PLC孙同景小型整体式PLC4.ppt

PLC原理及应用,第三章小型整体式PLC,第三章小型整体式PLC,CPM系列小型机系统的特点CPM系列机的构成CPM系列机的继电器区和数据区CPM系列机的指令系统,3.4.2定时器计数器指令,CPM1A提供两种定时器和两种计数器，它们都在TC区内，统一编号。定时器计数器的编号称为TC号，一个TC号只能用于一个定时器或计数器，不能重复使用。TC号的范围为000127（CPM2A的TC号范围为000255）。定时器和计数器都有设定值（SV）和当前值（PV），SV可以使用不同的数据区，其数值为BCD数，由用户程序设定；PV值取决于定时器计数器的工作状态和SV值，由PLC自动处理，但也可由用户程序强制改变其内容。,概述,3.4.2定时器计数器指令,概述,定时器为通电延时，即当定时器前面的状态为ON时开始延时，经过相应的逻辑操作，可以获得类似于继电器控制线路中时间继电器的通电延时ON、通电延时OFF、断电延时ON、断电延时OFF的触点。,普通计数器为减计数，可逆计数器为双向计数。高速计数有加计数和可逆计数两种方式,1定时器TIM,工作：,定时器TIM为通电延时，基本延时单位为0.1秒，延时时间为SV0.1秒。,当TIM前的状态为ON的时间小于SV所设定的时间时，定时器输出不动作，即不能变为ON。当扫描时间TS100ms时，TIM的定时将不准确。定时器TIM的SV可以是立即数，也可以是通道。是立即数时，这个立即数必须是BCD数；是通道时，通道中的内容必须是BCD数。当用通道内容作为SV时，改变通道中的内容即可改变延时时间。由于定时器的PV值是在TIM前的状态为OFF时由SV值装入的，所以改变后的SV只有当经过TIM前的状态为OFF后才有效。,1定时器TIM,注意：,数据区与标志位,1定时器TIM,数据区为IR、SR、HR、AR、LR、DM、*DM、#。TIM指令的数据区是SV的数据区，用IR、HR时只能以通道为单位使用，通道内容必须是BCD数。#表示立即数，立即数也必须是BCD数。出错标志位25503：当SV不是BCD数时，该位为ON，TIM指令不执行。,1定时器TIM,虽然定时器的输出为通电延时ON，但经过相应的逻辑操作后，可以产生出类似于继电器线路中时间继电器的通电延时ON、通电延时OFF、断电延时ON、断电延时OFF触点。,2.高速定时器TIMH（15）,工作,高速定时器TIMH（15）为通电延时，基本延时单位为10ms，延时时间为SV0.01秒。TIM（15）中的15为指令功能号，利用编程器输入程序时按FUN键后再按15可输入TIMH指令。,当扫描时间Ts10ms时，高速定时器可能会不准确。,注意：,当TIMH前的状态为ON的时间小于SV所设定的时间时，定时器输出不动作，即不能变为ON。,2.高速定时器TIMH（15）,定时器TIMH的SV可以是立即数，也可以是通道。是立即数时，这个立即数必须是BCD数；是通道时，通道中的内容必须是BCD数。当用通道内容作为SV时，改变通道中的内容即可改变延时时间。由于定时器的PV值是在TIMH前的状态为OFF时由SV值装入的，所以改变后的SV只有当经过TIM前的状态为OFF后才有效。,2.高速定时器TIMH（15）,数据区与标志位,数据区为IR、SR、HR、AR、LR、DM、*DM、#。TIMH的数据区为SV的数据区，其内容必须为BCD数。出错标志位25503：当SV不是BCD数时，该位为ON，TIMH指令不执行。,语句表LD00002TIMH000#0015LDTIM000AND00003OUTHR0001,2.高速定时器TIMH（15）,程序举例,3计数器CNT,工作,计数器CNT为减1计数。对于图3-55计数器，当复位端00003为ON时，计数器CNT002复位为OFF，其当前值PVSV。当复位端00003为OFF时，计数端00002每来一个脉冲，在脉冲上升沿计数器的PV减1。当PV0时，计数器CNT002输出为ON，此时计数端再来脉冲无效。断电时，计数器的PV保持不变。,3计数器CNT,工作,当用通道内容作为SV时，改变通道内容即可改变计数个数。由于计数器的PV是在复位计数器时由SV装入的，所以改变后的SV只有经过计数器复位后才能有效。,数据区与标志位,3计数器CNT,数据区为IR、SR、HR、AR、LR、DM、*DM、#。,出错标志位25503：当SV不是BCD数时，该位为ON，此时CNT指令不执行。,4可逆计数器CNTR（12）,工作,可逆计数器CNTR为环形计数器，其功能号为12，利用编程器输入时按FUN键后再输入12即可。,可逆计数器编程时，先编加计数端，再编减计数端，再编复位端，然后输入CNTR指令及其TC号和SV。,当复位端00004为ON时，CNTR003被复位，其输出为OFF，PV=0，加、减计数端脉冲无效。当可逆计数器复位端00004为OFF时，加计数端00002每来一个脉冲，在脉冲的上升沿CNTR003的PV值加1，当PV=SV时，加计数端再来一个脉冲，则PV0的同时CNTR003输出为ON，若此时加计数端再来一个脉冲，则PV=1且CNTR003输出为OFF；减计数端00003每来一个脉冲，在脉冲的上升沿CNTR003的PV值减1，当PV=0时，减计数端再来一个脉冲，PVSV的同时CNTR003输出为ON，减计数端再来一个脉冲，PV=SV一1且CNTR003输出为OFF；当加计数端00002和减计数端00003同时来脉冲时，CNTR003的PV值不变。简言之，当PV值有进位或借位时，可逆计数器CNTR的输出为ON。,4可逆计数器CNTR（12）,工作,语句表LD00002LD00003LD00004CNTR003#0010LDCNT003OUT01000,数据区与标志位,4可逆计数器CNTR（12）,数据区为IR、SR、HR、AR、LR、DM、*DM、#。,CNTR的数据区为其SV的数据区，其内容必须为BCD数。,出错标志位25503：当SV不是BCD数时，该位为ON，CNTR指令不执行。,注意,定时器计数器均使用TC区，所有定时器计数器的TC号不能重复。每一个TC号，既可用于定时器TIM或高速定时器TIMH，又可用于计数器CNT或可逆计数器CNTR。但是，同一个TC号只能使用一次，作为触点使用时可无限制地多次使用。为避免TC号重复使用，建议定时器的TC号从000开始使用，计数器的TC号从127开始使用。,在用CNTR的输出作为触点时，仍以CNT表示，它在程序中可多次使用。可逆计数器在断电后，其PV保持不变。,用通道内容作为SV时，改变通道内容即可改变SV，改变后的SV立即有效。,4可逆计数器CNTR（12）,5常用定时器计数器典型程序,（1）延长定时时间,思考：一个定时器TIM的定时时间最长为？,最长定时时间=9999x0.1=999.9秒,若定时时间超过1000秒？,5常用定时器计数器典型程序,（1）延长定时时间,解决办法：,a、定时器级联延长定时时间利用前一个定时器的触点作为后一个定时器的工作条件，前一个定时器输出为ON后，后一个定时器开始定时，定时时间成为两个定时器定时时间之和。利用多个定时器级联便可获得较长的定时时间。,5常用定时器计数器典型程序,（1）延长定时时间,解决办法：,语句表LD00002TIM000#6000LDTIM000TIM001#6000,图a采用了两个定时器级联延长定时时间，TIM000定时10分钟，TIM000为ON后TIM001开始定时，定时时间也为10分钟。,a、定时器级联延长定时时间,b、内部时钟加计数器延长定时时间用内部时钟作为计数器的计数端，也可获得较长的定时时间,5常用定时器计数器典型程序,（1）延长定时时间,解决办法：,b、内部时钟加计数器延长定时时间,5常用定时器计数器典型程序,（1）延长定时时间,解决办法：,图b的语句表LD00002AND25502LDNOT00002CNT126#1200,图b采用了内部时钟25502和计数器CNT126延长定时时间，25502是PLC内部秒时钟，周期为1秒，占空比为1：1。因此，每秒钟计数器CNT126的PV值减1，当PV0时CNT126输出为ON。,5常用定时器计数器典型程序,（1）延长定时时间,两种方法比较：,图3-60a程序延时时间分辨率为0.1秒，最大延时时间为1999.8秒，占用资源较多，执行速度较慢。图3-60b程序延时时间分辨率为1秒，最大延时时间为9999秒，占用资源较少，执行速度较快。,（2）增大计数值,5常用定时器计数器典型程序,思考：一个一个计数器的最大计数值为？,最大计数值=9999,若计数值超过9999？,解决办法：,（2）增大计数值,5常用定时器计数器典型程序,若计数值超过9999，可采用计数器级联增大计数值。计数器级联后，计数值为级联计数器的计数值之积。,（2）增大计数值,5常用定时器计数器典型程序,解决办法：,计数器级联,LD00002LDCNT126ORCNT125OR00003CNT126#0200LDCNT126LD00003CNT125#0100,图3-61程序为计数值增大到20000的程序。在该程序中，00002为计数信号，00003为复位信号。00002每来200个脉冲，CNT126为ON一个扫描周期，CNT125的当前值减1，当CNT125的PV=0时说明已计数20000次。若把CNT126和CNT125看成一个计数器，CNT126的当前值用PV1表示，CNT125的当前值用PV2表示，则该计数器的当前值PVPV1+PV2200。,（3）ONOFF延时,5常用定时器计数器典型程序,ONOFF延时是指在输入为ON某段时间后，输出才为0N；在输入为OFF某段时间后，输出才为OFF,在输入00002为ON1秒后，HR0000为0N；00002为OFF2秒后，HR0000为OFF，可采用图3-62所示程序。,LD00002TIM000#0010LDHR0000ANDNOT00002TIM001#0020LDTIM000LDTIM001KEEPHR0000,（3）ONOFF延时,5常用定时器计数器典型程序,00002为ON1秒后，TIM000输出为ON，HR0000变为ON。00002变为OFF后，TIM001开始计时，2秒后TIM001为ON，复位HR0000。在下一个扫描周期TIM001变为OFF，可见，TIM001为ON的时间为一个扫描周期。注意：当00002为ON的时间小于1秒时，HR0000不能变为ON。当00002为OFF的时间小于2秒时，HR0000不能变为OFF。,（4）产生单稳态脉冲,5常用定时器计数器典型程序,不论输入信号为ON的时间为几秒，均输出脉宽为1秒的脉冲。,LD01100ANDNOTTIM000OR00002OUT01100LD01100TIM000#0010LD01100ANDNOTTIM000OUT01101,不论输入00002为ON的时间为几秒，均产生脉宽为1秒的脉冲,（4）产生单稳态脉冲,5常用定时器计数器典型程序,当00002为ON时，输出01100保持为ON，输出01101为ON。1秒钟后TIM000为ON，01101变为OFF。若00002为ON的时间小于1秒，则TIM000为ON一个扫描周期。若00002为ON的时间大于1秒，则TIM000为ON后直到00002变为OFF时关断。单稳态脉冲宽度取决于TIM000的延时时间。,（5）任意占空比时钟,5常用定时器计数器典型程序,利用两个定时器可构成任意占空比时钟,初始状态下TIM000和TIM001均为OFF，TIM000前面的状态为ON，所以TIM000开始计时。计时2秒后TIM000为ON，TIM001开始计时。1秒后TIM001为ON。在下一个扫描周期TIM000变为OFF，TIM001也变为OFF。再下一个扫描周期TIM000前面的状态又变为ON，TIM000又开始计时。如此循环往复，形成了周期3秒、占空比为1：2的时钟。改变TIM000和TIM001的设定值即可改变时钟周期和占空比。若TIM000的设定值用SV1表示，TIM001的设定值用SV2表示，则时钟周期T（SV1+SV2）0.1秒、占空比为SV2/SV1。,（6）计n个脉冲间的时间间隔,5常用定时器计数器典型程序,利用两个计数器可以构成计n个脉冲时间间隔的程序。一个计数器用于对脉冲分频，另一个计数器计间隔时间,CNT127计完4个脉冲后，其当前值PV0，输出为ON。第5个脉冲到来时CNT127复位。因此，CNT127可以看作5分频器，它为OFF的时间为5个脉冲间的时间间隔即4个脉冲周期，它为ON的时间为两个脉冲间的时间间隔即一个脉冲周期,注意：,（6）计n个脉冲间的时间间隔,5常用定时器计数器典型程序,短时钟脉冲不能生成精确的定时器，因为短暂的“ON”时间可能在长循环周期内不被准确地读到。尤其不应使用0.02秒和0.1秒的时钟脉冲来产生带CNT指令的定时器。,程序举例,【例3-4】,试编制一个程序，要求如下：按下“启动”按钮后，灯1亮，1秒后灯2亮，2秒后灯3亮，3秒后灯1灭，4秒后灯2灭，5秒后灯3灭，6秒后灯1亮；按下“暂停”按钮，各灯状态保持不变，再按“启动”后各灯继续工作；按下“停止”按钮，各灯立即熄灭，再按“启动”按钮后，重新开始工作。,程序举例,【例3-4】,执行机构与动作过程。,在该任务中，执行机构为3只灯，故需要3个输出。,3只灯的工作为循环方式，循环周期为6秒，每秒一个状态。在一个周期中，对每只灯而言，其动作如下：灯1，按下“启动”按钮后，4秒前亮；灯2，1秒后5秒前亮；灯3，2秒后6秒前亮。,输入输出信号与内存分配,程序举例,【例3-4】,该任务中有三个输入信号、三个输出信号，采用CPM1A型主机即可实现该任务。,循环周期为6秒，每秒一个状态，故需6个定时器记录这6个状态。,输入输出及内存分配如下：,程序举例,【例3-4】,输入信号：启动00000暂停00001停止00002输出信号：灯101000灯201001灯301002内部信号：暂停状态20000停止状态20001定时器自TC号000开始使用,输入输出信号与内存分配,程序设计,程序举例,【例3-4】,周期为6秒的循环,由于定时器具有得电延时，断电立即关断的特性，所以用定时器TIM005的常闭触点作为定时器工作的条件，即可产生周期为6秒的循环,暂停时各灯状态的保持,程序举例,【例3-4】,程序设计,暂停时各灯状态保持不变，实际就是要求暂停时那六个定时器保持状态不变。在JMPJME程序段中，定时器和计数器在JMP前面的状态为OFF时可保持其当前值不变，故可用JMPJME实现状态保持。再启动后继续工作。,按下“停止”按钮时，应使定时器全部复位，将停止状态触点放在JMP之后即可。,据此设计出的程序如下：,程序举例,【例3-4】,程序设计,按下“启动”按钮00000后，20000、20001为ON，TIM005的常闭触点闭合，于是，TIM000TIM005开始延时。延时到6秒，TIM005为ON，在下一个扫描周期TIM005的常闭触点断开，TIM000TIM005均被复位。自然，TIM005变为OFF，TIM005的常闭触点又闭合，TIM000TIM005又开始延时，构成6秒循环。,在工作过程中按下“暂停”按钮00001，20000变为OFF。这样，JMP前面的状态为OFF，因此JMPJME之间的程序不扫描，定时器TIM000TIM005的PV保持不变，各灯的状态也就保持不变。再按下“启动”按钮00000，20000又变为ON，定时器在原来PV的基础上继续延时，各灯继续工作。,按下“停止”按钮00002，20001变为OFF，因这时20000为ON，所以JMPJME之间的程序执行，TIM000TIM005被复位均为OFF，各灯立即熄灭。再按“启动”按钮00000，20001又变为ON，定时器重新开始延时，各灯重新开始工作。,【例3-5】某十字路口，东西方向车流量较小，南北方向车流量较大。东西方向上绿灯亮30秒，南北方向上绿灯亮40秒，绿灯向红灯转换中间黄灯亮5秒且闪烁，红灯在最后5秒闪烁。十字路口红绿灯示意图如图3-71所示。试利用PLC进行控制，并编写梯形图程序。,程序举例,执行机构与动作过程,【例3-5】,虽然十字路口有12只红绿灯，但同一个方向上的同色灯（如灯1与灯7）同时动作，应作为一个输出，所以共有6个输出。,由于一个方向上亮绿灯或黄灯时，另一个方向上肯定亮红灯，所以亮红灯可不作为一个单独的时间状态。,十字路口红绿灯工作为循环方式，循环周期为80秒。由4部分组成：40秒5秒30秒5秒。,【例3-5】,输入输出信号与内存分配,该任务中无输入信号，只有6个输出信号，利用CPM1A即可实现。输入输出及内存分配如下：,输出信号：灯1、701000灯2、801001灯3、901002灯4、1001003灯5、1101004灯6、1201005内部信号：TIM000TIM003构成80秒循环,【例3-5】,程序设计,80秒循环：类似于例3-4，可用TIM003的常闭触点作为定时器的工作条件构成循环。,TIM000的定时时间为40秒，TIM001的定时时间为45秒，TIM002的定时时间为75秒，TI