三菱PLC定時(shí)器設(shè)定值及應(yīng)用
摘 要：本文以三菱FX系列PLC為例，闡述了小型PLC定時(shí)器計(jì)時(shí)設(shè)定值的選取與在線修改的方法，并列舉應(yīng)用實(shí)例。
關(guān)鍵詞：PLC定時(shí)器; 設(shè)定值選取; 在線修改; 應(yīng)用
可編程控制器（簡稱PLC）中的定時(shí)器，相當(dāng)于繼電器控制系統(tǒng)中的時(shí)間繼電器，其計(jì)時(shí)設(shè)定值由PLC程序賦予。PLC的定時(shí)器均為延遲接通型，可以提供無限對(duì)瞬時(shí)動(dòng)作的常閉點(diǎn)和無限對(duì)延時(shí)接通常開點(diǎn)，以提供編程時(shí)使用。近期的PLC提供數(shù)百至上千個(gè)數(shù)量不等的定時(shí)器，其計(jì)時(shí)單位一般為1ms、10ms、100ms三種，同一計(jì)時(shí)單位的定時(shí)器邏輯線圈又可分成普通定時(shí)器邏輯線圈和具有失電保持的定時(shí)器邏輯線圈。當(dāng)計(jì)時(shí)值大于或等于設(shè)定值時(shí)，定時(shí)器邏輯線圈接通，延時(shí)常開點(diǎn)接通。
1 定時(shí)器設(shè)定值的選取
編程時(shí)，在確定計(jì)時(shí)單位的定時(shí)器的計(jì)時(shí)邏輯線圈在使用輸出OUT指令以后，必須設(shè)定計(jì)時(shí)常數(shù)。其計(jì)時(shí)設(shè)定值可選擇直接用常數(shù)K（一般用十進(jìn)制數(shù)K，K的范圍0~32767）確定，也可以指定某具有失電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器D的地址號(hào)，該數(shù)據(jù)寄存器D內(nèi)存放的數(shù)K（一般用十進(jìn)制數(shù)K，K的范圍-32768~32767）作為其設(shè)定值。[1]
三菱FX2型PLC的定時(shí)器TO的計(jì)時(shí)單位為100ms，若設(shè)定值直接用常數(shù)K，K設(shè)定為100，即定時(shí)時(shí)間T=10S。三菱FX1S型PLC的定時(shí)器T35的計(jì)時(shí)單位10ms，若設(shè)定值存放在地址號(hào)為250的16位失電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器D內(nèi)，其值K為50時(shí)，其定時(shí)時(shí)間T=0.5S。
2 用編程器對(duì)定時(shí)器設(shè)定值在線修改
由于控制需要，需對(duì)定時(shí)器的設(shè)定值進(jìn)行在線修改，用戶通過編程器，如手持編程器FX-20P可以直接對(duì)定時(shí)器的設(shè)定值進(jìn)行在線修改，即PLC仍處于RUN狀態(tài)下，可對(duì)定時(shí)器設(shè)定值進(jìn)行修改（指用戶程序存儲(chǔ)器采用RAM）。
2.1 設(shè)定值直接為常數(shù)K的在線修改
對(duì)于定時(shí)器T設(shè)定值直接用常數(shù)K確定的，在線修改時(shí)間常數(shù)K的方法：使手持編程器FX-20P處于T測試工作方式下，把光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)所需修改的定時(shí)器T的常數(shù)K，重新鍵入所需要的常數(shù)值KXXX，再鍵入GO鍵，即可實(shí)現(xiàn)定時(shí)器設(shè)定值直接為常數(shù)K的在線修改。
這種定時(shí)器設(shè)定值直接設(shè)定為常數(shù)K的方法，在一般程序中使用較多，在線修改較方便，但需電氣人員操作，適用常數(shù)K不經(jīng)常變化的場合。
2.2 設(shè)定值在數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)的常數(shù)K的在線修改
使手持編程器FX-20P處于M監(jiān)控工作方式下，按SP鍵，再按定時(shí)器T設(shè)定值所在的數(shù)據(jù)寄存器D的地址號(hào)如D250，再按GO鍵，再按MNT/TEST鍵，使編程器處于T測試工作方式下，按SP鍵，找到要修改的K值，重新鍵入K值KXXX，再按GO鍵，即可完成數(shù)據(jù)寄存器D250內(nèi)的常數(shù)K的修改，從而在線修改定時(shí)器的計(jì)時(shí)時(shí)間。
這種將定時(shí)器設(shè)定值存在數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)的方法，其設(shè)置及在線修改都稍繁雜，卻為PLC自動(dòng)生成定時(shí)器的設(shè)定值提供了可能。
3 用內(nèi)置模擬電位器實(shí)現(xiàn)定時(shí)器設(shè)定值的在線修改
有些微型PLC具有內(nèi)置模擬電位器，如三菱FX1S—30MR，有2個(gè)內(nèi)置模擬電位器VR1和VR2，可用于調(diào)整定時(shí)器的計(jì)時(shí)設(shè)定值。數(shù)據(jù)寄存器D8030和D8031分別對(duì)應(yīng)模擬電位器VR1和VR2的當(dāng)前值，數(shù)值K范圍為0~255[2]，用戶用起子旋動(dòng)電位器也就改變了數(shù)據(jù)寄存器D8030或D8031內(nèi)的數(shù)值。編程時(shí)，若把數(shù)據(jù)寄存器D8030或D8031的內(nèi)存數(shù)設(shè)定為定時(shí)器的設(shè)定值，便可實(shí)現(xiàn)通過旋動(dòng)電位器改變定時(shí)器計(jì)時(shí)時(shí)間。梯形圖如圖1所示。
圖2 功能指令應(yīng)用于定時(shí)器梯形圖
這種用內(nèi)置模擬電位器在線修改定時(shí)器計(jì)時(shí)時(shí)間的方法局限于某些微型PLC，因電位器數(shù)量有限，導(dǎo)致使用電位器作定時(shí)器設(shè)定值的定時(shí)器數(shù)量也有限制，調(diào)整計(jì)時(shí)時(shí)間也不精確，同樣需電氣人員操作。
4 用功能指令實(shí)現(xiàn)定時(shí)器設(shè)定值的在線修改
生產(chǎn)實(shí)踐中，各種現(xiàn)實(shí)條件要求定時(shí)器的設(shè)定值隨時(shí)在線微調(diào)，這時(shí)可采用功能指令FNC24即加“1”指令I(lǐng)NC和FNC25即減“1”指令DEC，對(duì)定時(shí)器的設(shè)定值在失電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器D內(nèi)的常數(shù)K進(jìn)行在線調(diào)整，梯形圖如圖2所示。定時(shí)器T203設(shè)定值為地址號(hào)為D250的失電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器內(nèi)的常數(shù)K，操作碼后加“P”表示控制加“1”INC或減“1”DEC指令的X2或X3由“斷開”到“閉合”（上升沿）時(shí)，才執(zhí)行加“1”INC或減“1”DEC指令，改變數(shù)據(jù)寄存器的D250內(nèi)的常數(shù)，從而改變定時(shí)器T203的計(jì)時(shí)時(shí)間。數(shù)據(jù)寄存器D250的初始值可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定好，接點(diǎn)X2或X3閉合一次，數(shù)據(jù)寄存器D250的常數(shù)K，便加“1”或減“1”即增加或減少定時(shí)器定時(shí)設(shè)定值一個(gè)計(jì)時(shí)單位。
這種用功能指令FNC24或FNC25和數(shù)據(jù)寄存器實(shí)現(xiàn)定時(shí)器設(shè)定值的在線修改的方法，適用于定時(shí)器計(jì)時(shí)時(shí)間調(diào)整較頻繁，且調(diào)整范圍不大的精確場合，操作十分方便，可由操作工操作。
5 應(yīng)用實(shí)例
某軋鋼企業(yè)，50飛剪采用三菱FX2-48MR PLC控制，用于剪切軋制中的紅鋼坯的一小段頭子，以去除爛頭，提高產(chǎn)品質(zhì)量。生產(chǎn)中，由于鋼溫、光線等變化，造成光電管檢測的紅鋼坯的位置不準(zhǔn)，以及氣動(dòng)電磁閥內(nèi)氣壓變化等原因，引起飛剪切頭的長短有變化，需改變時(shí)間常數(shù)來調(diào)整切頭的長度，以減少坯料的浪費(fèi)。
5.1飛剪PLC的控制過程
50飛剪的PLC控制的梯形圖如圖3所示。其中X1為光電信號(hào)，X2為自動(dòng)切頭信號(hào)，X3為手動(dòng)切頭信號(hào)，X4為刀片剪完限位，YO為輸出繼電器。當(dāng)自動(dòng)X2/手動(dòng)X3切頭轉(zhuǎn)換開關(guān)打在自動(dòng)切頭X2位置時(shí)，X2閉合，當(dāng)有紅鋼坯經(jīng)過光電管X1時(shí)，X1導(dǎo)通，經(jīng)計(jì)時(shí)器T201延時(shí)1.35s，紅鋼坯前部到達(dá)飛剪刀片剪切位時(shí)，輸出繼電器YO導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)電磁閥使飛剪刀片剪切下鋼坯頭子，同時(shí)刀片剪完限位X4導(dǎo)通一次，保證輸出繼電器YO在一根紅鋼坯經(jīng)過飛剪時(shí)，刀片只剪切一次頭子。
5.2 操作臺(tái)在線調(diào)整定時(shí)器設(shè)定值的改造
實(shí)際生產(chǎn)中，軋鋼操作工需在線隨時(shí)調(diào)整切頭長短。通過適當(dāng)編程及在操作臺(tái)加裝兩個(gè)按鈕作為PLC的輸入X5和X6信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)此功能：利用功能指令FNC24加“1”指令I(lǐng)NC和FNC25減“1”指令DEC，將定時(shí)器T201的時(shí)間常數(shù)K改由失電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器D200存儲(chǔ)的數(shù)值K設(shè)定。D200的初始值K設(shè)定為135，而將調(diào)整加“1”INC指令和減“1”DEC指令的控制脈沖由裝設(shè)在操作臺(tái)上的兩個(gè)按鈕X5和X6控制，操作工按動(dòng)一次加長切頭按扭X5或減短切頭按扭X6，使T201延時(shí)時(shí)間增加或減少一個(gè)計(jì)時(shí)單位10ms，從而實(shí)現(xiàn)剪切鋼頭的長短變化，修改后梯形圖如圖4所示。飛剪PLC控制改造后，極大方便了操作工在線及時(shí)調(diào)整切頭的長短，降低了坯料浪費(fèi)，提高了成材率及質(zhì)量，減輕了電氣維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，取得較好的實(shí)際效果。
6 結(jié)束語
PLC定時(shí)器設(shè)定值的在線修改，由于定時(shí)器的設(shè)定值的選取不同，而有三種不同的修改方法，各有特點(diǎn)及具體應(yīng)用場合，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)視現(xiàn)場情況靈活運(yùn)用。此外，電氣技術(shù)人員應(yīng)熟練運(yùn)用PLC說明書等資料，充分利用PLC內(nèi)部功能指令和一些特殊軟元件，設(shè)計(jì)出更好的程序，優(yōu)化控制，為企業(yè)提高生產(chǎn)效益作貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
1. 顧戰(zhàn)松、陳鐵年可編程控制器原理與應(yīng)用[M]，北京：國防工業(yè)出版社，1996。
2. 三菱FX1S系列微型可編程控制器使用手冊(cè)[Z]，三菱電機(jī)株式會(huì)社，2005。
本文標(biāo)簽：三菱PLC定時(shí)器設(shè)定值及應(yīng)用
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