姚利敏（浙江電子工程學(xué)校,浙江　紹興　312028）

也談PLC定時(shí)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(shí)器的幾種常見延時(shí)編程方法。

關(guān)鍵詞：PLC；定時(shí)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(dòng)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(huì)有較好的應(yīng)用效果。因此，掌握元件的編程應(yīng)用方法，對(duì)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(shí)器的編程應(yīng)用。

2　定時(shí)器的介紹

PLC中的定時(shí)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(shí)間繼電器。它可提供無數(shù)對(duì)常開常閉通電延時(shí)型觸點(diǎn)，即定時(shí)器的線圈得電，定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，當(dāng)當(dāng)前值等于設(shè)定值時(shí)，定時(shí)器先常閉觸點(diǎn)斷開，再常開觸點(diǎn)閉合。定時(shí)器采用T與十進(jìn)制數(shù)共同組成編號(hào)。

三菱FX2N系列中定時(shí)器分為通用定時(shí)器（T0-T245）和積算定時(shí)器(T246-T249)兩種，通過對(duì)一定周期的時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于通用定時(shí)器，不具備斷電保持功能，即當(dāng)輸入信號(hào)斷開時(shí)，定時(shí)器線圈自動(dòng)復(fù)位，當(dāng)前值計(jì)數(shù)器值復(fù)位為零，觸點(diǎn)也同時(shí)復(fù)位。在這計(jì)時(shí)過程中，如果要保持常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開，定時(shí)器的線圈就不能失電，當(dāng)定時(shí)器的線圈失電時(shí)，定時(shí)器當(dāng)前值清零，即定時(shí)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(shí)器完成定時(shí)時(shí)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(shí)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(shí)，T200的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器從0開始，對(duì)10mS時(shí)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(shí)，定時(shí)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(dòng)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(shí)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(shí)輸出Y0也為零。但通用定時(shí)器沒有保持功能，要讓FX 2N系列在輸入信號(hào)X0變?yōu)镺FF之后的繼續(xù)保持動(dòng)作，可以在輸入信號(hào)X0后串一個(gè)輔助繼電器M 0的線圈，并在X0兩端并聯(lián)一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)M 0,形成自鎖，再利用MO的另一動(dòng)合觸點(diǎn)使定時(shí)器線圈接通并計(jì)時(shí)，時(shí)間到后，輸出線圈Y0才接通。如圖1右梯形圖所示。

對(duì)于積算定時(shí)器，線圈計(jì)數(shù)具備斷電保持功能。積算定時(shí)器的線圈斷電時(shí)不會(huì)復(fù)位，保持當(dāng)前值不變，再次來信號(hào)值時(shí)，在當(dāng)前值數(shù)值上繼續(xù)累計(jì)上去，只有將積算定時(shí)器復(fù)位接通，定時(shí)器值才為零。即當(dāng)X1接通時(shí)，T250計(jì)數(shù)器開始累積100ms的時(shí)鐘脈沖個(gè)數(shù)，當(dāng)X1 經(jīng)t1(t1＜k)時(shí)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(shí)間，當(dāng)前值累積達(dá)到1000時(shí)，定時(shí)器T250的觸點(diǎn)才動(dòng)作。累積時(shí)間為K=t1+t2,T=0.1*K=0.1*1000=100s。當(dāng)復(fù)位X2接通時(shí)，定時(shí)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(shí)器如何在程序中設(shè)計(jì)延時(shí)控制的方法。

3.1通電延時(shí)接通瞬時(shí)斷電

通電延時(shí)接通控制程序如圖3所示，當(dāng)輸入信號(hào)X 1接通時(shí)，內(nèi)部輔助繼電器M 100接通并自鎖，同時(shí)M 100常開觸點(diǎn)接通使定時(shí)器T200得電，T200的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器開始對(duì)10ms的時(shí)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(shí)（從X 1接通延時(shí)0.5S），定時(shí)器T200的常開觸點(diǎn)閉合，輸出繼電器Y1接通，達(dá)到延時(shí)接通功能。當(dāng)輸入信號(hào)X2動(dòng)作時(shí)，內(nèi)部輔助繼電器M 100斷電，M 100常開觸點(diǎn)復(fù)位，定時(shí)器T200斷電，定時(shí)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(shí)接通

斷電延時(shí)接通電路在控制系統(tǒng)中應(yīng)用較多，如Y-△減壓起動(dòng)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(shí)開始的起點(diǎn)，T1線圈開始計(jì)時(shí)，1秒后Y▲得電。梯形圖如圖4所示,利用PLC內(nèi)部時(shí)間繼電器來實(shí)現(xiàn)斷電延時(shí)接通功能的程序。

3.3瞬時(shí)通電延時(shí)斷開

通電延時(shí)斷開梯形圖如圖5所示。當(dāng)輸入信號(hào)X1接通時(shí)，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(shí)器T0開始計(jì)時(shí)，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(duì)100ms的時(shí)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(shí)（從X1接通延時(shí)20S），定時(shí)器T0的常閉觸點(diǎn)斷開，輸出繼電器Y0斷電，定時(shí)器T0也復(fù)位。輸入信號(hào)X2可以在任意時(shí)刻斷開，Y0斷電，定時(shí)器T0復(fù)位。

3.4斷電延時(shí)斷開

在繼電器控制方式中經(jīng)常用到斷電延時(shí)，而PLC中的定時(shí)器只有通電延時(shí)功能，可以用定時(shí)器編程實(shí)現(xiàn)斷電延時(shí)，如圖6所示當(dāng)啟動(dòng)信號(hào)X1接通時(shí)，輸出繼電器Y1接通并實(shí)現(xiàn)自鎖。當(dāng)停止信號(hào)X2按下時(shí)，內(nèi)部輔助繼電器M 100得電，定時(shí)器T1接通，T1的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器開始對(duì)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(shí)（從X2接通延時(shí)5s），定時(shí)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(shí)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(shí)5s斷開的功能。

3.5通電延時(shí)接通斷電延時(shí)斷開

通電延時(shí)接通、斷電延時(shí)斷開控制自鎖，當(dāng)啟動(dòng)信號(hào)X1接通時(shí)，內(nèi)部輔助繼電器M 100接通并實(shí)現(xiàn)同時(shí)定時(shí)器T1接通開始延時(shí)，2s后定時(shí)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(hào)X 2按下時(shí)，內(nèi)部輔助繼電器M 101線圈接通自鎖，同時(shí)定時(shí)器T2接通開始延時(shí)，4s后定時(shí)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(zhǎng)時(shí)間延時(shí)控制

有的系統(tǒng)需要延時(shí)較長(zhǎng)的時(shí)間，一般可以用定時(shí)器串聯(lián)實(shí)現(xiàn)，如圖8所示，但每個(gè)定時(shí)器的時(shí)間設(shè)定都有限，幾個(gè)小時(shí)甚至更長(zhǎng)的時(shí)間僅用定時(shí)器串聯(lián)是很難完成的。這時(shí)可以采用PLC內(nèi)部的計(jì)數(shù)器與定時(shí)器組合來實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間的延時(shí)。如圖9所示。當(dāng)輸入X1接通后，TO開始100ms計(jì)時(shí)，時(shí)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(shí)間繼電器以開始計(jì)時(shí)，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(shí)時(shí)間T=T0的延時(shí)時(shí)間*C0的接通次數(shù)，即T=100ms*300后,Y1接通，復(fù)位信號(hào)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(hào)，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(hào)發(fā)生器（如信號(hào)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(hào)。當(dāng)X0閉合后，脈沖振蕩電路開始工作，T50經(jīng)過30ms后，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，T51開始延時(shí)，經(jīng)20ms后T51動(dòng)斷觸點(diǎn)動(dòng)作，使T50線圈及動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，同時(shí)T51線圈斷電，其動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，再使T50線圈閉合，一個(gè)周期結(jié)束。一個(gè)周期中T50觸點(diǎn)閉合20ms，斷開30ms；而T51觸點(diǎn)只閉合一個(gè)掃描周期時(shí)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(duì)通用型定時(shí)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(shí)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(shí)間繼電器的觸點(diǎn)可以達(dá)到事半功倍，只要我們?cè)趹?yīng)用中經(jīng)?？偨Y(jié)歸納，就會(huì)使PLC設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)更規(guī)范，更經(jīng)濟(jì)合理。

參考文獻(xiàn)：

[1]高勤.電器及PLC控制技術(shù)(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2008:80-82.

[2]顏全生.PLC編程設(shè)計(jì)與實(shí)例（第一版）[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009(07):39-43.

[3]瞿彩萍PLC應(yīng)用技術(shù)（三菱）（第一版）[M].北京:中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2006(07):66-69.

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