3.1.7 定时器(T)
定时器相当于通电延时型时间继电器,在梯形图中起时间控制作用,FX2N系列PLC给用户提供了256个定时器,其编号为T0~T255。其中通用定时器246个,积算定时器10个。每个定时器的设定值在K0~K32767之间,设定值可以用常数K进行设定,也可以用数据寄存器(D)的内容来设定。例如,用外部数字开关输入的数据送到数据寄存器(D)中作为定时器的设定值。定时器按时钟脉冲分为1ms、10ms、100ms三挡,当所计时间到达设定值时,输出触点动作。定时器的类型如表3-6所示。FX2N系列PLC中的定时器实际上是对时钟脉冲计数来定时的,所以定时器的动作时间等于设定值乘以它的时钟脉冲。例如,定时器T200的设定值为K30000,其动作时间等于30 000×10ms=300s。
表3-6 定时器的类型
图3-7 通用定时器
1)基本用法
图3-7为通用定时器的基本用法,当X0接点闭合时,定时器T200的线圈得电,如果X0接点在1.23s之内断开,T200的当前值复位为0,如果达到或大于1.23s,T200的常开接点闭合,T200的当前值保持为K123不变。X0接点断开后,线圈失电,接点断开,定时器的值变为K0,它和通电延时型时间继电器的动作过程完全一致。
图3-8为积算定时器的基本用法,当X0接点闭合时,定时器T250的线圈得电,如果X0接点在12.3s之内断开,T250的当前值保持不变,当X0接点再次闭合时,定时器接着前面的值继续计时,当X0接点接通的累计时间达到或大于12.3s,T250的常开接点闭合,T250的当前值保持为K123不变。之后X0接点断开,线圈失电,当前值仍保持为K123不变。如要使其复位,需要用复位指令RST,如图3-8所示,当X1接点闭合时定时器复位,T250接点断开,定时器的值变为K0。
图3-8 积算定时器
2)设定值的设定方法
(1)常数设定方法:用于固定延时的定时器,如图3-9(a)的设定值为十进制常数设定。
图3-9 定时器设定方式
(2)间接设定方法:一般用数据寄存器D存放设定值,数据寄存器D中的值可以是常数,也可以是用外部输入开关或数字开关输入的变量,间接设定方法灵活方便,但是一般需要占用一定数量的输入量。如图3-9(b)所示,数据寄存器D5存放的数为定时器T10的设定值,当X1=0时,D5存放的数为K500,当X1=1时,D5存放的数为K100,当X0接点闭合时,T10的当前值等于D5存放的值时,T10的接点动作。
(3)机能扩充板设定方法:用FX2N-8AV-D型机能扩充板,安装在PLC基本单元上,扩充板上有8个可变电阻旋钮可以输入8点模拟量,并把模拟量转换成8位二进制数(0~255)。当设定值大于255时,可以用乘法指令(MUL)乘以一个常数使之变大作为定时器的设定值。如图3-9(c)所示,当X1接点闭合时,将FX2N-8AV-D型机能扩充板上的0号可变电阻旋钮所设定的值传送到数据寄存器D2中作为定时器T5的设定值。
3)典型定时器应用梯形图
(1)断电延时型定时器
PLC中的定时器为通电延时型,而断电延时型定时器可以用如图3-10所示的梯形图来实现。
图3-10 断电延时型定时器
(2)通断电均延时型定时器(见图3-11)
图3-11 通断电均延时型定时器
(3)定时脉冲电路(见图3-12)
图3-12 定时脉冲电路
(4)震荡电路(见图3-13)
图3-13 震荡电路
(5)占空比可调震荡电路(见图3-14)
图3-14 占空比可调震荡电路
(6)上升沿单稳态电路(见图3-15)
图3-15 上升沿单稳态电路
(7)下降沿单稳态电路(见图3-16)
图3-16 下降沿单稳态电路
【例3-2】 为了保证运行安全,许多大型生产机械在运行启动之前需用电铃或蜂鸣器发出报警信号,预示机器即将启动,警告人们迅速退出危险地段。
PLC的控制接线图和梯形图如图3-17所示,当按下启动按钮SB1(X1),定时器T0和输出继电器Y0同时得电并自锁,电铃HA得电报警,T0延时3s断开(Y0)电铃,接通Y1并自锁,使接触器线圈KM得电,驱动电动机(主电路未画)启动运行。
图3-17 启动报警控制电路
【例3-3】 用按钮控制三台电动机,为了避免三台电动机同时启动,启动电流过大,要求每隔5s启动一台,试设计PLC控制梯形图。
图3-18为三台电动机延时顺序启动控制梯形图,其控制原理如下:
启动时,按下启动按钮X0,Y0得电并自锁,第一台电动机启动,同时定时器T0得电延时(该延时电路为定时脉冲电路),Y0常开接点闭合为第二台电动机(Y1)得电启动做好准备。到5s时,T0发出一个脉冲,使Y1得电自锁,第二台电动机启动。Y1常开接点闭合为第三台电动机(Y2)得电启动做好准备,再过5s时T0又发出一个脉冲,使Y2得电自锁第三台电动机启动。
按下停止按钮X1,三台电动机同时停止。
图3-18 三台电动机延时顺序启动控制
该控制梯形图的特点是只用一个定时器控制多台电动机的顺序启动,在梯形图编程顺序上除了第一台电动机应先编程外,先启动的电动机应后编程。
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