定时器应用案例解析

【例6-6】　定时器延时范围扩展举例。

在S7-300中，单个定时器的最大定时范围是9990S（2H46M30S），如果超过这个定时范围，可以用两个或多个定时器级联的方法定时。

控制要求：设计一个延时为5 h的控制任务。开关K（I0.0）接通开始定时，5 h后信号灯HL（Q4.0）接通。开关K断开，灯HL熄灭。

根据控制要求，可选用接通延时定时器（S_ODT）。控制程序如图6-39所示。

图6-39　扩展定时器定时范围程序

【例6-7】　信号灯闪烁（报警）控制（脉冲信号发生器）。

控制要求：在工业控制系统中，经常需要产生周期性重复的占空比可调的脉冲信号。比如用脉冲信号去控制声光报警。可以用定时器产生占空比可调的脉冲信号。

当开关K（接PLC输入点I0.0）接通后，某信号灯HL（接PLC输出点Q4.0）即以灭1 s、亮2 s、灭1 s、亮2 s……的频率不断闪烁，开关K断开，信号灯熄灭。要求设计出PLC控制程序。

绘制信号灯时序图如图6-40所示。

图6-40　信号灯闪烁时序

控制程序一：根据时序图，应用接通延时定时器设计出控制程序如图6-41所示。

图6-41　应用接通延时定时器实现信号灯闪烁的控制程序

【分析】　当开关K接通（I0.0出现上跳沿）时，定时器T0开始定时，定时期间定时器T0位输出为0（接Q4.0（控制信号灯）），信号灯未点亮，T0定时1 s到，其位输出为1，信号灯被点亮，同时定时器T1启动，T1定时期间其位输出为0，常闭点T1仍然接通，维持T0输出Q4.0为1。当T1定时时间（2 s）到；下一扫描周期，T1常闭点断开，使T0位输出Q4.0为0，信号灯灭，同时T1启动输入端也变为0，T1位输出变为0；下一扫描周期，T1常闭点又接通，T0重新开始定时，……，如此不断循环，信号灯以灭1 s、亮2 s的间隔不断闪烁。当开关K断开时，I0.0常开点断开，定时器T0、T1均停止定时，同时T0、T1位输出均变为0，Q4.0变为0，信号灯熄灭。

控制程序二：根据时序图，应用脉冲定时器设计出控制程序如图6-42所示。

图6-42　应用脉冲定时器实现信号灯闪烁的控制程序

【分析】　当开关K接通（I0.0出现上跳沿）时，定时器T0开始定时，由于定时器T0开始定时，其常闭点断开，所以Network2中的T1不能启动定时，故Q4.0在T0定时期间为0（信号灯HL灭），当T0定时1 s到，T0输出为0，所以Network2中的T1的S端由断开变为接通，于是定时器T1启动定时，T1定时期间，其输出为1，故T1定时期间（2 s）Q4.0为1（信号灯HL亮）。T1定时期间，定时器T0的S端断开，T0不能定时，等T1定时到，其常闭点重新接通，于是T0又开始定时，……，如此循环，Q4.0所接的信号灯就会以灭1 s、亮2 s的间隔不断循环，直到开关K断开，信号灯熄灭。

【例6-8】　两节传送带的顺序启停控制。

控制要求：图6-43所示的是两节传送带示意图，传送带均向右运行，如图6-43中箭头所示。传送带分别由电动机Motor_1和Motor_2驱动。设启动按钮SB1和停止按钮SB2均为常开按钮。

图6-43　两节传送带示意图

为了使两节传送带正常运行，控制要求如下。启动：按启动按钮SB1，皮带电动机Motor_2立即启动，延时5 s后，皮带电动机Motor_1自动启动；

停止：按停止按钮SB2，Motor_1立即停机，延时10 s后，Motor_2自动停机。(www.xing528.com)

根据配置的输入输出器件，首先列出各器件的地址分配表如表6-16所示。

表6-16　传送带启停控制I/O地址分配表

根据地址分配表，绘制出电动机控制的主回路和PLC的I/O端子接线图如图6-44所示。

图6-44　传送带顺序启停控制硬件接线图

根据分配好的I/O地址和控制要求，编写控制程序如图6-45所示。

图6-45　传送带顺序启停控制程序一

在程序中，接通延时定时器T0用于延时启动Motor_1，保持型接通延时定时器T1用于延时停止Motor_2。需要注意的是：在定时器T1的复位端需要接启动按钮所对应的地址I0.0，这是因为对于保持型接通延时定时器T1来说，当它定时到时，其输出端Q输出为1，并且保持为1，必须使用复位指令才可以使Q端重新为0。如果不接I0.0的话，当第一次两节皮带均按控制要求启停后，T1的Q端会一直为1，也就是使Q4.0复位一直生效，那么，下一次传送带将启动不了。也就是说，如果T1复位输入端R不接I0.0的话，传送带只能在PLC启动之后成功运行一次完整的启停操作，之后，再按下启动按钮SB1，传送带将启动不了，所以定时器T1的R端必须接I0.0。

也可以应用两个接通延时定时器来设计程序，如图6-46给出了用两个接通延时定时器设计的程序，程序中定时器使用了线圈格式。

【例6-9】　运料小车自动来回往返控制。

图6-46　传送带顺序启停控制程序二

控制要求：图6-47所示为自动运料小车示意图。小车在最左端起始装料位置装有限位行程开关SQ1，在最右端的卸料位置装有限位行程开关SQ2，小车停止在起始位置装料，装料完成，操作人员按动右行启动按钮SB1，小车启动右行，当右行到卸料位时撞击行程开关SQ2后，小车自动停止，延时15 s用于卸货，15 s延时到，小车自动返回，返回到装料位置时，撞击行程开关SQ1，小车自动停止在装料位，自动延时30 s用于装料，30 s延时到，小车自动右行启动，……如此不断往复，直到操作人员随时按下停止按钮SB3，小车停止。为方便操作人员，另设左行启动按钮SB2，如果小车处于停止状态时，按下左行SB2，小车左行启动。小车的运动由一台三相异步电动机拖动，要求对电动机设有短路、过载及失压保护。小车在任意位置停车。根据上述小车控制要求设计出电动机主电路、PLC的I/O分配表、PLC的I/O接线图及控制程序。

图6-47　自动运料小车示意图

根据配置的输入输出器件，首先列出各器件的地址分配表如表6-17所示。

表6-17　运料小车自动往返控制I/O地址分配表

根据地址分配表，绘制出电动机控制的主回路和PLC的I/O端子接线图如图6-48所示。

图6-48　运料小车自动往返控制硬件接线图

根据分配好的I/O地址和控制要求，编写控制程序如图6-49所示。注意：M0.0的使用可以实现任意位置停车的目的。

图6-49　运料小车自动往返控制程序

续图6-49