西门子6ES7322-1HF01-0AA0性能参数
1.应用计数器的延时程序
只要提供一个时钟脉冲信号作为计数器的计数输入信号,计数器就可以实现定时功能,时钟脉冲信号的周期与计数器的设定值相乘就是定时时间。时钟脉冲信号,可以由内部特殊产生(如fx系列plc的m8011、m8012、m8013和m8014等),也可以由连续脉冲发生程序产生,还可以由plc外部时钟电路产生。
如图1所示为采用计数器实现延时的程序,由m8012产生周期为0.1s时钟脉冲信号。当启动信号x15闭合时,m2得电并自锁,m8012时钟脉冲加到c0的计数输入端。当c0累计到18000个脉冲时,计数器c0动作,c0常开触点闭合,y5线圈接通,y5的触点动作。从x15闭合到y5动作的延时时间为18000×0.1=1800s。延时误差和精度主要由时钟脉冲信号的周期决定,要提高定时精度,就必须用周期更短的时钟脉冲作为计数信号。
图1 应用一个计数器的延时程序
a)梯形图 b)时序图
延时程序大延时时间受计数器的大计数值和时钟脉冲的周期限制,如图1所示计数器c0的大计数值为32767,大延时时间为:32767×0.1=3276.7s。要增大延时时间,可以增大时钟脉冲的周期,但这又使定时精度下降。为获得更长时间的延时,又能保证定时精度,可采用两级或多级计数器串级计数。如图2所示为采用两级计数器串级计数延时的一个例子。图中由c0构成一个1800s(30min)的定时器,其常开触点每隔30min闭合一个扫描周期。这是因为c0的复位输入端并联了一个c0常开触点,当c0累计到18000个脉冲时,计数器c0动作,c0常开触点闭合,c0复位,c0计数器动作一个扫描周期后又开始计数,使c0输出一个周期为30min、脉宽为一个扫描周期的时钟脉冲。c0的另一个常开触点作为c1的计数输入,当c0常开触点接通一次,c1输入一个计数脉冲,当c1计数脉冲累计到10个时,计数器c1动作,c1常开触点闭合,使y5线圈接通,y5触点动作。从x15闭合,到y5动作,其延时时间为18000×0.1×10=18000s(5h)。计数器c0和c1串级后,大的延时时间可达:32767×0.1×32767s=29824.34h=1242.68天。
图2 应用两个计数器的延时程序
2.定时器与计数器组合的延时程序
利用定时器与计数器级联组合可以扩大延时时间,如图3所示。图中t4形成一个20s的自复位定时器,当x4接通后,t4线圈接通并开始延时,20s后t4常闭触点断开,t4定时器的线圈断开并复位,待下一次扫描时,t4常闭触点才闭合,t4定时器线圈又重新接通并开始延时。当x4接通后,t4每过20s其常开触点接通一次,为计数器输入一个脉冲信号,计数器c4计数一次,当c4计数100次时,其常开触点接通y3线圈。可见从x4接通到y3动作,延时时间为定时器定时值(20s)和计数器设定值(100)的乘积(2000s)。图中m8002为初始化脉冲,使c4复位。
图3 定时器与计数器组合的延时程序
3.计数器级联程序
计数器计数值范围的扩展,可以通过多个计数器级联组合的方法来实现。图4为两个计数器级联组合扩展的程序。x1每通/断一次,c60计数1次,当x1通/断50次时,c60的常开触点接通,c61计数1次,c60另一对常开触点使c60复位,重新从零开始对x1的通/断进行计数,每当c60计数50次时,c61计数1次,当c61计数到40次时,x1总计通/断50×40=2000次,c61常开触点闭合,y31接通。可见本程序计数值为两个计数器计数值的乘积。
图4 两个计数器级联的程序
1.产生脉冲的程序
(1)周期可调的脉冲信号发生器
如图1所示采用定时器t0产生一个周期可调节的连续脉冲。当x0常开触点闭合后,次扫描到t0常闭触点时,它是闭合的,于是t0线圈得电,经过1s的延时,t0常闭触点断开。t0常闭触点断开后的下一个扫描周期中,当扫描到t0常闭触点时,因它已断开,使t0线圈失电,t0常闭触点又随之恢复闭合。这样,在下一个扫描周期扫描到t0常闭触点时,又使t0线圈得电,重复以上动作,t0的常开触点连续闭合、断开,就产生了脉宽为一个扫描周期、脉冲周期为1s的连续脉冲。改变t0的设定值,就可改变脉冲周期。
图1 周期可调的脉冲信号发生器
a)梯形图 b)时序图
(2)占空比可调的脉冲信号发生器
如图2所示为采用两个定时器产生连续脉冲信号,脉冲周期为5秒,占空比为3:2(接通时间:断开时间)。接通时间3s,由定时器t1设定,断开时间为2s,由定时器t0设定,用y0作为连续脉冲输出端。
图2 占空比可调的脉冲信号发生器
a)梯形图 b)时序图
(3)顺序脉冲发生器
如图3a所示为用三个定时器产生一组顺序脉冲的梯形图程序,顺序脉冲波形如图3b所示。当x4接通,t40开始延时,y31通电,定时l0s时间到,t40常闭触点断开,y31断电。t40常开触点闭合,t41开始延时,y32通电,当t41定时15s时间到,y32断电。t41常开触点闭合,t42开始延时.(http://www.diangon.com/版权所有)y33通电,t42定时20s时间到,y33断电。如果x4仍接通,重新开始产生顺序脉冲,直至x4断开。当x4断开时,所有的定时器全部断电,定时器触点复位,输出y31、y32及y33全部断电。
图3 顺序脉冲发生器
a)梯形图 b)时序图
2.断电延时动作的程序
大多数的定时器均为接通延时定时器,即定时器线圈通电后开始延时,待定时时间到,定时器的常开触点闭合、常闭触点断开。在定时器线圈断电时,定时器的触点立刻复位。
如图4所示为断开延时程序的梯形图和动作时序图。当x13接通时,m0线圈接通并自锁,y3线圈通电,这时t13由于x13常闭触点断开而没有接通定时;当x13断开时,x13的常闭触点恢复闭合,t13线圈得电,开始定时。经过10s延时后,t13常闭触点断开,使m0复位,y3线圈断电,从而实现从输入信号x13断开,经10s延时后,输出信号y3才断开的延时功能。
图4 断电延时动作的程序
a)梯形图 b)时序图
3.多个定时器组合的延时程序
一般plc的一个定时器的延时时间都较短,如fx系列plc中一个0.1s定时器的定时范围为0.1~3276.7s,如果需要延时时间更长的定时器,可采用多个定时器串级使用来实现长时间延时。定时器串级使用时,其总的定时时间为各定时器定时时间之和。
如图5所示为定时时间为1h的梯形图及时序图,辅助m1用于定时启停控制,采用两个0.1s定时器t14和t15串级使用。当t14开始定时后,经1800s延时,t14的常开触点闭合,使t15再开始定时,又经1800s的延时,t15的常开触点闭合,y4线圈接通。从x14接通,到y4输出,其延时时间为1800s+1800s=3600s=1h。
图5 用定时器串级的长延时程序
a)梯形图 b)时序图
所谓顺序控制设计法就是针对顺序控制系统的一种专门的设计方法。这种设计方法很容易被初学者接受,对于有经验的工程师,也会提高设计的效率,程序的调试、修改和阅读也很方便。的设计者们为顺序控制系统的程序编制提供了大量通用和专用的编程元件,开发了专门供编制顺序控制程序用的功能表图,使这种先进的设计方法成为当前plc程序设计的主要方法。
采用顺序控制设计法进行程序设计的基本步骤及内容如下:
1.步的划分
顺序控制设计法基本的思想是将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段,这些阶段称为步,并且用编程元件(辅助m或状态器s)来代表各步。如图a所示,步是根据plc输出状态的变化来划分的,在任何一步之内,各输出状态不变,相邻步之间输出状态是不同的。步的这种划分方法使代表各步的编程元件与plc各输出状态之间有着极为简单的逻辑关系。
图 步的划分
a)划分方法一 b)划分方法二
步也可根据被控对象工作状态的变化来划分,但被控对象工作状态的变化应该是由plc输出状态变化引起的。如图b所示,某液压滑台的整个工作过程可划分为停止(原位)、快进、工进、快退四步。但这四步的状态改变都必须是由plc输出状态的变化引起的,否则就不能这样划分,例如从快进转为工进与plc输出无关,那么快进和工进只能算一步。
2.转换条件的确定
使系统由当前步转入下一步的信号称为转换条件。转换条件可能是外部输入信号,如按钮、指令开关、限位开关的接通/断开等,也可能是plc内部产生的信号,如定时器、计数器触点的接通/断开等,转换条件也可能是若干个信号的与、或、非逻辑组合。如图5-19b所示的sb、sq1、sq2、sq3均为转换条件。
顺序控制设计法用转换条件控制代表各步的编程元件,让它们的状态按一定的顺序变化,用代表各步的编程元件去控制各输出继电器。
3.功能表图的绘制
根据以上分析和被控对象工作内容、步骤、顺序和控制要求画出功能表图。绘制功能表图是顺序控制设计法中为关键的一个步骤。绘制功能表图的具体方法将后面详细介绍。
4.梯形图的编制
根据功能表图,按某种编程方式写出梯形图程序。有关编程方式将在本章节第五节中介绍。如果plc支持功能表图语言,则可直接使用该功能表图作为终程序。