三菱PLC定时器设定值及应用

摘  要：本文以三菱FX系列PLC为例，阐述了小型PLC定时器计时设定值的选取与在线修改的方法，并列举应用实例。
关键词：PLC定时器; 设定值选取; 在线修改; 应用
可编程控制器（简称PLC）中的定时器，相当于继电器控制系统中的时间继电器，其计时设定值由PLC程序赋予。PLC的定时器均为延迟接通型，可以提供无限对瞬时动作的常闭点和无限对延时接通常开点，以提供编程时使用。近期的PLC提供数百至上千个数量不等的定时器，其计时单位一般为1ms、10ms、100ms三种，同一计时单位的定时器逻辑线圈又可分成普通定时器逻辑线圈和具有失电保持的定时器逻辑线圈。当计时值大于或等于设定值时，定时器逻辑线圈接通，延时常开点接通。

1 定时器设定值的选取
编程时，在确定计时单位的定时器的计时逻辑线圈在使用输出OUT指令以后，必须设定计时常数。其计时设定值可选择直接用常数K（一般用十进制数K，K的范围0~32767）确定，也可以指定某具有失电保持数据寄存器D的地址号，该数据寄存器D内存放的数K（一般用十进制数K，K的范围-32768~32767）作为其设定值。[1]
三菱FX2型PLC的定时器TO的计时单位为100ms，若设定值直接用常数K，K设定为100，即定时时间T=10S。三菱FX1S型PLC的定时器T35的计时单位10ms，若设定值存放在地址号为250的16位失电保持数据寄存器D内，其值K为50时，其定时时间T=0.5S。

2 用编程器对定时器设定值在线修改
由于控制需要，需对定时器的设定值进行在线修改，用户通过编程器，如手持编程器FX-20P可以直接对定时器的设定值进行在线修改，即PLC仍处于RUN状态下，可对定时器设定值进行修改（指用户程序存储器采用RAM）。
2.1 设定值直接为常数K的在线修改
对于定时器T设定值直接用常数K确定的，在线修改时间常数K的方法：使手持编程器FX-20P处于T测试工作方式下，把光标对准所需修改的定时器T的常数K，重新键入所需要的常数值KXXX，再键入GO键，即可实现定时器设定值直接为常数K的在线修改。
这种定时器设定值直接设定为常数K的方法，在一般程序中使用较多，在线修改较方便，但需电气人员操作，适用常数K不经常变化的场合。
2.2 设定值在数据寄存器内的常数K的在线修改
使手持编程器FX-20P处于M监控工作方式下，按SP键，再按定时器T设定值所在的数据寄存器D的地址号如D250，再按GO键，再按MNT/TEST键，使编程器处于T测试工作方式下，按SP键，找到要修改的K值，重新键入K值KXXX，再按GO键，即可完成数据寄存器D250内的常数K的修改，从而在线修改定时器的计时时间。
这种将定时器设定值存在数据寄存器内的方法，其设置及在线修改都稍繁杂，却为PLC自动生成定时器的设定值提供了可能。
3 用内置模拟电位器实现定时器设定值的在线修改
有些微型PLC具有内置模拟电位器，如三菱FX1S—30MR，有2个内置模拟电位器VR1和VR2，可用于调整定时器的计时设定值。数据寄存器D8030和D8031分别对应模拟电位器VR1和VR2的当前值，数值K范围为0~255[2]，用户用起子旋动电位器也就改变了数据寄存器D8030或D8031内的数值。编程时，若把数据寄存器D8030或D8031的内存数设定为定时器的设定值，便可实现通过旋动电位器改变定时器计时时间。梯形图如图1所示。


  
图2 功能指令应用于定时器梯形图
这种用内置模拟电位器在线修改定时器计时时间的方法局限于某些微型PLC，因电位器数量有限，导致使用电位器作定时器设定值的定时器数量也有限制，调整计时时间也不精确，同样需电气人员操作。

4 用功能指令实现定时器设定值的在线修改
生产实践中，各种现实条件要求定时器的设定值随时在线微调，这时可采用功能指令FNC24即加“1”指令INC和FNC25即减“1”指令DEC，对定时器的设定值在失电保持数据寄存器D内的常数K进行在线调整，梯形图如图2所示。定时器T203设定值为地址号为D250的失电保持数据寄存器内的常数K，操作码后加“P”表示控制加“1”INC或减“1”DEC指令的X2或X3由“断开”到“闭合”（上升沿）时，才执行加“1”INC或减“1”DEC指令，改变数据寄存器的D250内的常数，从而改变定时器T203的计时时间。数据寄存器D250的初始值可根据实际情况设定好，接点X2或X3闭合一次，数据寄存器D250的常数K，便加“1”或减“1”即增加或减少定时器定时设定值一个计时单位。
这种用功能指令FNC24或FNC25和数据寄存器实现定时器设定值的在线修改的方法，适用于定时器计时时间调整较频繁，且调整范围不大的精确场合，操作十分方便，可由操作工操作。
5 应用实例
某轧钢企业，50飞剪采用三菱FX2-48MR PLC控制，用于剪切轧制中的红钢坯的一小段头子，以去除烂头，提高产品质量。生产中，由于钢温、光线等变化，造成光电管检测的红钢坯的位置不准，以及气动电磁阀内气压变化等原因，引起飞剪切头的长短有变化，需改变时间常数来调整切头的长度，以减少坯料的浪费。
5.1飞剪PLC的控制过程








50飞剪的PLC控制的梯形图如图3所示。其中X1为光电信号，X2为自动切头信号，X3为手动切头信号，X4为刀片剪完限位，YO为输出继电器。当自动X2/手动X3切头转换开关打在自动切头X2位置时，X2闭合，当有红钢坯经过光电管X1时，X1导通，经计时器T201延时1.35s，红钢坯前部到达飞剪刀片剪切位时，输出继电器YO导通，驱动气动电磁阀使飞剪刀片剪切下钢坯头子，同时刀片剪完限位X4导通一次，保证输出继电器YO在一根红钢坯经过飞剪时，刀片只剪切一次头子。
5.2 操作台在线调整定时器设定值的改造
实际生产中，轧钢操作工需在线随时调整切头长短。通过适当编程及在操作台加装两个按钮作为PLC的输入X5和X6信号，可实现此功能：利用功能指令FNC24加“1”指令INC和FNC25减“1”指令DEC，将定时器T201的时间常数K改由失电保持数据寄存器D200存储的数值K设定。D200的初始值K设定为135，而将调整加“1”INC指令和减“1”DEC指令的控制脉冲由装设在操作台上的两个按钮X5和X6控制，操作工按动一次加长切头按扭X5或减短切头按扭X6，使T201延时时间增加或减少一个计时单位10ms，从而实现剪切钢头的长短变化，修改后梯形图如图4所示。飞剪PLC控制改造后，极大方便了操作工在线及时调整切头的长短，降低了坯料浪费，提高了成材率及质量，减轻了电气维修人员的劳动强度，取得较好的实际效果。
6 结束语
PLC定时器设定值的在线修改，由于定时器的设定值的选取不同，而有三种不同的修改方法，各有特点及具体应用场合，在实际应用中，应视现场情况灵活运用。此外，电气技术人员应熟练运用PLC说明书等资料，充分利用PLC内部功能指令和一些特殊软元件，设计出更好的程序，优化控制，为企业提高生产效益作贡献。
参考文献
1. 顾战松、陈铁年可编程控制器原理与应用[M]，北京：国防工业出版社，1996。
2. 三菱FX1S系列微型可编程控制器使用手册[Z]，三菱电机株式会社，2005。