作者通过典型案例分析,探讨了利用定时器、计数器级联的方式实现长时间计时的原理,给出了编程思路和梯形图程序。
在很多工程应用中,根据控制功能要求,需要对系统进行24小时监控,在经过某一特定时间或遇到紧急情况后给出提醒或预警。为了减少人为因素造成的影响,我们希望系统能自动进行。PLC中的定时器便具有这个功能。
但是,定时器的计数值在PLC的内部使用二进制,一个16位二进制字除去一个符号位后,能表示的最大整数是32767,它将对应定时器的最大定时时间。以100ms定时器为例,32767对应最大定时时间为32767×0.1=3276.7(s),时间不足1小时。这使得在使用单个定时器编制长时间计时程序受到很大制约。
由于定时器的计时时间有限,利用单个定时器达不到长时间计时的目的,要解决问题需要利用软件编程来实现长时间计时。下面以S7-200 PLC为例,通过案例来探讨利用定时器和计数器扩展的方式进行长时间计时,供使用者参考。
1 定时器、计数器的应用1.1 定时器基本应用
S7-200 PLC有三种类型的定时器,接通延时定时器(TON)、断开延时定时器(TOF)、记忆接通延时定时器(TONR)。以常用的延时接通定时器(TON)为例讨论定时器的基本应用。
图1 定时器基本应用
工作原理:当输入端闭合,即I0.0为“ON”时,定时器T37接通并开始计时,10秒后,定时器T37常开触点接通并保持,输出继电器Q0.0输出。I0.0断开,定时器复位,Q0.0断开。
1.2 计数器基本应用
S7-200 PLC有三种类型的计数器,增计数器(CTU)、减计数器(CTD)、增/减计数器(CTUD)[2]。以常用的增计数器(CTU)为例讨论计数器的基本应用。
图2 计数器的基本应用
工作原理:首先,使I0.1输入端通、断一次,计数器C0复位,即当前值回“0”。然后,每通、断一次I0.0,计数器C0记录1个数,即C0当前值加1,当C0当前值达到10后,计数器C0常开触点接通并保持,输出继电器Q0.0输出,直到I0.1再次闭合,计数器复位,Q0.0断开。
1.3 定时器级联扩展延时
对于分辨率为100ms的延时接通定时器(TON)来讲,其设定值最大为32767,延时时间最长为3276.7秒。当超过该时间,单个定时器则无法完成计时功能。这种情况下,可以利用定时器级联的方式实现延时时间的扩展。
案例1:利用两个定时器级联实现延时1小时