1.计数器基本知识
PLC的计数器是按十进制编号分配的,属于字元件,计数器可用常数K作为设定值,也可用数据寄存器(D)的内容作为设定值。计数器拥有无数对常开/常闭触点供用户编程时使用,当计数器的线圈被驱动时,计数器以增或减计数方式计数,当计数值达到设定值时,计数器触点动作。计数器按信号频率分为内部信号计数器和高速计数器,以下阐述内部信号计数器的特点。
内部信号计数器是对PLC的软元件X、Y、M、S、T、C等的触点的周期性动作进行计数。比如,X000由OFF→ON变化时,计数器计一次数,当X000再由OFF→ON变化一次时,计数器再计一次数。X000的ON和OFF的持续时间必须比PLC的扫描时间要长。计数输入信号的频率一般小于10Hz。计数器有16位和32位计数器之分,16位和32位计数器的性能比较见表2-11。
表2-11 16位计数器和32位计数器的性能比较

(续)

(1)16位增计数器的工作过程及工作原理
图2-49所示为16位普通型计数器C0的程序及时序图,当复位输入X001为OFF时,计数输入X002每接通一次,C0计数器计数一次,即当前计数值增加1。计数当前值等于设定值5时,计数器C0的触点动作(常开触点闭合/常闭触点断开)。此时即使仍然有计数输入,计数器的当前值也不改变。当复位输入X001为ON时,计数器C0的当前值被复位为0,其触点状态也被复位。
16位增计数器在计数过程中,切断电源时,普通型计数器的计数当前值被清除,计数器触点状态复位;而停电保持型计数器的计数当前值、触点状态被保持。若PLC再次通电,停电保持型计数器的计数值从停电前计数当前值开始增计数,触点为停电前状态,直到计数当前值等于设定值。当复位输入为ON时,计数器不能计数或者计数器当前值清零,触点状态复位。

图2-49 16位普通型计数器C0应用示例
a)梯形图程序 b)时序图
(2)32位增/减计数器的工作过程及工作原理
在计数过程中,32位增/减计数器的当前值在-2147483648~2147483647间循环变化。即从-2147483648变化到2147483647,然后再从2147483647变化到-2147483648。当计数当前值等于设定值时,计数器的触点动作,但计数器仍在计数,计数当前值仍在变化,直到执行了复位指令时,计数当前值才为0。换句话说,计数器当前值的增/减与其触点的动作无关。
32位增/减计数器由特殊辅助继电器M8200~M8234设定对应计数器C200~C234的计数方式是增计数方式还是减计数方式。若M82□□为ON状态,则C2□□以减计数方式计数;若M82□□为OFF状态,则C2□□以增计数方式计数。
32位增/减计数器计数过程中,当切断电源时,普通型计数器的计数当前值被清除,计数器触点状态复位,而停电保持型计数器的计数当前值和触点状态被保持。若PLC再次通电,停电保持型计数器的计数值从停电前的计数当前值继续计数,触点状态为停电前状态。
图2-50所示为32位普通型增/减计数器C210的梯形图示例程序及时序图。

图2-50 32位普通型计数器C210应用示例
a)梯形图程序 b)时序图
当复位输入X021为OFF时,计数输入X022每接通一次,计数器C210计一次数。
当X020为OFF,即M8210为“OFF”时,C210以增计数方式计数,C210每计数一次,当前值加1。如图2-50b所示,当计数器的当前值由-4增加到-3时,C210常开触点接通(置1)。
当X020为ON,即M8210为“ON”时,C210为减计数方式,C210每计数一次,当前值减1。当计数器的当前值由-3减少到-4时,C210常开触点置0(假设C210常开触点原来为“1”状态)。
当复位输入X021为ON时,计数器被复位,当前值为0,计数器触点也复位。(https://www.xing528.com)
(3)计数器设定值的设定方法
图2-51和图2-52所示为计数器设定值的设定方法。

图2-52 间接设定计数器的设定值参考程序
(4)计数器使用时的注意事项
在使用计数器时一定要注意16位计数器和32位计数器的区别,如图2-53所示。

图2-53 计数器使用注意事项
2.使用计数器时的编程技巧
1)技巧1:使用计数器编写闪光电路程序,图2-54所示是实现闪光灯闪动5次就自动停止的梯形图程序及时序图。

图2-54 闪光电路程序
a)梯形图程序 b)时序图
2)技巧2:用计数器编程实现单数次计数起动、双数次计数停止的控制
如图2-55所示,当按一下按钮X0时,脉冲微分指令使M100产生一个扫描周期的脉冲,该脉冲使Y0起动并自保持,同时起动计数器C0计数一次。当再次按一下按钮X0时,M100又产生一个脉冲,由于此时计数器C0的计数值达到设定值,计数器C0动作,其常开触点使C0复位,为下次计数做准备。同时,其常闭触点断开Y0回路,实现了用一只按钮完成单数次计数起动、双数次计数停止的控制。

图2-55 计数器电路编程示例
a)梯形图程序 b)时序图
3)技巧3:PLC运行累计时间控制程序
PLC运行累计时间控制程序如图2-56所示。它通过M8000(运行常开触点)、M8013(秒脉冲触点)和计数器结合组成秒、分、时、天、年的显示程序。
为保证每次开机的时间累计计时,必须采用停电保持型计数器。程序中采用C101~C104。

图2-56 PLC运行累计时间控制程序
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