定时器与计数器

3 3定时器与计数器 了解定时器和计数器的知识掌握常用基本逻辑指令的应用掌握时间控制程序和计数控制程序的编制方法 学习目标 课题引入 随着社会的发展 科技的进步 各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活 而在自动控制系统中 定时和计数是最常用的自动控制手段 自动门控制系统 报警灯 知识探究 一 定时器的使用二 计数器的使用 一 定时器的使用 1 定时器的分类 PLC中定时器可在程序中作延时控制 FX1S系列可编程控制器定时器具有以下三种类型 定时器的类型 可编程控制器中的定时器是根据时钟脉冲累积计时的 时钟脉冲有1ms 10ms 100ms3种不同周期 定时器编程的梯形图如图所示 梯形图中 K100是定时器T1的常数设定值 定时器T1延时时间为 t 100 0 1s 10s 式中100由常数设定值决定 0 1s是定时器T1时钟脉冲周期T 100ms 0 1s 定时器编程的梯形图 积算定时器是在计时条件失去或PLC失电时 其当前值寄存器的数据及触点状态均可保持 可 累积 计时时间 所以称为 积算 这主要是积算式定时器的当前值寄存器及触点都有记忆功能 其复位时必须在程序中加入专门的复位指令 非积算定时器和积算定时器的应用a 非积算定时器b 积算定时器 2 时序图 时序图是编写和分析控制程序的基本方法之一 时序图就是在某一个时间应该进行某一个控制动作的图形 梯形图与对应的时序图a 梯形图b 时序图 画时序图原则 在画时序图时 规定只画各元件的常开触点的状态 如果常开触点是闭合状态 用 1 表示 即高电平 常开触点是断开状态 用 0 表示 即低电平 假如梯形图中只有某元件的线圈或常闭触点 则在时序图中仍然只画常开触点的状态 为了解图中所示程序的作用 需要将M20 M21和Y010的时序图画出 才能分析它们的动作情况 得到结论 给定梯形图的时序图a 梯形图b 时序图 3 定时器指令应用 车库自动门控制系统 当感应开关探测到车接近自动门 给PLC发出控制信号 延时10s后 驱动开门电动机打开自动门 门到位后停止运行 车进门后 自动门自动关闭 车库自动门控制系统 根据车库自动门控制系统的控制要求编写程序 先列写I O分配表 自动门控制系统I O分配 编程思路 当车接近自动门时 感应开关给PLC发出信号 X000线圈得电 X000常开触点闭合 定时器T0线圈得电 延时时间到 T0常开触点闭合 控制Y001线圈得电 PLC输出点Y001有信号输出 KM1线圈得电 KM1主触点闭合 自动门驱动电动机正转 自动门上升 当自动门上升到位后 停止上升 自动门上升控制梯形图 车进车库后 另一个感应开关接收到信号 X001的常开触点闭合 当自动门处于开门状态时 压合门的上限传感器 X002常开触点闭合 就给PLC发出信号 通过定时器T1延时 控制Y002线圈得电 PLC输出点Y002有信号输出 KM2线圈得电 KM2主触点闭合 控制电动机反转 自动门下降 当自动门下降到位后 停止下降 自动门下降控制梯形图 当车驶出车库接近自动门时 X000和X003常开触点闭合 完成自动门延时上升动作 出车库后 X000和X002常开触点闭合 完成自动门延时下降动作 车出库时自动门控制程序a 梯形图b 指令语句表 4 定时器的扩展应用 1 定时器串级使用定时器定时时间的长短都由常数设定值决定 FX1S系列PLC中 编号为T0 T31的定时器常数设定值的取值范围为 1 32767 即最长的定时时间为t 32767 0 1 3276 7s 不到1h 如果需要设计定时时间为1h或更长的定时器 则可采用定时器串级使用的方法实现长时间延时 定时器串级使用时 其总的定时时间为各定时器常数设定值之和 N个定时器串级使用 其最长定时时间为N 3276 7s 长时间延时控制程序a 梯形图b 时序图 2 接通延时控制程序 接通延时控制程序a 梯形图b 时序图 3 断开延时控制程序 断开延时控制程序的梯形图和动作时序图a 梯形图b 动作时序图 4 限时控制程序 限时控制程序 一 a 梯形图b 时序图 限时控制程序 二 a 梯形图b 时序图 二 计数器的使用 1 计数器 内部信号计数器是在执行扫描操作时对内部元件 如X Y M S T和C 的信号进行计数的计数器 因此 其接通 ON 时间和断开 OFF 时间应比PLC的扫描周期稍长 1 16bit增计数器有两种类型的二进制计数器 一种是16bit通用计数器CO C15共16点 另一种是32bit失电保持计数器C16 C31共16点 其当前值和输出触点的置位 复位状态也能保持 增计数器的控制程序a 梯形图b 时序图 2 32bit双向计数器双向计数器就是既可设置为增计数 又可设置为减计数的计数器 32bit的双向计数器计数值设定范围为 2147483648 2147483647 失电保持计数器的当前值和输出触点状态在失电时均能保持 32bit计数器可当作32bit数据寄存器使用 但不能用作16bit指令中的操作元件 作增计数或减计数 即计数方向 由特殊辅助继电器M8235 M8255设定 计数器与特殊辅助继电器一一对应 如计数器C2ll对应特殊辅助继电器M8211 对计数器C 当M8 接通 置1 时为减计数 当M8 断开 置0 时为增计数 双向计数器的控制程序a 梯形图b 时序图 3 高速计数器FX1S系列PLC中共有21点高速计数器 元件编号为C235 C255 这21点高速计数器在PLC中共享6个高速计数器的输入端X000 X005 当高速计数器的一个输入端被某个计数器占用时 这个输入端就不能再用于另一个高速计数器 也不能用作其它的输入 也就是说 由于只有6个高速计数器的输入 因此 最多只能同时用6个高速计数器 高速计数器是按中断方式运行的 因而它独立于扫描周期 所选定的计数器的线圈应被连续驱动 以表示这个计数器及其有关输入端应保留 其他高速处理不能再用这个输入端子 2 计数器指令应用 一个报警器 要求当条件X001 ON满足时 蜂鸣器鸣叫 同时 报警灯连续闪烁16次 每次亮2秒 熄灭3秒 此后 停止声光报警 1 分析控制要求报警灯开始工作的条件可以是按钮 也可以是行程开关或接近开关等来自现场的信号 现假定是行程开关 蜂鸣器和报警灯分别占有一个输出点 报警灯亮 暗闪烁 可以采用两个定时器分别控制亮和暗的时间 而闪烁的次数则由计数器控制 2 分配PLC的输入点和输出点 输入 输出地址 报警器的PLC接线图 3 设计梯形图 1 启动和停止控制程序设计 启停控制程序的梯形图 2 报警灯闪烁控制程序设计 报警灯闪烁控制程序a 梯形图b 时序图 3 报警灯闪烁次数控制程序设计采用计数器C0进行闪烁次数的控制 这时 要考虑计数输入信号和计数器复位信号两个方面 将T0触点的动作作为计数输入信号 这样 当计数器累计到第十六个脉冲时 计数器C0线圈得电 C0常闭触点断开 报警器停止工作 计数器C0的复位信号 可以采用C0常开触头 当计数器C0线圈得电 C0常开触头闭合时 RSTC0指令执行 使C0复位 但这时C0常开触头应并联M8002常开触头 在PLC开机时 对C0进行清零 也可