)閉合后，第一個(gè)掃描周期內(nèi)掃描到M0常閉觸點(diǎn)是閉合的，于是M0線圈可以得電，得電以后M0對(duì)應(yīng)的常閉觸點(diǎn)斷開，但PLC已掃描過(guò)當(dāng)前程序，不會(huì)響應(yīng)其變化。當(dāng)?shù)诙€(gè)掃描周期從頭開始掃描時(shí)，掃描到M0的常閉觸點(diǎn)時(shí)，因M0線圈得電后其常閉觸點(diǎn)已斷開，所以M0線圈失電，M0對(duì)應(yīng)的常閉觸點(diǎn)復(fù)位再次閉合，同樣PLC已掃描過(guò)，沒(méi)有響應(yīng)。M0線圈得電時(shí)間為一個(gè)掃描周期。第二個(gè)掃描周期內(nèi)，M0線圈失電，如此變化下去。M0線圈不斷連續(xù)地得電、失電，其常開觸點(diǎn)也隨之不斷連續(xù)的閉合、斷開，Y0線圈也隨之不斷的得電、失電，就產(chǎn)生了脈寬為一個(gè)掃描周期的連續(xù)脈沖信號(hào)輸出，脈沖寬度和脈沖周期不可調(diào)節(jié)的連續(xù)脈沖信號(hào)。

（二）可調(diào)節(jié)連續(xù)脈沖。在很多控制中，需要控制調(diào)節(jié)的連續(xù)脈沖，利用定時(shí)器T0就可產(chǎn)生周期可以控制調(diào)整的連續(xù)脈沖。程序如圖5所示，當(dāng)X0常開觸點(diǎn)閉合，第一個(gè)掃描周期掃描到T0常閉觸點(diǎn)時(shí)，是閉合的，T0線圈得電，經(jīng)過(guò)1s的延時(shí)，T0常閉觸點(diǎn)才會(huì)斷開。T0常閉觸點(diǎn)斷開后的下一個(gè)掃描周期，當(dāng)掃描到T0常閉觸點(diǎn)時(shí)，因已斷開，使T0線圈失電，T0常閉觸點(diǎn)恢復(fù)閉合，再下一個(gè)掃描周期掃描到T0常閉觸點(diǎn)時(shí)，又使T0線圈再次得電，開始定時(shí)，重復(fù)以上T0常開觸點(diǎn)連續(xù)的閉合、斷開，Y0線圈不斷連續(xù)的得電、失電，產(chǎn)生脈寬為一個(gè)掃描周期、脈沖周期為1s的連續(xù)脈沖。當(dāng)調(diào)整控制時(shí)間時(shí)，通過(guò)改變T0 常數(shù)設(shè)定值，改變脈沖周期。

通過(guò)程序的設(shè)計(jì)我們可以看到，定時(shí)器通過(guò)程序設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)很多的功能，除以上所介紹程序以外，還有更多的設(shè)計(jì)程序模塊，不僅提高元件的利用率，而且豐富了程序的設(shè)計(jì)內(nèi)容，靈活利用定時(shí)器可以使程序更加簡(jiǎn)潔。

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