本站原创摘 要：本文介绍了三菱FX2N系列PLC定时器的几种常见延时编程方法.
关 键 词：PLC,定时器,编程,应用方法
1引言
PLC是当今工业领域使用最广泛的一种新型自动控制装置,其功能指令和编程元件较为丰富.若编程程序应用得当,会有较好的应用效果.因此,掌握元件的编程应用方法,对设计程序有很大的帮助.本文着重介绍三菱FX2N系列定时器的编程应用.
2定时器的介绍
PLC中的定时器是机器内部本身具有的软继电器,相当于继电器控制系统中的通电型时间继电器.它可提供无数对常开常闭通电延时型触点,即定时器的线圈得电,定时器开始计时,当当前值等于设定值时,定时器先常闭触点断开,再常开触点闭合.定时器采用T与十进制数共同组成编号.
三菱FX2N系列中定时器分为通用定时器（T0-T245）和积算定时器（T246-T249）两种,通过对一定周期的时钟脉冲计数实现.对于通用定时器,不具备断电保持功能,即当输入信号断开时,定时器线圈自动复位,当前值计数器值复位为零,触点也同时复位.在这计时过程中,如果要保持常开触点闭合,常闭触点断开,定时器的线圈就不能失电,当定时器的线圈失电时,定时器当前值清零,即定时器的常开触点先断开,常闭触点再恢复闭合.若要让定时器完成定时时间,可借助于辅助继电器的线圈及触点形成自锁来实现定时器线圈的保持.如下图1左所示,图中X0的常开触点接通时,T200的当前值计数器从0开始,对10mS时钟脉冲进行累加计数.当前值等于设定值4.14s时,定时器的常开触点接通,常闭触点断开.即T200的常开触点在其线圈被驱动10ms*414等于4.14s后接通,输出Y0得电.当X0的常开触点断开后,定时器线圈被复位,它的常开触点断开,当前值恢复为0.同时输出Y0也为零.但通用定时器没有保持功能,要让FX2N系列在输入信号X0变为OFF之后的继续保持动作,可以在输入信号X0后串一个辅助继电器M0的线圈,并在X0两端并联一个动合触点M0,形成自锁,再利用MO的另一动合触点使定时器线圈接通并计时,时间到后,输出线圈Y0才接通.如图1右梯形图所示.
对于积算定时器,线圈计数具备断电保持功能.积算定时器的线圈断电时不会复位,保持当前值不变,再次来信号值时,在当前值数值上继续累计上去,只有将积算定时器复位接通,定时器值才为零.即当X1接通时,T250计数器开始累积100ms的时钟脉冲个数,当X1经t1（t1<,k）时间后断开,而T250计数尚未达到设定值K（K等于1000）,其计数的当前值保留.当X1再次接通,T250从保留的当前值开始继续累积,经t2（t2<,k）时间,当前值累积达到1000时,定时器T250的触点才动作.累积时间为K等于t1+t2,T等于0.1*K等于0.1*1000等于100s.当复位X2接通时,定时器线圈当前值变为0,T250触点也跟着复位,如图2所示.
3应用举例
下面我们通过具体的举例来说明通用型定时器如何在程序中设计延时控制的方法.
3.1通电延时接通瞬时断电
通电延时接通控制程序如图3所示,当输入信号X1接通时,内部辅助继电器M100接通并自锁,同时M100常开触点接通使定时器T200得电,T200的当前值计数器开始对10ms的时钟脉冲进行计数.当计数累计到设定值50时（从X1接通延时0.5S）,定时器T200的常开触点闭合,输出继电器Y1接通,达到延时接通功能.当输入信号X2动作时,内部辅助继电器M100断电,M100常开触点复位,定时器T200断电,定时器T200的常开触点复位,输出继电器Y1断电.
3.2断电延时接通
断电延时接通电路在控制系统中应用较多,如Y-△减压起动电路,先以Y形接法运行（Y0、YY接通）,再转为△（Y0、Y▲）形接法,即从Y形接法运行,Y形断开（YY断开）作为断电延时开始的起点,T1线圈开始计时,1秒后Y▲得电.梯形图如图4所示,利用PLC内部时间继电器来实现断电延时接通功能的程序.
3.3瞬时通电延时断开
通电延时断开梯形图如图5所示.当输入信号X1接通时,内部辅助继电器M100得电,常开触点接通输出继电器Y0接通自锁、定时器T0开始计时,Y0的常闭触点断开内部辅助继电器M100,T0的当前值计数器对100ms的时钟脉冲进行计数.当计数器累计到设定值200时（从X1接通延时20S）,定时器T0的常闭触点断开,输出继电器Y0断电,定时器T0也复位.输入信号X2可以在任意时刻断开,Y0断电,定时器T0复位.
3.4断电延时断开
在继电器控制方式中经常用到断电延时,而PLC中的定时器只有通电延时功能,可以用定时器编程实现断电延时,如图6所示当启动信号X1接通时,输出继电器Y1接通并实现自锁.当停止信号X2按下时,内部辅助继电器M100得电,定时器T1接通,T1的当前值计数器开始对100ms的脉冲进行计数,当计数器累计到设定值50时（从X2接通延时5s）,定时器T1的常闭触点断开,输出继电器Y1断电、辅助继电器及定时器断电.这就实现了按下停止按钮X2后输出继电器Y1延时5s断开的功能.
3.5通电延时接通断电延时断开
通电延时接通、断电延时断开控制自锁,当启动信号X1接通时,内部辅助继电器M100接通并实现同时定时器T1接通开始延时,2s后定时器T1的常开触点闭合,使输出继电器Y1接通自锁,并断开辅助继电器线圈M100,当停止信号X2按下时,内部辅助继电器M101线圈接通自锁,同时定时器T2接通开始延时,4s后定时器T2的常闭触点断开,使得输出继电器Y1断电.如图7所示.
3.6长时间延时控制有的系统需要延时较长的时间,一般可以用定时器串联实现,如图8所示,但每个定时器的时间设定都有限,几个小时甚至更长的时间仅用定时器串联是很难完成的.这时可以采用PLC内部的计数器与定时器组合来实现较长时间的延时.如图9所示.当输入X1接通后,TO开始100ms计时,时间到后,T0常开触点闭,C0计数一次,常闭触点断开,使T0线圈断电,T0的常闭又恢复闭合,时间继电器以开始计时,等待第2次开始,C0再计一次,一直到C0累计300次后,C0的触点接通,延时时间T等于T0的延时时间*C0的接通次数,即T等于100ms*300后,Y1接通,复位信号X4接通后,C0的计数值复位,Y1也断开.
3.7脉冲发生器
PLC内部本身也有一些特殊辅助继电器可产生一定周期的脉冲信号,如M8011、M8012周期分别为10ms、100ms.但在实际中经常需要其他形式的脉冲信号发生器（如信号灯的闪烁控制）,如图10所示.脉冲振荡电路可产生50ms的脉冲信号.当X0闭合后,脉冲振荡电路开始工作,T50经过30ms后,其动合触点闭合,T51开始延时,经20ms后T51动断触点动作,使T50线圈及动合触点断开,同时T51线圈断电,其动断触点闭合,再使T50线圈闭合,一个周期结束.一个周期中T50触点闭合20ms,断开30ms,而T51触点只闭合一个扫描周期时间.只要X0闭合,脉冲振荡电路就一直循环工作,直到X0断开,振荡电路才停止工作.
上述几种方法只是针对通用型定时器常见问题给出的一些设计方法.当然在实际应用中,PLC定时器的编程应用方法还有很多,方法也并不是唯一的.在实际应用中,巧用时间继电器的触点可以达到事半功倍,只要我们在应用中经常总结归纳,就会使PLC设计控制系统更规范,更经济合理.