plc编程李趣味学习三菱PLC之定时器和计数器

发布时间 : 2024-10-26

作者 : 小编

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趣味学习三菱PLC之定时器和计数器

小时候总想着，自己要是可以控制时间就好了，给时间按下暂停键，然后把班里的那个死对头打一顿哈哈哈哈哈嗝，做梦呢。虽然我不可以控制时间，但是我可以通过定时器控制PLC的程序执行呀，这也是从另一方面实现我控制时间的的梦想了，激动！

PLC中，定时器和计数器是两个非常主要的编程元件，是PLC程序编制不可或缺的环节。我在之前的文章中简单地扯了一下这两个元件，而现在就是揭秘时刻了，让我们一起来看看它们的庐山真面目吧！

一、定时器

说到定时器，其实我们生活中就有很多它的应用，例如洗衣机的定时选择，烤箱的定时旋钮、空调的定时遥控、定时炸弹（这个还是算了）等。当然，还有电工朋友们比较熟悉的时间继电器也算是一种定时器。而PLC的定时器是一种编程元件，其实它就相当于继电控制系统中的时间继电器。为了便于学习PLC的定时器，我们先来了解一下时间继电器。

在继电控制电路中，如果要用到时间控制，就必须要用到时间继电器，其实我对时间继电器不熟悉，因为我对继电控制电路的接触本来就不多，但是我说过，我是专门去学习了接触器的，时间继电器和接触器有点类似，只不过接触器不能进行时间控制罢了。

要驱动接触器的常开、常闭触点动作，就必须给接触器的线圈通电，同样的，在控制电路中，要使时间继电器的各种触点动作，也是需要驱动条件的，即线圈得电。这让我想起了我平时在家打游戏的时候，如果是其他人叫我吃饭，那我肯定是专注游戏，纹丝不动的，但如果是老妈的狮子吼，还管什么游戏，小命要紧，这里的老妈狮子吼就是驱动条件，而我去吃饭就是触点动作，可以说非常形象了。

根据变化的不同，时间继电器有三种类型触点：瞬时动作、通电延时、断电延时。结合时间继电器常开触点动作时序图，我们可以更为直观的看出其触点的动作过程，特别是"通电延时"和"断电延时"。

通电延时，也就是线圈得电，但触点延时动作，线圈失电，触点马上动作。这就像是我们上课，上课铃响，大家磨磨蹭蹭的挪向教室，但下课铃声一响，大家就跟长跑运动员一样瞬时就不见人影了。断电延时，也就是线圈得电，触点马上动作，线圈失电，触点延时动作。这也像是上课，如果说通电延时是上数学课，那断电延时就是上体育课，上课铃响，大家奔向操场放飞自我，但下课铃响，大家像是七老八十一样慢慢挪回教室。这时的上课铃和下课铃就像线圈的得电与失电，而学生的上课和下课就是触点动作。

在PLC中，定时器作用其实和时间继电器相差无几，都是用于对时间的控制，特别是延时控制，且都需要驱动条件，但PLC的定时器只能进行瞬时动作和通电延时的控制，要实现断电延时，就得通过程序编制。我在前面的文章说过，定时器是字（16位）元件，所以可以对时钟脉冲计数并保存数值，也因为它是16位元件，所以定时的时长是有范围的。

三菱FX2N PLC的定时器分为通用型定时器和积算型定时器。通用型定时器又称非积算定型时器或常规定时器，积算型定时器又称断电保持型定时器。接下来，我们一起看看它们两者有什么不同吧。

1、通用型定时器T0～T245

通用型定时器根据计数时钟脉冲不同分为100ms定时器和10ms定时器。

从上图我们也可以看出，定时器的时钟脉冲是由它们的编号区分的，其中T0～T199为时钟脉冲100ms的定时器，共200个；T200～T245为时钟脉冲10ms的定时器，共46个。例如选用T20这个定时器，那就表示选用了时钟脉冲为100ms的定时器，K20表示十进制数的20，所以T20 K20就表示定时器的定时时间为20个脉冲，即20×100=2s。

因为PLC的定时器类似于继电控制电路的时间继电器，所以，在梯形图中，我们把定时器作为线圈处理，如上图所示，定时器的驱动元件为X1触点，当X1触点闭合，定时器T20（线圈）得电，经过定时时间2s后，定时器的常开触点闭合。

定时器的脉冲数除了可以用十进制数表示外，还可以用数据寄存器D的内容来表示。D就像是一个口袋，里面装着一个数（16位的二进制数），这个数就是计数器的脉冲个数，例如T20 D0，D0里存的数是H10，转换为十进制就是16，这时计数器T20的定时时间就为16×100=1.6s。

这里要注意的是，当通用计数器的驱动信号断开，此时不管计数器的计时时间是否达到设定值，计数器都会复位，计时清零，直到再次被驱动，才开始重新计时。这也是通用型定时器和断电保持型定时器的区别。

2、积算型定时器（断电保持型定时器）T246～T255

顾名思义，断电保持型定时器是指在定时过程中，当驱动信号断开，定时器虽然不能继续计时，但能保持当前计时值，等驱动信号再次恢复，定时器有在原来的计时基础上继续计时，直到累积时间达到设定值，对应触点开始动作。换句话说，就是断电保持型定时器不会自动复位，所以我们想要它复位时，只能用RST指令进行强制复位。

积算型定时器按时钟脉冲不同也可以分为两种。显然这个的数量比通用型的少很多，可能是它比较少用吧。

积算型定时器的工作原理图如上图所示，定时器T250的定时时间为60×100ms=6s，当驱动条件成立，也就是X1接通，定时器T250的线圈得电，开始计时，计到2s时X1断开，虽然定时器的线圈失电，但它的计时依然保持在2s；直到X1再次接通，定时器在2s的基础上继续计时，计到6s后，定时器的常开触点闭合。又因为定时器不会自动复位，所以，就是X1断开，定时器的线圈失电，但它的计时保持在6s，常开触点一直闭合，直到X2触点闭合，RST指令强制复位定时器，定时器的常开触点才会断开。

总的来说就是，通用型定时器只需一个信号就可以控制线圈和触点的通断。而积算型定时器必须要两个信号加上RST指令才能控制其线圈和触点的通断，真麻烦，怪不得比较少用。

定时器在梯形图中非常常用，所以在课程中，李老师举了好几个典型的实例，为了节省大家的阅读时间（并不是为了偷懒哦），我就抽其中一个例子吧。

每一个定时器的定时时间是有限制的，那么，如果我们需要的定时时间超过定时器的最长定时时间，怎么办呢？简单，一个不够，两个来凑。如下图所示，一个定时器最多可以累计32767个时钟脉冲，为了好看，我们就取3万个吧，然后把几个定时器进行接力。这时候，从X0闭合到线圈Y0得电，此间的定时时长就为30000×3×100ms=150min，也就是两个半小时，这也太久了吧。

定时器的各种玩法，我在这就不一一解说啦，大家感兴趣的，可以去看看李老师的课程，或者自己编程试试，反正是用软件编程，也玩不坏。看清了定时器的真面目，我们继续来"探索"计数器吧。

二、计数器

说到计数器，我本来想在淘宝上找一些计数器的图片，然后发现，刷出来的是算盘哈哈，所以，算盘也算是一种计数器吧，我们日常生活中，需要用到计数器的实例好像不多，但在PLC中，计数器的使用也是非常频繁的。

三菱FX2N PLC的内部计数器分为普通计数器和高速计数器两类，课程只介绍了普通型的，所以我也只学了普通型，至于高速型的，可能以后在其他课程再学习了。

在继电控制电路中，计数器作为一种仪表在电路中使用。其基本功能是对输入开关量信号进行计数。类似的，PLC中的计数器也是对内部编程元件（X、Y、M、S、T、C）的信号进行计数，当然，这些信号从接通到断开的时长应长过PLC内部的扫描周期。

就普通计数器而言，PLC内部信号计数器也有两类：16位加计数器和32加/减位计数器。现在，我们就来一一欣赏它们。

1、16位加计数器

16位加计数器又叫16位增量计数器，类似于定时器，也分为通用型和断电保持型，共200个。至于到底是通用型还是断电保持型，和定时器一样，也是通过计数器的编号来区分。而且计数器在梯形图中也是作为线圈处理，总而言之，计数器和定时器的工作原理差不多，区别只不过是在于：定时器计一般的是时钟脉冲信号的个数，而计数器计的是编程元件通断信号（触点脉冲信号）的个数。

如上图所示，C0计数器的设定值是K10，也就是说触点X11通断10次，计数器的触点才会动作。类似于定时器，当PLC断电，通用计数器会自动复位，但和定时器不同的是，定时器的驱动信号断开，定时器也会复位，当计数器前的触点断开，如上图的X11，计时器会进行计数，而不是复位。

其实，16位加计数器和定时器的差别真的不大，所以，这里也不再赘述啦。

2、32位加/减计数器

32位加/减计数器又称双向计数器，它可以从0开始增1计数到设定值，也可以由设定值开始减1到0。和16位的一样，32位加/减计数器也有通用型和断电保持型两类，不过个数比较少，可能也是因为它比较少用吧。

和定时器一样，计数器的设定值除了可以用十进制数K来表示外，也可以用数据寄存器D的内容来表示，不过这里要注意的是，16位加计数器的设定值用一个D就可以寄存，而32位加/减计数器就需要两个相邻的D才行，如D0、D1,且D1为高位，D0为低位。因为D也是16位的，要寄存32位的数，也只能用两个D。

既然32位加/减计数器可以双向计数，那怎样设定它的方向呢？这就要借用特殊辅助继电器M8×××了。怎么借用？别急，我们马上看看到底是什么回事。

如上图所示，该梯形图中用了计数器C200，所以特殊辅助继电器就是M8200。也就是说，特殊辅助继电器的编号要与计数器的编号一一对应，M8后面的编号要和C后面的编号相同。例如你用的计数器是C220，那么对应的特殊辅助继电器就是M8220，依次类推。

当M8200断开（为OFF）时，C200作加法计数，当M8200接通（为ON）时，C200作减法计数。类似于开车，M8200就像是倒车挡，一旦挂倒挡，踩了油门，车子就后退，退出倒车挡，车子就恢复为前进。

另外，32位加/减计数器还有不同于16位加计数器的一点是：在16位计数器中，当计数值达到设定值后，触点动作，就算此后信号脉冲依然在增加，计数器的计数值仍然保持在设定值不变，触点状态也保持不变；而在32位加/减计数器中，当计数值达到设定值后，触点动作，如果此后继续有信号脉冲输入，计数器也会继续计数，但触点状态保持不变。

那32位加/减计数器什么时候触点状态才会再次变化呢？简单，我们还是以上图为例，信号脉冲持续输入，当计数器C200作加法计数达到设定值3后，其常开触点闭合，计数器继续计数3+1+1=5，常开触点保持闭合，此时接通M8200改变计数器的计数方向，计数器开始从5-1-1=3，计数器再次回到设定值3，其常开触点动作从而断开，计数器继续做减1计数，直到达到计数器的阈值或M8200断开。

关于计数器的编程实例，李老师在课程中也列举了几个例子，可能是我脑子比较笨，我觉得这些例都好难理解啊，所以我还要多看几遍，在这里我就不班门弄斧了，以免被一些大神取笑。

那么，这次的分享就到这里，各位读者，下次再会，告辞。

选自《三菱FX PLC编程与应用入门》第五章第17～19课时

技成培训原创，作者：杨思慧，未经授权禁止转载。

三菱FX PLC入门之自动小车控制程序

学而不思则罔，不管是学习任何知识，可以说“学以致用”才是学习的意义。“学以致用”就需要我们结合实际，把所学的知识发挥到最大的用处，而非纸上谈兵。PLC也是如此，作为自动化控制的一门技术，掌握PLC，就必须要把它运用到实际中解决各种问题。

学习三菱PLC也有一段时间了，在我以为自己终于筑基成功，可以参与实战，进行简单程序设计的时候，《三菱FX PLC编程与应用入门》第六章狠狠甩了我一巴掌。别说简单程序设计，我可能连看懂程序都做不到，看来修仙之路（学习PLC）漫漫，我要做好学到老的准备了。

这次，我就来跟大家一起来分享一下我的血泪史，啊呸！学习一下PLC的应用程序吧。

一、PLC控制系统的设计原则与步骤

和大多数编程设计一样，PLC控制系统的设计也有它的原则和步骤内容，当然，这些原则步骤啥的，基本大同小异，李老师在课程中也讲得很详细。

其中，PLC控制系统设计的原则有：

1、最大限度地满足被控制对象的要求；

2、尽可能使控制系统简单、经济、实用、可靠且维护方便；

3、确保控制系统、操作人员及生产安全设备的安全；

4、考虑生产的发展和工艺的更改，对所采用的PLC容量留有适当的余地。

而PLC控制系统的设计步骤和内容，就犹如“一千个人眼中有一千个哈姆雷特”，不同的人对于PLC设计会有着不同的方法。不过像我这种初学者的话，还是要一步一步来，先按老师的思路且学且思。

即PLC控制系统设计步骤一般有：

1、结合现场工况，分析控制要求；

2、确定PLC控制系统的硬件结构组成；

3、PLC的用户程序设计；

4、PLC控制系统的调试；

5、编写技术文件

总而言之，PLC控制系统设计不是可以一蹴而就的，它需要我们花费大量的时间和精力，不断地积累经验。显然，到目前为止，我的经验是0+++，开心~（并没有）

二、六工位料车控制程序

知道了原则和步骤，我们接着来看一个六工位料车控制实例，如下图所示。电动小车供六个加工点使用，电动车在六个工位之间运行，每个工位均有一个到位行程开关和呼叫按钮。

1、该实例的控制要求

送料车开始可以在六个工位中的任一工位上停止并压下相应的行程开关。PLC启动后，任一工位呼叫后，点动下车均能驶向该工位并停止在该工位上。

2、电动小车运行分析

一提到运动的控制，就离不开电机的运行，所以，小车的运行我们就可以用电机来实现，而且小车的向左向右前进方向可以通过电机的正反转来控制。So，电机正反转程序就必须要有的了。

那么小车什么时候向左、什么时候向右呢？也就是说，电机在什么条件下正转、什么条件下反转？

假设小车停在3号工位，当1号或2号工位呼叫时，小车就要向左运行，反之，当4、5、6号工位呼叫时，小车就得向右运行。小车在3号工位，那么3号工位相应的行程开关闭合。

如果6号工位呼叫，小车右行，当到达6号工位碰到SQ6后停止运行。也就是说，3号行程开关闭合的情况下，按下令6号工位的呼叫开关，控制小车的电机启动；小车从3号工位到6号工位过程中，电机持续运转，当小车到达6号工位，6号工位行程开关闭合，控制小车的电机停止运转，显然，这就是一个“起保停”程序。

举一反三，若小车开始的位置不是3号工位，依然是6号工位呼叫，小车会怎样行动呢？很显然，由于6号工位在最右边，小车的起始位置可能是1到5号工位中的任一个。也就是说，一旦6号工位呼叫，小车都是右行，这里就有5个“起保停”程序。

但电机只有一台，如果我们用Y1表示小车的右行，那当4号或5号工位呼叫小车时也是右行，不同梯级不能重复使用一个线圈，但我们可以借助通用辅助继电器线圈M来表示小车的各种行程，如6号工位呼叫小车右行用线圈M1控制，依次类推，5号工位呼叫小车右行用线圈M2控制……基于此，合并整理6号工位呼叫的几种可能，得出下图。