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74192减法计数器原理图_趣味学习三菱PLC之定时器和计数器

时间:2023-10-01 09:07:01 6s计数继电器

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当我还是个孩子的时候,我总是认为如果我能控制时间,按下暂停按钮,然后在班上打死对头,做梦。虽然我无法控制时间,但我可以通过定时器控制它PLC程序执行啊,这也是从另一方面实现我控制时间的梦想,兴奋!

PLC定时器和计数器是两个非常重要的编程元件PLC编程中不可或缺的环节。我在之前的文章中简单地拉了一下这两个元素,现在是揭秘的时候了。让我们来看看他们庐山的真面目。

一、定时器

说到定时器,事实上,它在我们的生活中有很多应用,比如洗衣机的定时选择、烤箱的定时旋钮、空调的定时遥控器、定时炸弹等等。当然,电工朋友熟悉的时间继电器也是定时器。而PLC定时器是一种编程元件,实际上相当于继电器控制系统中的时间继电器。便于学习PLC对于定时器,一下时间继电器。

在继电控制电路中,如果你想使用时间控制,你必须使用时间继电器,事实上,我不熟悉时间继电器,因为我接触继电控制电路不多,但我说,我专门学习接触器,时间继电器和接触器有点相似,但接触器不能控制时间。

为了驱动接触器的常开和常闭触点动作,必须通电接触器的线圈。同样,在控制电路中,也需要驱动条件,即线圈通电。这让我想起了我平时在家玩游戏的时候。如果别人叫我吃饭,我一定是专注于游戏,一动不动。但是,如果是妈妈的狮子吼,我还在乎什么游戏,我的生活很重要。这里妈妈的狮子吼是驱动条件,我去吃饭是触摸动作,可以说动。

根据不同的变化,时间继电器有三种触点:瞬时动作、通电延迟和停电延迟。结合时间继电器经常打开触点动作时间图,我们可以更直观地看到触点的动作过程,特别是"通电延时"和"断电延时"。

电源延迟,即线圈电源,但触点延迟动作,线圈失电,触点立即动作。就像我们上课一样,铃响了,大家都磨磨蹭蹭地走到教室里,但是铃响了,大家都像长跑运动员一样瞬间消失了。断电延时,即线圈得电,触点立即移动,线圈失电,触点延时。这也像上课。如果通电延迟是数学课,那么通电延迟就是体育课。上课铃响了,大家都跑到操场放飞自己,但是下课铃响了,大家都像七八十一样慢慢搬回教室。此时上课铃和下课铃就像线圈得电失电,而学生上课和下课是触点动作。

在PLC其实定时器的功能和时间继电器差不多,都是用来控制时间的,尤其是延迟控制,需要驱动条件,但是PLC定时器只能控制瞬时动作和通电延迟。为了实现停电延迟,必须通过程序编制。我在前面的文章说过,定时器是字(16位)元件,所以可以对时钟脉冲计数并保存数值,也因为它是16位元件,所以定时的时长是有范围的。

三菱FX2N PLC定时器分为通用定时器和计算定时器。通用定时器又称非计算定时器或常规定时器,也称为断电保持定时器。接下来,让我们看看它们之间的区别。

一、通用型定时器T0~T245

根据计数时钟脉冲的不同,通用型定时器分为100个ms定时器和10ms定时器。

从上图可以看出,定时器的时钟脉冲是由它们的编号区分的T0~T199为时钟脉冲100ms共200个定时器;T200~T245为时钟脉冲10ms46个定时器。例如选用T20这个定时器意味着时钟脉冲是100ms的定时器,K20表示十进制数的20,所以T20 K20意味着定时器的定时时间是20脉冲,即20脉冲×100=2s。

因为PLC的定时器类似于继电控制电路的时间继电器,所以,在梯形图中,我们把定时器作为线圈处理,如上图所示,定时器的驱动元件为X1触点,当X关闭触点,定时器T20(线圈)得电,定时2s之后,定时器常开触点关闭。

除了十进制数,定时器的脉冲数也可以用数据寄存器D的内容来表示。D它就像一个装有数字(16位二进制数)的口袋。这个数字是计数器的脉冲数,例如T20 D0,D0里存的数是H当计数器转换为十进制时,10T20的固定时间是16×100=1.6s。

这里需要注意的是,当通用计数器的驱动信号断开时,无论计数器的计时时间是否达到设定值,计数器都会复位并清除,直到再次驱动。这也是通用定时器和断电保持定时器的区别。

2.计算定时器(断电保持定时器)T246~T255

顾名思义,断电保持型定时器是指在定时过程中,当驱动信号断开时,虽然定时器不能继续计时,但可以保持当前的计时值。当驱动信号再次恢复时,定时器在原计时的基础上继续计时,直到累积时间达到设定值,相应的触点开始移动。换句话说,断电保持型定时器不会自动复位,所以当我们想要它复位时,我们只能使用它RST强制复位指令。

按时钟脉冲不同的计算定时器也可分为两种类型。显然,这个数字比要少得多,也许它使用得更少。

如上图所示,定时器的工作原理图T250的固定时间是60×100ms=6s,当驱动条件建立时,即X接通,定时器T250线圈得电,开始计时,计到2s时X1断开,虽然定时器线圈失电,但其计时仍保持在2s;直到X1.再次连接,定时器在2s继续计时,计算6s后,常开触点关闭定时器。因为定时器不会自动复位,所以,X断开,定时器线圈失电,但其计时保持在6s,常开触点一直关闭直到X2触点闭合,RST指令强制复位定时器,定时器常开触点断开。

一般来说,通用型定时器只需要一个信号就可以控制线圈和触点的通断。计算型定时器必须添加两个信号RST指令可以控制其线圈和触点的通断,真的很麻烦,难怪使用较少。

定时器在梯形图中非常常用,所以在课程中,李先生举了几个典型的例子。为了节省每个人的阅读时间(而不是懒惰),我会举一个例子。

每个定时器的定时时间都是有限的,那么,如果我们需要的定时时间超过定时器的最长定时时间呢?简单,一个不够,两个凑在一起。如下图所示,一个定时器最多可以累计32767个时钟脉冲。为了好看,我们取3万个,然后接力几个定时器。这时候,从X0闭合到线圈Y0得电,这里的定时时间是3万×3×100ms=150min,也就是两个半小时,太久了。

我不会在这里一一解释定时器的各种玩法。如果你感兴趣,你可以去看李先生的课程,或者试着自己编程。不管怎样,你不能用软件编程。看到定时器的真面目,我们继续"探索"计数器吧。

二、计数器

说到计数器,我想在淘宝上找到一些计数器的图片,然后发现刷出来的是算盘哈哈算盘也是一种计数器。在我们的日常生活中,似乎没有多少例子需要使用计数器,但在PLC计数器的使用也很频繁。

三菱FX2N PLC内部计数器分为普通计数器和高速计数器。本课程只介绍普通型,所以我只学习普通型。至于高速型,我将来可能会在其他课程中学习。

计数器用作继电控制电路中的仪器。其基本功能是计数输入开关量信号。类似的,PLC计数器也是内部编程元件(X、Y、M、S、T、C)计数信号,当然,这些信号从连接到断开的时间应该更长PLC内部扫描周期。

就普通计数器而言,PLC还有两种类型的内部信号计数器:16位加计数器和32位加/减位计数器。现在,让我们一一欣赏。

1、16位加计数器

16位加计数器又称16位增量计数器,类似于定时器,又分为通用型和断电保持型,共200个。至于是通用型还是断电型,和定时器一样,也是通过计数器的编号来区分的。此外,计数器也用作梯形图中的线圈处理。总之,计数器的工作原理与定时器相似。不同之处在于,定时器一般是时钟脉冲信号的数量,而计数器是编程元件通断信号(触点脉冲信号)的数量。

如上图所示,C0计数器的设定值是K也就是说,触点X11切断10次,计数器的触点就会移动。类似于定时器,当PLC断电时,通用计数器会自动复位,但与定时器不同的是,当计数器前的触点断开时,定时器的驱动信号断开,定时器也会复位,如上图所示X计时器会计数,而不是复位。

其实16位加计数器和定时器真的没什么区别,这里就不赘述了。

2.32位加/减计数器

32位加/减计数器,又称双向计数器,可从0开始增加1到设定值,也可从设定值开始减少1到0。和16位一样,32位加/减计数器也有两种类型:通用型和断电保持型,但数量相对较少,可能是因为使用较少。

和定时器一样,计数器的设定值可以用十进制数K来表示,也可以用数据寄存器D的内容来表示,但这里需要意的是,16位加计数器的设定值用一个D就可以寄存,而32位加/减计数器就需要两个相邻的D才行,如D0、D1,且D1为高位,D0为低位。因为D也是16位的,要寄存32位的数,也只能用两个D。

既然32位加/减计数器可以双向计数,那怎样设定它的方向呢?这就要借用特殊辅助继电器M8×××了。怎么借用?别急,我们马上看看到底是什么回事。

如上图所示,该梯形图中用了计数器C200,所以特殊辅助继电器就是M8200。也就是说,特殊辅助继电器的编号要与计数器的编号一一对应,M8后面的编号要和C后面的编号相同。例如你用的计数器是C220,那么对应的特殊辅助继电器就是M8220,依次类推。

当M8200断开(为OFF)时,C200作加法计数,当M8200接通(为ON)时,C200作减法计数。类似于开车,M8200就像是倒车挡,一旦挂倒挡,踩了油门,车子就后退,退出倒车挡,车子就恢复为前进。

另外,32位加/减计数器还有不同于16位加计数器的一点是:在16位计数器中,当计数值达到设定值后,触点动作,就算此后信号脉冲依然在增加,计数器的计数值仍然保持在设定值不变,触点状态也保持不变;而在32位加/减计数器中,当计数值达到设定值后,触点动作,如果此后继续有信号脉冲输入,计数器也会继续计数,但触点状态保持不变。

那32位加/减计数器什么时候触点状态才会再次变化呢?简单,我们还是以上图为例,信号脉冲持续输入,当计数器C200作加法计数达到设定值3后,其常开触点闭合,计数器继续计数3+1+1=5,常开触点保持闭合,此时接通M8200改变计数器的计数方向,计数器开始从5-1-1=3,计数器再次回到设定值3,其常开触点动作从而断开,计数器继续做减1计数,直到达到计数器的阈值或M8200断开。

关于计数器的编程实例,李老师在课程中也列举了几个例子,可能是我脑子比较笨,我觉得这些例都好难理解啊,所以我还要多看几遍,在这里我就不班门弄斧了,以免被一些大神取笑。

那么,这次的分享就到这里,各位读者,下次再会,告辞。

选自《三菱FX PLC编程与应用入门》第五章第17~19课时

技成培训原创,作者:杨思慧,未经授权禁止转载。

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