三菱PLC内部定时器元件的使用

杨跃宗

摘要：通过对三菱PLC的内部定时器元件的介绍，在了解定时器的定时工作过程的基础上，通过PLC梯形图程序的设计，发挥PLC定时器的功能，提高程序的控制能力，丰富定时器在PLC的控制过程中的综合应用。

关键词：PLC；定时器；程序应用

三菱FX系列PLC的定时器为通电延时定时器，即定时器线圈通电后，开始延时定时，定时时间到，定时器所对应的触点变化。当定时器线圈失电时，定时器的触点瞬间复位，恢复初始状态。利用PLC的基本指令，定时器可设计出多种时间控制程序模块，其中有长时间定时程序、连续脉冲程序等。

一、定时器长时间定时程序

在FX系列的PLC中，定时间的长短由定时器的常数设定值决定，设定值取值范围是：1～32767，而定时器又根据累积时钟脉冲的多少来计时的，时钟脉冲有1ms、10ms、100ms三种不同周期，即单个定时器最长定时时间为32767×100ms（即3276.7s），不到1h。对于较短时间的定时，单个定时器可以完成，但如果需要定时1h或更长时间时，单个定时器就不能完成定时功能，但可通过以下方法来实现。

（一）定时器串级使用。定时器串级使用是利用多个定时器先后定时的方法，先用第一个定时器定時，定时时间到，第一个定时器的常开触点去控制第二个定时器定时，如此下去，使用最后一个定时器的常开触点去控制所要控制的对象。定时器串级使用后，其总的定时时间为各定时器定时时间之和，当用n个定时器串级使用时，其可控制的最长定时时间为3276.7×n（s）。这样任何时间长度的控制要求都可实现。图1为定时2h的时间定时程序。为实现定时控制采用3个定时器T0、T1、T2串级使用，当输入信号X0闭合后，T0线圈得电，开始定时经2400s后，T0的常开触点闭合，T1线圈得电开始定时，又经2400s，T1的常开触点闭合，T2线圈得电开始定时，再经2400s，T2的常开触点闭合，输出继电器Y0线圈接通。从X0闭合，到Y0产生输出信号，一共延时2400+2400+2400=7200s（2h），实现了长时间的定时功能。

（二）定时器与计数器配合使用。定时器串级使用，会使用到很多定时器，那么利用计数器和定时器配合使用，就可以大大减少定时器的数量，节省定时器的资源。图2为定时器与计数器配合使用定时2h的控制程序。X0闭合，让计数器C0当前值复位回零。当X1闭合后，T0线圈得电开始定时，1800s后，T0的常开触点闭合，计数器C0计数1次，同时T0的常闭触点断开，T0线圈失电，T0常闭触点复位，T0重新定时，1800s后，T0的常开触点再次闭合，计数器C0计数2次，T0的常闭触点断开，T0线圈失电，T0常闭触点复位，T0重新定时，如此重复4次后，计数器C0的常开触点闭合，输出继电器Y0线圈接通，从X1闭合，到Y0产生输出信号，一共延时1800×4=7200s（2h）。利用一个定时器和一个计数器就可以实现更长时间的定时功能了。

二、断开延时控制程序

对于PLC来说，所有的定时器都是通电延时的控制功能，但有些场合需要断开延时时，定时器就不能直接实现，图3为断开延时程序。当X0闭合，M0线圈接通并自锁，Y0线圈得电，定时器T0由于X0常闭触点断开而没有定时。当X0断开时，X0的常闭触点恢复闭合，T0线圈得电，开始定时。经过10s延时后，T0常闭触点断开使M0复位，输出继电器Y0失电，从而实现从输入信号X0断开，经过10s延时后，输出信号Y0才断开，也就实现了断开延时的功能。

三、连续脉冲程序

（一）不可调的连续脉冲。产生脉宽为一个扫描周期的连续脉冲信号，但脉冲宽度和脉冲周期不可调节。通过利用PLC的辅助继电器M可产生一个脉宽为一个扫描周期、脉冲周期为两个扫描周期的连续脉冲（图4所示）。由于扫描周期和程序的长短有关，所以称不可调（或不可控）的连续脉冲。当X0常开触点闭合后，第一个扫描周期内扫描到M0常闭触点是闭合的，于是M0线圈可以得电，得电以后M0对应的常闭触点断开，但PLC已扫描过当前程序，不会响应其变化。当第二个扫描周期从头开始扫描时，扫描到M0的常闭触点时，因M0线圈得电后其常闭触点已断开，所以M0线圈失电，M0对应的常闭触点复位再次闭合，同样PLC已扫描过，没有响应。M0线圈得电时间为一个扫描周期。第二个扫描周期内，M0线圈失电，如此变化下去。M0线圈不断连续地得电、失电，其常开触点也随之不断连续的闭合、断开，Y0线圈也随之不断的得电、失电，就产生了脉宽为一个扫描周期的连续脉冲信号输出，脉冲宽度和脉冲周期不可调节的连续脉冲信号。

（二）可调节连续脉冲。在很多控制中，需要控制调节的连续脉冲，利用定时器T0就可产生周期可以控制调整的连续脉冲。程序如图5所示，当X0常开触点闭合，第一个扫描周期扫描到T0常闭触点时，是闭合的，T0线圈得电，经过1s的延时，T0常闭触点才会断开。T0常闭触点断开后的下一个扫描周期，当扫描到T0常闭触点时，因已断开，使T0线圈失电，T0常闭触点恢复闭合，再下一个扫描周期扫描到T0常闭触点时，又使T0线圈再次得电，开始定时，重复以上T0常开触点连续的闭合、断开，Y0线圈不断连续的得电、失电，产生脉宽为一个扫描周期、脉冲周期为1s的连续脉冲。当调整控制时间时，通过改变T0 常数设定值，改变脉冲周期。

通过程序的设计我们可以看到，定时器通过程序设计，可以实现很多的功能，除以上所介绍程序以外，还有更多的设计程序模块，不仅提高元件的利用率，而且丰富了程序的设计内容，灵活利用定时器可以使程序更加简洁。

参考文献：

[1] 王国海 可编程序控制器及其应用（第二版）[M] 北京.中国劳动社会保障出版社 2007

[2] 廖常初 PLC基础及应用[M] .北京：机械工业出版社，2003

[3] 宋秀玲 三菱FX_（2N）系列PLC定时器的扩展及应用程序[J] 廊坊师范学院学报（自然科学版）2010，6