用计数器实现灯闪烁次数的控制

    1．内容与要求    按下动合按钮SB1，灯HL1以2次／s的频率闪烁，闪烁7次后转为以1次／s的频率闪烁，闪烁5次后自动熄灭。用计数器控制第一次闪烁的次数，用定时器控制第二次闪烁的次数。    2．学习重点    1)学习16位计数器的运用。    2)学会用计数器控制灯闪烁的次数。    3．实训步骤    (1)了解PLC软元件——计数器(C)  计数器也是PLC内置的一个重要软元件，用符号“C”表示。计数器主要用于对触点动作次数的计数，在PLC程序中会经常使用，应熟练地学会它的运用。    计数器(C)也是由线圈与触点组成，PLC的每一个计数器都有无数对动合与动断触点供程序运用。    松下FP-X系列PLC的计数器的地址号范围默认为C1008~C1023，都是属于16位减计数器，设定范围为1～32 767。计数器属于十进制元件，因此和内部继电器不一样，是没有C100A、C100B这些编号的计数器。对于不同型号的PLC，使用计数器的默认范围也不一样，在使用到其他型号的松下PLC时，必须要先弄清这一点。    计数器应用时，都要用一个十进制数作设定值，即计数器的设定值前面也要加符号“K”。计数器线圈每被驱动1次，计数器的当前值就减1，在当前值等于0时，计数器触点就开始动作。计数器动作后，即使计数输入仍在继续，但计数器已不再计数。16位减计数器的功能见表3 -18。    表3-18    16位减计数器的功能

    计数器属于两路控制并带设定值的元件，计数器的控制指令为“CT”，占用步数为4步。指令“CT”和“SET”、“OT”指令一样只能作输出控制，不能像定时器控制指令“TM”可以作为触点的形式在程序中使用。计数器控制指令“CT”的输入方法见表3-19。    表3-19    计数器控制指令“CT”的输入方法
    (2) PLC的I/O分配与接线PLC的I/O分配见表3-20。    表3-20    PLC的I/O分配
    请根据表3 -20完成PLC的I/O接线。    (3) PLC程序的编写PLC的控制程序如图3-17所示。    图3-17所示程序的几个注意点：    1)根据本实训任务要求，要用定时器控制灯闪烁5次后熄灭，因此要用定时器的动断触点T0作停止控制。    2)停止后要将计数器复位。如无此复位设置，即C1008触点动作后仍保持，重启动后就会马上进入灯1次／s的闪烁，想想为什么？    3)用0. 01s(TMR)型定时器T100与交替输出指令“ALT”制作2次／s的方波脉冲发生器，由触点R10输出方波脉冲。    4)启动后( R0= ON)，灯以2次／s的频率闪烁，计数器C1008对灯闪烁次数作增计数。为了保证灯闪烁达到7次，所以C1008的计数值设定为8，即C1008在灯闪烁7次后，在第8次被驱动的瞬间动作。请在程序检测时，分别对计数器C1008的设定值输入“8”和“7”作验证。
    图3-17    PLC的控制程序    a)梯形图程序b）指令程序    5)当计数器动合触点C1008动作闭合时，灯转变为以1次／s的频率闪烁，通过定时器对闪烁时间的设定来控制灯闪烁次数。    (4) PLC程序的执行与调试请按图3-17编写程序，传送到PLC执行，并进行程序调试，直至满足以下控制要求：按下按钮SB1，灯HL1以2次／s的频率闪烁，闪烁7次后转为以1次／s的频率闪烁，闪烁5次后自动熄灭；可按SB1重新启动。    4．分析与思考    (1)计数器与定时器在运用上的比较计数器与定时器都是一种计算型的元件，计数器是对动作次数作计算，而定时器是对时间作计算。    1)共同点是：都由一个线圈与对应线圈的无数对触点组成，都是需要有设定值的元件；触点动作条件都是需要对线圈进行驱动，其计算的实时值等于0。    2)不同点是：    ①定时器的动作触发时间是达到0值后，而计数器的动作时间是在达到0值时(见图3 -18)。定时器是对闭合的信号进行计时，断开了就复位，再次闭合就重新计时。计数器对方波脉冲计数，从它们动作的特点即可理解为什么在本实训任务的图3 -17所示梯形图程序中，用计数器计算灯闪烁2次时，将计数器的设定值设定为3；而用定时器计算灯闪烁2次时，要将定时器设定值设定为2了。    ②对已经动作的定时器触点，当定时器驱动电路断开后，定时器的触点就会复位。但对已经动作的计数器触点，即使计数器驱动电路已断开，但计数器的触点仍会保持动作的状态，要复位指令才能使计数器触点复位。这一点在编程时是要特别注意的。    (2)用计数器与时钟脉冲发生器配合作时间控制  用计数器与R901C、R901A与R9018等时钟脉冲发生器配合，可制作以“s”、或“ms”为单位的定时器，在程序中作时间控制，如图3 -19所示的梯形图程序。R9018产生100次／s的时钟脉冲，计数器C1008设定值为1001，即对时钟脉冲作1000次累计，所以C1008触点在10s后动作即可视C1008为10s定时器。其他时钟脉冲发生器与计数器配合作定时控制器依此类推。
    图3-18    计数器与定时器的动作特点    a)计数器的梯形图和时序图b）定时器的梯形图与时序图    考虑到X10接通时与脉冲发生器可能不同步，因此用R9018（0.01s时钟脉冲）可以减少误差。    (3)用计数器与定时器配合作长延时控制PLC的定时器的最长控制时间为32767s，接近10h，若设备需要延时24h启动，可用计数器与定时器配合制作一个24h的定时器，如图3-20所示。用定时器制作1个1800s (30min)的脉冲发生器，再用计数器对定时器触点产生的脉冲计数48次，这样计数器C1008的动合触点即具有30min×48=1440min(24h)的延时的闭合作用。对更长时间的延时控制，也可按此方法实现。    (4)计数器地址号范围的调整计数器的地址号只有16个，在程序中可能不够用。其实计数器的地址号范围是可以设定的，一般刚买回来的PLC会默认一个范围，像松下FP-X系列的PLC计数器的地址号范围就默认为C1008~C1023，使用者可以通过改变PLC中的系统寄存器来实现范围的调整。松下FP-X系列的定时器和计数器一共有1024个，把计数器的地址号范围调为64个之后，定时器的地址号范围也会减少变为1024 - 64= 940个。一般修改系统寄存器的方法都是用编程软件实现的，这样比较方便。在软件中的“选项”里，单击“系统寄存器设置”就会出现系统寄存器设置的界面如图3 -21所示，就可以根据需要进行设置。
    图3-19    计数器与时钟脉冲发生器结合作时间控制（供参考）
    图3-20    计数器与定时器结合作长延时控制（供参考）
    图3-21    修改系统寄存器实现调节计数器范围的方法