PLC課件：定時器、計數(shù)器的正確用法

第五講

本節(jié)課的知識點：1.了解FX2N系列PLC的編程元件(T,C,D)2.熟悉FX系列中定時器的幾種定時精度3.掌握定時器、計數(shù)器的正確用法復(fù)習(xí)：1.擴展模塊數(shù)量的確定與DC24V電源的計算2.特殊擴展設(shè)備個數(shù)及DC5V電源的計算3.PLC幾種編程語言及編程元件（X,Y,M）4.FX2N系列PLC的常用特殊繼電器：

M8000常ON，M8001為常OFF，M8002(初始化脈沖)，

M8011~~M8014分別是10ms,100ms,1s和1min時鐘脈沖5.簡單地認(rèn)識了繼電器控制電路與梯形圖6.FX2N-48MR基本單元帶高速計數(shù)器端口

定時器（T0-T255）

PLC中的定時器(T)相當(dāng)于繼電器系統(tǒng)中的時間繼電器。它有一個設(shè)定值寄存器(一個字長)、一個當(dāng)前值寄存器(一個字長)和一個用來儲存其輸出觸點狀態(tài)的映像寄存器(占二進制的一位)。最大能計的數(shù)值為16位（最高位為符號位，1表示負數(shù)，0表示正數(shù)），所以最大正數(shù)為32767.

常用K可作為定時器的設(shè)定值，也可以用數(shù)據(jù)寄存器（D）的內(nèi)容來設(shè)定。

在PLC內(nèi)定時器是根據(jù)時鐘脈沖累積計時的，時鐘脈沖有1

ms、10

ms、100

ms共3種，當(dāng)所計時間到達設(shè)定值時，其接點動作。(1)通用定時器(T0～T245)定時與其元件號有關(guān)。見上表3.5。100ms定時器T0～T199，共200點，設(shè)定值：0.1～3276.7秒；10ms定時器T200～T245，共46點，設(shè)定值：0.01～327.67秒；例如：圖3.9，當(dāng)X0的常開觸點接通時，T200的當(dāng)前值計數(shù)器從零開始，對10ms時鐘脈沖進行累加計數(shù)。當(dāng)前值等于設(shè)定值535時，定時器的常開觸點接通，常閉觸點斷開，即T200的輸出觸點在其線圈被驅(qū)動5.35s后動作。X0的常開觸點斷開后，T200因為線圈斷電而被復(fù)位，復(fù)位后她的常開觸點斷開，常閉觸點接通，當(dāng)前值恢復(fù)為零。通用定時器沒有保持功能，在輸入電路斷開或停電時復(fù)位。定時器只能提供其線圈“通電”后延遲動作的觸點，如果需要在它的線圈“通電”后延遲動作，可以使用下圖電路。

(2)累計型定時器(T246～T255)1ms積算定時器T246～T249，共4點，設(shè)定值：0.001～32.767秒；100ms積算定時器T250～T255，共6點，設(shè)定值：0.1～3276.7秒；1ms累計型定時器(T246～T249)的定時范圍為0.001~~32.767s,100ms累計型定時器(T250～T255)的設(shè)定范圍為0.1~~3276.7s。圖3.11中的X1的常開觸點接通時，T250的當(dāng)前值計數(shù)器對100ms時鐘脈沖進行累加計數(shù)。X1的常開觸點斷開或停電時停止定時，當(dāng)前值保持不變。X1的常開觸點再次接通或復(fù)位時繼續(xù)定時，累計時間為34.5s時，當(dāng)前值等于設(shè)定值345，T250的常開觸點接通，常閉觸點斷開。因為累積型定時器的線圈斷電時不會復(fù)位，需要用X2的常開觸點和復(fù)位指令使T250強制復(fù)位。3)定時器的定時精度定時器的精度與程序的安排有關(guān)，如果定時器的觸點在線圈之前，精度將會降低。平均誤差約為1.5倍掃描周期。最小定時誤差為輸入濾波器時間與定時器分辨率之差，最大定時誤差為3倍掃描周期加上輸入濾波器時間。在線圈之后，最大定時誤差為2倍掃描周期加上輸入濾波器時間。1ms,10ms和100ms定時器的分辨率分別為1ms,10ms和100ms。

計數(shù)器(C0~C255)

它分內(nèi)部信號計數(shù)器（簡稱內(nèi)部計數(shù)器）和外部高速計數(shù)器（簡稱高速計數(shù)器）。1.內(nèi)部計數(shù)器內(nèi)部計數(shù)器（C）用來對PLC的內(nèi)部信號X,Y,M,S等計數(shù)，其響應(yīng)速度僅有數(shù)十赫茲。內(nèi)部計數(shù)器輸入信號的接通或斷開的持續(xù)時間，應(yīng)大于PLC掃描周期。1)16位加計數(shù)器：計數(shù)器類型與它的元件號有關(guān)。如下表3.6。

16位加計數(shù)器的設(shè)定值為1~~32767，圖3.12給出了加計數(shù)器的工作過程，圖中X0接通后，C0被復(fù)位，它對應(yīng)的位存儲單元被置0，C0常開觸點斷開，常閉觸點接通。同時計數(shù)器當(dāng)前值被置為0。X11用來提供計數(shù)輸入信號，當(dāng)計數(shù)器復(fù)位端斷開，計數(shù)器輸入電路有斷開變?yōu)榻油ǎ嫈?shù)器當(dāng)前值為1，當(dāng)記滿為設(shè)定值9時，它對應(yīng)的位存儲單元被置1，C0常開觸點接通，常閉觸點斷開。再來計數(shù)脈沖時當(dāng)前值不變，直到復(fù)位輸入電路接通，計數(shù)器的當(dāng)前值被為0。

2)32位加/減計數(shù)器

C200~~C219（共20點）為通用型；C220~~C234（共15點）為斷電保持型。計數(shù)方式由特殊輔助繼電器M8200~~M8234設(shè)定，對應(yīng)的特殊輔助繼電器被置為ON時，為減計數(shù)器;置為OFF時為加計數(shù)器。計數(shù)器的設(shè)定值除了用常數(shù)K設(shè)定外，還可以通過指定的數(shù)據(jù)寄存器來設(shè)定，這時設(shè)定值等于指定的數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)。32位設(shè)定值存放在元件號相連的兩個數(shù)據(jù)寄存器中。如果指定的是D0，則設(shè)定值存放在D1和D0中。

圖3.13中C200的設(shè)定值為5，當(dāng)M8200為OFF時，C200為加計數(shù)器，當(dāng)當(dāng)前值由4→5時，計數(shù)器的輸出觸點為ON；當(dāng)前值≥5時，輸出觸點仍為ON。當(dāng)前值由5→4時，輸出觸點OFF；當(dāng)前值≤4時，輸出觸點仍為OFF.

復(fù)位輸入X13的常開觸點接通時，C200被復(fù)位，其常開觸點斷開，常閉觸點接通，當(dāng)前值被置為0。2.高速計數(shù)器（C235~C255）高速計數(shù)器與內(nèi)部計數(shù)器相比，除允許輸入頻率高之外，應(yīng)用也更為靈活。FX2N有C235~C255共21點高速計數(shù)器。適合用來作為高速計數(shù)器輸入的PLC輸入端口有X0~X7。X0~X7不能重復(fù)使用，即某個輸入端已被某個高速計數(shù)器占用，它就不能再用于其它高速計數(shù)器，也不能用做它用。各高速計數(shù)器對應(yīng)的輸入端如下表7所示。高速計數(shù)器可分為四類：（1）單相單計數(shù)輸入高速計數(shù)器（C235~C245），其觸點動作與32位增/減計數(shù)器相同，可進行增或減計數(shù)（取決于M8235~M8245的狀態(tài)）。如圖a為無啟動/復(fù)位端單相單計數(shù)輸入高速計數(shù)器的應(yīng)用。當(dāng)X10為OFF時，M8235為OFF,此時C235為加計數(shù)方式（否則為減計數(shù)）。由X12選中C235,

從表中知其輸入信號來自于X0,C235對X0信號增計數(shù)，當(dāng)前值達到1234時，C235常開接通，Y0得電。X11為復(fù)位信號，當(dāng)X11為ON時，C235復(fù)位。

表中：U表示加計數(shù)輸入，D表示減計數(shù)輸入，B表示B相輸入，A表示A相輸入，R表示復(fù)位輸入，S為啟動輸入。X6,X7只能用作啟動信號，而不能用作計數(shù)信號。圖b為帶啟動/復(fù)位端單相單計數(shù)輸入高速計數(shù)器的應(yīng)用。由表7知，X1和X6分別為復(fù)位輸入端和啟動輸入端。利用X10通過M8244可設(shè)定其增/減計數(shù)方式。

當(dāng)X12為ON時，且X6也為ON時，則開始計數(shù)，計數(shù)的輸入信號來自于X0，C244的設(shè)定值由D0和D1指定。除了可用X1立即復(fù)位外，也可用梯形圖中的X11復(fù)位。（2）單相雙計數(shù)輸入高速計數(shù)器（C246~C250）特點：●具有2個輸入端（其中1個為增計數(shù)輸入端，另1個為減計數(shù)輸入端）?！窭肕8246~M8250的ON/OFF動作可監(jiān)控C246~C250的增計數(shù)/減計數(shù)動作。如圖3.15，X10為復(fù)位信號，X10為ON時，C248復(fù)位。由表7知，也可用X5對其復(fù)位。當(dāng)X11為ON時，選中C248,輸入來自X3和X4。(3)雙相高速計數(shù)器（C251~C255）:A相和B相信號決定計數(shù)器是增計數(shù)還是減計數(shù)。當(dāng)A相為ON時，B相由OFF到ON,則為增計數(shù)；當(dāng)A相為ON時，若B相由ON到OFF,則為減計數(shù)，如圖3.16a所示。如圖3.16b所示，當(dāng)X12為ON時，C251計數(shù)開始。由表7知，其輸入來自X0(A相)和X1(B相)。只有當(dāng)計數(shù)的當(dāng)前值超過設(shè)定值時，Y2才為ON.若X11為ON,則計數(shù)器復(fù)位。根據(jù)不同的計數(shù)方向，Y3為ON還是為OFF，可根據(jù)M8251~M8255的狀態(tài)來監(jiān)視C251~C255的加/減計數(shù)狀態(tài)。注意：高速計數(shù)器的計數(shù)頻率較高，它們輸入信號的頻率受2方面的限制。一是全部高速計數(shù)器的處理時間。因它們采用中斷方式，所以計數(shù)器用的越少，則可計數(shù)頻率就越高；二是輸入端的響應(yīng)速度，其中X0、X2、X3最高頻率為10KHZ,X1、X4、X5最高頻率為7KHZ.數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器(D)在模擬量檢測與控制以及位置控制等場合用來儲存數(shù)據(jù)和參數(shù)，數(shù)據(jù)寄存器為16位(最高位為符號位)，兩個合并起來可以存放32位數(shù)據(jù)。在D0和D1組成的雙字中，D0存放低16位，D1存放高16位。字或雙字的最高位為符號位，該位為0時數(shù)據(jù)為正，為1時數(shù)據(jù)為負。（1）通用數(shù)據(jù)寄存器將數(shù)據(jù)寫入通用數(shù)據(jù)寄存器后，其值將保持不變，直到下一次被改寫。PLC從RUN模式進入STOP模式時，所有的通用數(shù)據(jù)寄存器的值被改寫為0。特殊輔助繼電器M8033為ON，PLC從RUN模式進入STOP模式時，通用寄存器的值保持不變。(2)保持型數(shù)據(jù)寄存器

PLC從RUN模式進入STOP模式時，保持型數(shù)據(jù)寄存器的值保持不變。通過參數(shù)設(shè)置，可以改變保持型數(shù)據(jù)寄存器的范圍。(3)特殊數(shù)據(jù)寄存器特殊數(shù)據(jù)寄存器D8000~~D8255共256點，用來控制和監(jiān)視PLC內(nèi)部的各種工作方式和元件。例如電池電壓、掃描時間、正在動作的狀態(tài)的編號等。PLC上電時，這些數(shù)據(jù)寄存器被寫入默認(rèn)的值。(4)文件寄存器文件寄存器以500點為單位，可以把外部設(shè)備存取。(5)外部調(diào)整寄存器FX1S和FX1N有兩個內(nèi)置的設(shè)置參數(shù)用的小電位器（如圖3.17），通過調(diào)節(jié)螺絲可以改變指定的數(shù)據(jù)寄存器D8030或D8031的值（0~~255）。FX2S和FX2N沒有內(nèi)置的供設(shè)置用的電位器，但是可以用附加的特殊功能擴展板FX-8AV-BD來實現(xiàn)同樣的功能，該單元上有8個電位器，使用應(yīng)用指令VRRD（模擬量讀取）和VRSC（模擬量開關(guān)設(shè)置）來讀取電位器提供的數(shù)據(jù)。設(shè)置用的小電位器常用來修改定時器的時間設(shè)定值。(6)變址寄存器FX系列有16個變址寄存器V0~V7和Z0~Z7，在32位操作時將V，Z合并使用，Z為地位。變址寄存器用來改變編程元件的元件號，例如當(dāng)V0=12時，數(shù)據(jù)寄存器的元件號D6V0相當(dāng)于D18（即12+6=18）。通過修改變址寄存器的值，可以改變實際的操作數(shù)。變址寄存器也可以用來修改常數(shù)的值，例如當(dāng)Z0=21時，K48Z0相當(dāng)于常數(shù)69（即21+48=69）。常數(shù)常數(shù)K用來表示十進制常數(shù)，16位常數(shù)的范圍為?32