摘 要:可編程控制器是一種用于自動(dòng)化實(shí)時(shí)控制的數(shù)位邏輯控制器,廣泛應(yīng)用于目前的工業(yè)控制領(lǐng)域。S7系列由S7-200、S7-300、S7-400組成。在西門子CPU的系統(tǒng)存儲(chǔ)器中,為定時(shí)器保留存儲(chǔ)區(qū),每一定時(shí)器占用一個(gè)16位的字。S7定時(shí)器在PLC程序中應(yīng)用很廣泛,本文主要介紹S7-300定時(shí)器的應(yīng)用與研究。
關(guān)鍵詞:S7 定時(shí)器;應(yīng)用;可編程控制器
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.101
0 引言
時(shí)間控制是常用的邏輯控制形式,定時(shí)器是PLC中最常用的元件之一。定時(shí)器指令相當(dāng)于繼電器接觸器控制系統(tǒng)的時(shí)間繼電器的功能。定時(shí)器的數(shù)量隨CPU的類型不同,從32個(gè)到512個(gè)不等,一般而言足夠用戶使用。S7的定時(shí)器指令較為豐富,除了常用的接通延時(shí)定時(shí)器(SD)和斷開(kāi)延時(shí)定時(shí)器(SF)以外,還有脈沖定時(shí)器(SP),擴(kuò)展脈沖定時(shí)器(SE)和保持型接通延時(shí)定時(shí)器(SS)共5類。
定時(shí)器有其存儲(chǔ)區(qū)域,每個(gè)定時(shí)器有一個(gè)16位的字和一個(gè)二進(jìn)制的值。定時(shí)器的字存放當(dāng)前定時(shí)器值,二進(jìn)制的值表示定時(shí)器的接點(diǎn)狀態(tài)。
接通延時(shí)定時(shí)器(SD)相當(dāng)于繼電器接觸器控制系統(tǒng)中的通電延時(shí)時(shí)間繼電器。
1 定時(shí)器應(yīng)用
例1:(1)按下啟動(dòng)按鈕SB2(I0.0),引風(fēng)機(jī)(Q4.0)立即啟動(dòng),鼓風(fēng)機(jī)(Q4.1)比引風(fēng)機(jī)晚10S啟動(dòng)。
(2)按下停止按鈕SB1(I0.1),鼓風(fēng)機(jī)立即停止,引風(fēng)機(jī)比鼓風(fēng)機(jī)晚12S停機(jī)。
例 2:電機(jī)啟??刂瞥绦?,龍巖廢水站格柵原為連續(xù)啟動(dòng),磨損大,不利于廢水雜質(zhì)去除;后改為間歇啟動(dòng),利于廢水雜質(zhì)晾干去除。用了二個(gè)延時(shí)繼電器T190和T192,電機(jī)啟動(dòng)5分鐘再停止25鐘, 再啟動(dòng)循環(huán)。
例3:在S7系列PLC CPU的位存儲(chǔ)器M中,可以任意指定一個(gè)字節(jié),如MB100,作為時(shí)鐘脈沖存儲(chǔ)器。當(dāng)CPU運(yùn)行時(shí),MB100的各個(gè)位能周期性地產(chǎn)生不同頻率(或周期)的方波脈沖。比如M100.3為2HZ頻率脈沖,M100.7為0.5HZ頻率脈沖。
時(shí)鐘存儲(chǔ)器的設(shè)定是在STEP 7中做硬件組態(tài)時(shí)完成的,具體步驟如下所述。(1)進(jìn)入STEP 7的硬件組態(tài)界面;(2)選擇CPU模板;(3)設(shè)置時(shí)鐘存儲(chǔ)器;(4)下載設(shè)置。
例4:定時(shí)器T64啟動(dòng)定時(shí)9分鐘后,定時(shí)器T66啟動(dòng),定時(shí)1分鐘后,定時(shí)器T64啟動(dòng)。此程序可用在計(jì)數(shù),如采用T64上升沿計(jì)數(shù),1小時(shí)可計(jì)數(shù)6次。
例5:閃爍控制程序。對(duì)于某信號(hào)燈HL(Q4.2),當(dāng)開(kāi)關(guān)Q1(I0.2)接通后,以滅2S,亮3S的頻率不斷閃爍。需要兩個(gè)定時(shí)器T5和T6,T5的時(shí)間設(shè)定值為2S,T6的時(shí)間設(shè)定值為3S,用T5觸發(fā)T6,當(dāng)T5時(shí)間到時(shí),關(guān)斷T6,完成循環(huán)閃爍控制。
例6:定時(shí)器與定時(shí)器及計(jì)數(shù)器的配合使用。在S7-300中,一個(gè)定時(shí)器的最大定時(shí)時(shí)間為2h 46min 30s。當(dāng)定時(shí)時(shí)間大于此值時(shí),可采用:(1)定時(shí)器與定時(shí)器配合,定時(shí)時(shí)間為多個(gè)定時(shí)時(shí)間之和;(2)定時(shí)器與計(jì)數(shù)器配合,用定時(shí)器編制一個(gè)定時(shí)脈沖信號(hào),作為計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)單位。此時(shí),定時(shí)時(shí)間為多個(gè)設(shè)定時(shí)間之積。Q4.5 在按下啟動(dòng)按鈕(I0.5)25S后接通。
例7:一設(shè)備控制器CPU315,設(shè)備上有一個(gè)光電傳感器,檢測(cè)工件,每檢測(cè)到1只工件,計(jì)數(shù)一次,當(dāng)計(jì)數(shù)3只時(shí),CPU發(fā)出一個(gè)信號(hào)裝箱,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)梯形圖。計(jì)數(shù)器C0計(jì)1次數(shù),當(dāng)前值存在MW12,當(dāng)計(jì)數(shù)3次時(shí),發(fā)出裝箱信號(hào)Q4.6,此同時(shí)定時(shí)器T18開(kāi)始定時(shí),2S后對(duì)計(jì)數(shù)器C0復(fù)位,重新計(jì)數(shù)。
在CPU的存儲(chǔ)器留出了定時(shí)器區(qū)域,每個(gè)定時(shí)器為2 Byte,稱為定時(shí)字。在S7-300中,最多允許使用256個(gè)定時(shí)器,即T0~T255。S7中的定時(shí)器與時(shí)間繼電器的工作特點(diǎn)相似,對(duì)于定時(shí)器,同樣要設(shè)置定時(shí)時(shí)間,也要啟動(dòng)定時(shí)器(使定時(shí)器線圈通電) 。除此之外,定時(shí)器增加了一些功能,如隨時(shí)復(fù)位定時(shí)器、隨時(shí)重置定時(shí)時(shí)間(定時(shí)器再啟動(dòng))、查看當(dāng)前剩余定時(shí)時(shí)間等。西門子PLC定時(shí)器有數(shù)量限制,如果定時(shí)器不夠用,可以使用IEC定時(shí)器, IEC定時(shí)器作為系統(tǒng)功能塊(SFB)集成在CPU操作系統(tǒng)中。在相應(yīng)的CPU中會(huì)有以下定時(shí)器:脈沖定時(shí)器SFB3 TP、通電延時(shí)定時(shí)器SFB4 TON及斷電延時(shí)定時(shí)器SFB5 TOF。
2 結(jié)束語(yǔ)
S7-300的定時(shí)器的功能圖格式和線圈格式可以根據(jù)用戶喜好及需要來(lái)選擇,均能完成延時(shí)任務(wù)。功能圖格式的優(yōu)點(diǎn)是:將定時(shí)器的所有功能集中編輯,并且便于運(yùn)行監(jiān)控;線圈格式結(jié)構(gòu)更靈活,可以根據(jù)需要,將同一定時(shí)器的不同功能設(shè)置在不同網(wǎng)絡(luò)中。
參考文獻(xiàn):
[1]廖常初.S7-300/400PLC應(yīng)用技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2008.
作者簡(jiǎn)介:陳良祥(1973-),男,福建龍巖人,本科,工程師,主要從事設(shè)備管理和電氣技術(shù)創(chuàng)新工作。