Zegary i liczniki

Opublikowano

Timery (Zegary)

Timery są podstawowymi elementami programowania PLC, służącymi do kontroli czasu w programie. Umożliwiają realizację opóźnień, odmierzanie czasu działania wyjść oraz sekwencyjne sterowanie procesem. Dzięki timerom możliwe jest tworzenie prostych i czytelnych zależności czasowych w aplikacjach automatyki. 

Sposób działania Timera: 

Timer T zaczyna odmierzanie czasu, gdy na jego wejściu EN pojawi się stan TRUE (np. wciśnięty przycisk START). Timer liczy do wartości zadanej w PV (Preset Value), np. 5 sekund, a wyjście zmienia stan na TRUE, gdy czas osiągnie wartość PV. Jeśli wejście EN wróci do FALSE przed upływem czasu, timer zostaje zresetowany i wyjście pozostaje w stanie FALSE. Zasada działania Timerów w sterownikach serii M oraz serii FBs jest taka sama.

 

Działanie Timera na wykresach:

1. Wykres Timer
1. Wykres Timer
2. Wykres Timer
2. Wykres Timer

Aktywacja wyjścia TUP następuje automatycznie po upływie zadanego czasu, jednak każdy timer posiada również przypisaną zmienną do bezpośredniego wykorzystania w kodzie. Przykładowo, zakończenie odliczania przez Timer T10 skutkuje ustawieniem stanu wysokiego na zmiennej o nazwie T10. 

Aktywacja wyjścia TUP
Aktywacja wyjścia TUP

Dostępne Timery i ich jednostki

Timery w sterownikach PLC posiadają możliwość ustawienia jednostki czasu w zależności od wymagań aplikacji.   

Dostępne Timery
Dostępne Timery

Aby określić, jaki czas odmierzy dany timer, należy pomnożyć wpisaną wartość PV przez podstawową jednostkę czasu danego timera.

Przykład do obliczeń
Przykład do obliczeń

Odczytujemy wartość z tabeli, że podstawową jednostką timera T256 jest 10ms, wyliczamy: 

1000 * 10 ms = 10 000 ms 

10 000 ms = 10 s 

Po otrzymaniu zbocza dodatniego na wejściu X1 timer T256 odmierzy 10 s i załączy Y1. 

Jak wstawić timer:

W pierwszej kolejności dodajmy wejście (X0) a następnie w trzech prostych krokach dodajmy timer: 

  1. Wybrać z palety gotowych elementów Timer T. 
  2. Wybrać w jakim miejscu programu ma ten Timer się znajdować. 
  3. Uzupełnić tabelę, gdzie:  
  • Pole T służy do wyboru konkretnego timera (np. T0). 
  • PV określa wartość jaką będzie odmierzał Timer. 
Wstawianie Timera
Wstawianie Timera

Odmierzanie małych czasów:

W przypadku odmierzania krótkich odcinków czasu (np. 1 s), znacznie większą precyzję zapewnia wybór timera o niskiej podstawie czasu i odpowiednie przemnożenie jednostek, zamiast stosowania timera opartego na podstawie czasowej 1 s. 

Poprawne odmierzanie małych czasów
Poprawne odmierzanie małych czasów

Timery kumulujące:

Ten timer kumulujący zlicza czas, gdy wejście TIM (M0) jest aktywne, ale w przeciwieństwie do zwykłego timera, nie zeruje się po jego rozłączeniu, lecz zatrzymuje aktualną wartość (CV). Odliczanie jest możliwe tylko przy aktywnym zezwoleniu na wejściu EN (M1), a po osiągnięciu wartości zadanej (PV) aktywowane zostaje wyjście TUP (M500). 

Timer kumulujący
Timer kumulujący

Praktyka

Timery posłużą do stworzenia programu generującego proste sygnały prostokątne, przedstawione na wykresie poniżej 

Wykres sygnałów
Wykres sygnałów

Kod w języku LAD w oprogramowaniu UperLogic: 

Rozwiązanie
Rozwiązanie

Program rozpoczyna się aktywując bit pomocniczy M1, wykorzystano w nim dwa Timery T768 oraz T769 o podstawowej jednostce czasu równej 1s. Timery dobrano na podstawie tabeli przedstawionej w Rys. 3. Aktywacja wejścia TUP.

Wskazówki

  • Zamiast wpisywać stałą wartość do PV, używaj rejestru R – pozwala to dynamicznie zmieniać czas timera w trakcie pracy program. 
  • Sprawdź jednostkę czasu (1ms / 10ms / 100 ms / 1 s) – błędne założenie co do jednostki to jedna z najczęstszych przyczyn nieprawidłowego działania programu. 

Countery (Liczniki)

Liczniki to podstawowy element w programowaniu PLC. Liczniki (countery) służą do zliczania zdarzeń i uruchamiania działań po osiągnięciu określonej wartości. 

Zbocza narastające/opadające: 

Licznik reaguje na zmianę stanu wejścia, a nie na jego utrzymanie – dzięki temu jedno wciśnięcie przycisku zwiększy wartość licznika dokładnie raz, nawet jeśli przycisk jest przytrzymany. Licznik będzie zliczał zbocza narastające. 

Zbocza

Liczniki 16/32 bitowe oraz podtrzymywane/niepodtrzymywane:

System oferuje 1024 liczniki 16-bitowe (zakres 0–32767) oraz 56 liczników 32-bitowych (zakres do 2 147 483 647). Domyślnie urządzenia dzielą się na podtrzymywane (zachowują wartość po awarii zasilania/stopie PLC: C0–C139 oraz C1024–C1063) oraz ulotne (zerowane przy restarcie: C140–C1023 oraz C1064–C1079). Fabryczny podział zakresów można dowolnie zmodyfikować w funkcji systemowej „Frame Configuration”. 

Dostępne liczniki
Dostępne liczniki

Przykładowy program:

W programie testowym będziemy zliczać zbocza narastające na wejściu X1, do którego przyjmujemy, że podłączony jest czujnik. W pierwszej kolejności dodajmy to wejście (pamiętając o tagu) a następnie w trzech prostych krokach dodajmy counter: 

  1. Wybrać z palety gotowych elementów counter C. 
  2. Wybrać w jakim miejscu programu ma ten counter się znajdować, gdy chcemy zliczać wejście X1 logicznym jest by ustawić ten counter za nim. 
  3. Uzupełnić tabelę, gdzie:  
  • Pole C służy do wyboru konkretnego licznika (np. C0). 
  • PV określa wartość, do której licznik ma zliczać. 
Dodanie licznika
Dodanie licznika

Po osiągnięciu zadanej wartości PV licznik ustawia stan TRUE na swoim wyjściu. W naszym przykładzie wyjście to steruje lampką-Y1, która zostanie załączona po zliczeniu określonej liczby impulsów. Sposób realizacji pokazano na rysunkach poniżej. 

Licznik w kodzie
Licznik w kodzie

Aby móc w pełni sterować licznikiem, należy podłączyć dodatkowe wejście odpowiedzialne za jego zerowanie (CLR). W przeciwnym wypadku nie ma możliwości cofnięcia licznika do wartości początkowej. W naszym programie licznik będzie zerowany przez wejście X2, do którego podłączony jest przycisk STOP. 

Wejście CLR
Wejście CLR

Wizualizacja działania programu na wykresach:

Wykres działania programu
Wykres działania programu

W przykładowym programie zbocze narastające z czujnika zwiększa wartość licznika o 1. Lampka załącza się, gdy wartość licznika osiągnie 5 lub więcej, natomiast przycisk STOP zeruje licznik. 

Bez kategorii