74192減法計數器原理圖_趣味學習三菱PLC之定時器和計數器|定時器|三菱汽車|計數器|繼電器|plc...

　　

　　小時候總想着，自己要是可以控制時間就好了，給時間按下暫停鍵，然後把班裡的那個死對頭打一頓哈哈哈哈哈嗝，做夢呢。雖然我不可以控制時間，但是我可以通過定時器控制PLC的程式執行呀，這也是從另一方面實作我控制時間的的夢想了，激動！

　　PLC中，定時器和計數器是兩個非常主要的程式設計元件，是PLC程式編制不可或缺的環節。我在之前的文章中簡單地扯了一下這兩個元件，而現在就是揭秘時刻了，讓我們一起來看看它們的廬山真面目吧！

　　一、定時器

　　說到定時器，其實我們生活中就有很多它的應用，例如洗衣機的定時選擇，烤箱的定時旋鈕、空調的定時遙控、定時炸彈(這個還是算了)等。當然，還有電工朋友們比較熟悉的時間繼電器也算是一種定時器。而PLC的定時器是一種程式設計元件，其實它就相當于繼電控制系統中的時間繼電器。為了便于學習PLC的定時器，我們先來了解一下時間繼電器。

　　

　　在繼電控制電路中，如果要用到時間控制，就必須要用到時間繼電器，其實我對時間繼電器不熟悉，因為我對繼電控制電路的接觸本來就不多，但是我說過，我是專門去學習了接觸器的，時間繼電器和接觸器有點類似，隻不過接觸器不能進行時間控制罷了。

　　要驅動接觸器的常開、常閉觸點動作，就必須給接觸器的線圈通電，同樣的，在控制電路中，要使時間繼電器的各種觸點動作，也是需要驅動條件的，即線圈得電。這讓我想起了我平時在家打遊戲的時候，如果是其他人叫我吃飯，那我肯定是專注遊戲，紋絲不動的，但如果是老媽的獅子吼，還管什麼遊戲，小命要緊，這裡的老媽獅子吼就是驅動條件，而我去吃飯就是觸點動作，可以說非常形象了。

　　

　　根據變化的不同，時間繼電器有三種類型觸點：瞬時動作、通電延時、斷電延時。結合時間繼電器常開觸點動作時序圖，我們可以更為直覺的看出其觸點的動作過程，特别是"通電延時"和"斷電延時"。

　　通電延時，也就是線圈得電，但觸點延時動作，線圈失電，觸點馬上動作。這就像是我們上課，上課鈴響，大家磨磨蹭蹭的挪向教室，但下課鈴聲一響，大家就跟長跑運動員一樣瞬時就不見人影了。斷電延時，也就是線圈得電，觸點馬上動作，線圈失電，觸點延時動作。這也像是上課，如果說通電延時是上數學課，那斷電延時就是上體育課，上課鈴響，大家奔向操場放飛自我，但下課鈴響，大家像是七老八十一樣慢慢挪回教室。這時的上課鈴和下課鈴就像線圈的得電與失電，而學生的上課和下課就是觸點動作。

　　

　　在PLC中，定時器作用其實和時間繼電器相差無幾，都是用于對時間的控制，特别是延時控制，且都需要驅動條件，但PLC的定時器隻能進行瞬時動作和通電延時的控制，要實作斷電延時，就得通過程式編制。我在前面的文章說過，定時器是字(16位)元件，是以可以對時鐘脈沖計數并儲存數值，也因為它是16位元件，是以定時的時長是有範圍的。

　　三菱FX2N PLC的定時器分為通用型定時器和積算型定時器。通用型定時器又稱非積算定型時器或正常定時器，積算型定時器又稱斷電保持型定時器。接下來，我們一起看看它們兩者有什麼不同吧。

　　1、通用型定時器T0～T245

　　通用型定時器根據計數時鐘脈沖不同分為100ms定時器和10ms定時器。

　　

　　從上圖我們也可以看出，定時器的時鐘脈沖是由它們的編号區分的，其中T0～T199為時鐘脈沖100ms的定時器，共200個；T200～T245為時鐘脈沖10ms的定時器，共46個。例如選用T20這個定時器，那就表示選用了時鐘脈沖為100ms的定時器，K20表示十進制數的20，是以T20 K20就表示定時器的定時時間為20個脈沖，即20×100=2s。

　　

　　因為PLC的定時器類似于繼電控制電路的時間繼電器，是以，在梯形圖中，我們把定時器作為線圈處理，如上圖所示，定時器的驅動元件為X1觸點，當X1觸點閉合，定時器T20(線圈)得電，經過定時時間2s後，定時器的常開觸點閉合。

　　定時器的脈沖數除了可以用十進制數表示外，還可以用資料寄存器D的内容來表示。D就像是一個口袋，裡面裝着一個數(16位的二進制數)，這個數就是計數器的脈沖個數，例如T20 D0，D0裡存的數是H10，轉換為十進制就是16，這時計數器T20的定時時間就為16×100=。

　　這裡要注意的是，當通用計數器的驅動信号斷開，此時不管計數器的計時時間是否達到設定值，計數器都會複位，計時清零，直到再次被驅動，才開始重新計時。這也是通用型定時器和斷電保持型定時器的差別。

　　2、積算型定時器(斷電保持型定時器)T246～T255

　　顧名思義，斷電保持型定時器是指在定時過程中，當驅動信号斷開，定時器雖然不能繼續計時，但能保持目前計時值，等驅動信号再次恢複，定時器有在原來的計時基礎上繼續計時，直到累積時間達到設定值，對應觸點開始動作。換句話說，就是斷電保持型定時器不會自動複位，是以我們想要它複位時，隻能用RST指令進行強制複位。

　　

　　積算型定時器按時鐘脈沖不同也可以分為兩種。顯然這個的數量比通用型的少很多，可能是它比較少用吧。

　　

　　積算型定時器的工作原理圖如上圖所示，定時器T250的定時時間為60×100ms=6s，當驅動條件成立，也就是X1接通，定時器T250的線圈得電，開始計時，計到2s時X1斷開，雖然定時器的線圈失電，但它的計時依然保持在2s；直到X1再次接通，定時器在2s的基礎上繼續計時，計到6s後，定時器的常開觸點閉合。又因為定時器不會自動複位，是以，就是X1斷開，定時器的線圈失電，但它的計時保持在6s，常開觸點一直閉合，直到X2觸點閉合，RST指令強制複位定時器，定時器的常開觸點才會斷開。

　　總的來說就是，通用型定時器隻需一個信号就可以控制線圈和觸點的通斷。而積算型定時器必須要兩個信号加上RST指令才能控制其線圈和觸點的通斷，真麻煩，怪不得比較少用。

　　定時器在梯形圖中非常常用，是以在課程中，李老師舉了好幾個典型的執行個體，為了節省大家的閱讀時間(并不是為了偷懶哦)，我就抽其中一個例子吧。

　　

　　每一個定時器的定時時間是有限制的，那麼，如果我們需要的定時時間超過定時器的最長定時時間，怎麼辦呢？簡單，一個不夠，兩個來湊。如下圖所示，一個定時器最多可以累計32767個時鐘脈沖，為了好看，我們就取3萬個吧，然後把幾個定時器進行接力。這時候，從X0閉合到線圈Y0得電，此間的定時時長就為30000×3×100ms=150min，也就是兩個半小時，這也太久了吧。

　　

　　定時器的各種玩法，我在這就不一一解說啦，大家感興趣的，可以去看看李老師的課程，或者自己程式設計試試，反正是用軟體程式設計，也玩不壞。看清了定時器的真面目，我們繼續來"探索"計數器吧。

　　

　　二、計數器

　　說到計數器，我本來想在淘寶上找一些計數器的圖檔，然後發現，刷出來的是算盤哈哈，是以，算盤也算是一種計數器吧，我們日常生活中，需要用到計數器的執行個體好像不多，但在PLC中，計數器的使用也是非常頻繁的。

　　

　　三菱FX2N PLC的内部計數器分為普通計數器和高速計數器兩類，課程隻介紹了普通型的，是以我也隻學了普通型，至于高速型的，可能以後在其他課程再學習了。

　　在繼電控制電路中，計數器作為一種儀表在電路中使用。其基本功能是對輸入開關量信号進行計數。類似的，PLC中的計數器也是對内部程式設計元件(X、Y、M、S、T、C)的信号進行計數，當然，這些信号從接通到斷開的時長應長過PLC内部的掃描周期。

　　就普通計數器而言，PLC内部信号計數器也有兩類：16位加計數器和32加/減位計數器。現在，我們就來一一欣賞它們。

　　1、16位加計數器

　　

　　16位加計數器又叫16位增量計數器，類似于定時器，也分為通用型和斷電保持型，共200個。至于到底是通用型還是斷電保持型，和定時器一樣，也是通過計數器的編号來區分。而且計數器在梯形圖中也是作為線圈處理，總而言之，計數器和定時器的工作原理差不多，差別隻不過是在于：定時器計一般的是時鐘脈沖信号的個數，而計數器計的是程式設計元件通斷信号(觸點脈沖信号)的個數。

　　

　　如上圖所示，C0計數器的設定值是K10，也就是說觸點X11通斷10次，計數器的觸點才會動作。類似于定時器，當PLC斷電，通用計數器會自動複位，但和定時器不同的是，定時器的驅動信号斷開，定時器也會複位，當計數器前的觸點斷開，如上圖的X11，計時器會進行計數，而不是複位。

　　其實，16位加計數器和定時器的差别真的不大，是以，這裡也不再贅述啦。

　　2、32位加/減計數器

　　32位加/減計數器又稱雙向計數器，它可以從0開始增1計數到設定值，也可以由設定值開始減1到0。和16位的一樣，32位加/減計數器也有通用型和斷電保持型兩類，不過個數比較少，可能也是因為它比較少用吧。

　　

　　和定時器一樣，計數器的設定值除了可以用十進制數K來表示外，也可以用資料寄存器D的内容來表示，不過這裡要注意的是，16位加計數器的設定值用一個D就可以寄存，而32位加/減計數器就需要兩個相鄰的D才行，如D0、D1,且D1為高位，D0為低位。因為D也是16位的，要寄存32位的數，也隻能用兩個D。

　　既然32位加/減計數器可以雙向計數，那怎樣設定它的方向呢？這就要借用特殊輔助繼電器M8×××了。怎麼借用？别急，我們馬上看看到底是什麼回事。

　　

　　如上圖所示，該梯形圖中用了計數器C200，是以特殊輔助繼電器就是M8200。也就是說，特殊輔助繼電器的編号要與計數器的編号一一對應，M8後面的編号要和C後面的編号相同。例如你用的計數器是C220，那麼對應的特殊輔助繼電器就是M8220，依次類推。

　　當M8200斷開(為OFF)時，C200作加法計數，當M8200接通(為ON)時，C200作減法計數。類似于開車，M8200就像是倒車擋，一旦挂倒擋，踩了油門，車子就後退，退出倒車擋，車子就恢複為前進。

　　另外，32位加/減計數器還有不同于16位加計數器的一點是：在16位計數器中，當計數值達到設定值後，觸點動作，就算此後信号脈沖依然在增加，計數器的計數值仍然保持在設定值不變，觸點狀态也保持不變；而在32位加/減計數器中，當計數值達到設定值後，觸點動作，如果此後繼續有信号脈沖輸入，計數器也會繼續計數，但觸點狀态保持不變。

　　那32位加/減計數器什麼時候觸點狀态才會再次變化呢？簡單，我們還是以上圖為例，信号脈沖持續輸入，當計數器C200作加法計數達到設定值3後，其常開觸點閉合，計數器繼續計數3+1+1=5，常開觸點保持閉合，此時接通M8200改變計數器的計數方向，計數器開始從5-1-1=3，計數器再次回到設定值3，其常開觸點動作進而斷開，計數器繼續做減1計數，直到達到計數器的門檻值或M8200斷開。

　　關于計數器的程式設計執行個體，李老師在課程中也列舉了幾個例子，可能是我腦子比較笨，我覺得這些例都好難了解啊，是以我還要多看幾遍，在這裡我就不班門弄斧了，以免被一些大神取笑。

　　那麼，這次的分享就到這裡，各位讀者，下次再會，告辭。

　　

　　選自《三菱FX PLC程式設計與應用入門》第五章第17～19課時

　　技成教育訓練原創，作者：楊思慧，未經授權禁止轉載。