PLC编程元件计数器的使用方法及应用实例

西门子PLC计数器用C 表示，主要用来累计输入脉冲的次数。它也是应用非常广泛的编程元件，经常用来对产品进行计数或进行特定功能的编程。使用时要提前输入它的设定值（计数的个数）。当输入条件满足时，计数器开始累计它的输入端脉冲电位上升沿（正跳变）的次数。当计数达到预定的设定值时，其触点动作，常开闭合，常闭断开。

计数器指令的梯形图指令符号为指令块形式，指令格式见图1所示。

图 1

梯形图指令符号中CU为增1计数脉冲输入端；CD为减1计数脉冲输入端；R为复位脉冲输入端；LD为减计数器的复位脉冲端。编程范围C0—C255。

1）增计数指令CTU

计数指令在CU端输入脉冲上升沿，计数器的当前值增1计数。当前值大于或等于预设值（PV）时，计数器状态置1，其触点动作。当前值累加的最大值为32767。复位输入R有效时，计数器状态复位（置0），当前值清零，其触点恢复常态。例图见图2。

图 2

在网络1中，I4.0接C1的CU端，输入达到C1预设值4次（PV为+4），C1状态为1，其触点改变状态。网络2设有C1常开触点，C1状态为1 时，常开触点闭合。输出继电器Q0.0状态为1。I3.0接C1复位输入端R，按下I3.0，C1状态复位（置0），当前值清零，其触点恢复常态，输出Q0.0断开为0。

2）减计数器指令CTD

复位输入（LD）有效时，计数器把预设值（PV）装入当前值存储器，计数器状态位复位（置0）。CD端每个输入脉冲上升沿，减数器的当前值从预设值开始递减计数，当前值等于0时，计数器状态位置1，停止计数。减计数指令程序见图3所示。减计数器在计数脉冲I4.0的上升沿减1计数，当前值从预设值开始减至0时，计数器输出状态位置1，QO.0通电（置1）。在复位脉冲I3.0时，计数器状态位置0（复位），当前值等于预设值，为下一次计数做准备。

图 3

网络1中，复位输入（LD）有效时，即按下I3.0，计数器才把预设值（PV为+3）装入存储器，计数器C20状态为0，网络2中C20触点为常态，Q0.0输出为0。计数器C20的CD端每一个正脉冲（每按一次I4.0），计数器当前值减1，预设值减为0时，计数器状态为1，其常开触点闭合，Q0.0输出为1。

应用实例一： 用一个按钮控制一盏灯，按钮接I0.0，灯接Q0.0。当按钮按下3此灯为亮，再按下按钮2次灯为灭，如此重复。编写控制程序见图4。

图 4

这个程序中，使用了两个增计数器C0、C1。在网络1中，C0计数设置为3，CU端接输入I0.0（只一个按钮），复位端R接输出Q0.0常开触点；在网络2中，C1计数设置为2，CU端也接输入I0.0（同一个按钮），复位端R接输出Q0.0常闭触点；在网络3中，C0常开触点和C1常闭触点串联控制输出Q0.0，Q0.0常开触点自锁。

I0.0按下3次，计数器C0状态为1，其常开触点闭合，Q0.0输出为1，灯亮（网络3中）。同时Q0.0触点改变状态：在网络1中Q0.0闭合，C0复位（为下一次起动计数做准备）；在网络2中Q0.0常闭触点断开，解除C1复位（为停止做准备）。在网络3中Q0.0闭合，自锁，使灯长时间亮。

灯亮过后，I0.0在按2次，达到了C1计数设定值，计数器C1状态为1，其触点改变状态。在网络3中C1常闭触点断开，输出继电器Q0.0状态为0，输出断电，灯灭。同时其触点也改变状态（恢复常态）：网络1中接C1复位端的Q0.0触点断开，接触C0的复位；网络2中C1复位端Q0.0Q触点闭合，使C1复位计数器C1状态为0；网络3中Q0.0触点断开，解除自锁。

在C1计数器复位置0时，在网络3中的C1常闭触点也恢复为常态（闭合），为下次重复工作做准备。

实例二： 异步电动机正反转电路，为了测试安装质量，需先点动三次，没问题在正转5秒、反转3秒，按停止按钮停止。

I/O端子分配：启动按钮接I0.0，停止按钮接I0.1；输出继电器Q0.0接正转接触器KM1，Q0.1接反转接触器KM2。（先不考虑热保护）。梯形图见图5。

图 5

大家试着分析一下其控制原理、动作过程。谢谢大家！

PLC初学者定时器、计数器程序编写图解（实验篇）

一、实验目的

1）通过实验了解和熟悉plc的结构和外部接线方法；

2）了解和熟悉简易编程器或编程软件的使用方法；

3）掌握简单程序的写入、编辑、监视和模拟运行的方法，熟悉PLC的基本指令，掌握定时器、计数器的工作原理。

二、实验装置

1）三菱FX系列PLC1台；

2） FX-20P-E简易编程器1只或装有编程软件的计算机1台（附连接电缆）；

3）开关量输入电路板1块。

（三）实验内容

1．PLC外部接线

PLC外部接线图如图1所示，用开关量输入电路板上的按钮或开关信号作为PLC的输入，PLC输出可不接，直接通过在PLC输出指示灯上观察输出情况。

图1 PLC的外部接线图

2．程序的写入、检查及修改

将编程器或装有编程软件的计算机接到PLC上，并将PLC上的“RUN”开关拨到“STOP”位置，接通PLC的电源。选择联机方式，按[RD/WR]键，使编程器处于W（WR）工作方式，再按以下顺序操作：[NOP]-[A]-[GO]-[GO]，将PLC用户程序存储器中的内容全部清除。同样，也可按编程软件的操作方法将用户程序清除。

用编程器或计算机写入图2（a）对应的梯形图或指令表程序，写入后从第0步开始逐条检查程序；如发现错误，显示出错误指令后再写入正确的指令。

图2 简单PLC程序梯形图

3．模拟运行程序

写入的程序经检查无错误后，断开实验板上的全部输入开关，将“RUN”开关拨到RUN位置，写入的程序开始运行，同时“RUN”的LED灯亮。

按照表1所示操作X0-X2对应的钮子开关，通过PLC上的LED观察Y0和Y1的状态，并填入表中。表中的脉冲波形表示开关接通后马上断开（模拟按钮的操作），0、1分别表示开关断开和接通。

表1 信号状态表

3．指令的读出、删除、插入和修改

将“RUN”开关拨到“STOP”位置，将图2（a）对应的梯形图程序改为图2（b）对应的梯形图程序，按下述步骤进行操作：

（1）删除指令AND X2和OUT Y1。

（2）在ANI XI之前插入ANI X3。

（3）将OR Y0改为OR Y2，将OUT Y0改为OUT Y2。

完成上述操作后，检查修改后的程序是否与梯形图一致；不一致，则按梯形图改正。运行修改后的程序，检查程序是否能完成修改后的功能。

4．清除已运行的程序，然后写入图3所示的定时器、计数器程序，检查无误后进行运行，并用编程器或计算机完成以下监视工作：

图3 定时、计数器程序梯形图

（1）改变X0和X1的状态，监视M10和M11的状态。

（2）用X1控制T1的线圈，监视T1的当前值和触点的变化情况。

（3）在下述情况下监视C1的当前值、触点和复位电路的变化情况：先接通X2对应的开关，并用X3对应的开关给C1提供计数脉冲；然后断开X2对应的开关，用X3对应的开关发出8个计数脉冲；最后重新接通X2对应的开关，记录上述各步观测到的现象。

四、实验报告内容

（1）整理出模拟运行各程序及监视操作时所观察到的现象。

（2）分析定时器T1、计数器C1的工作原理及相应触点动作的时序

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