2.10 延时断开（课件）《PLC技术及应用》（高教版·第2版）同步精品课堂

任务2.10 延时断开 《PLC技术及应用》（高教版·第2版） 同步精品课堂—中职专业课 学习目标 01 03 02 能准确说出T编程元件的类型（如TON、TOF）及计时原理，明确延时接通、延时断开、闪烁控制程序的功能差异，清楚双线圈问题的危害及成因。 能在PLC编程软件中正确配置T编程元件参数，独立编写延时接通、延时断开及闪烁控制程序，会用“逻辑整合”等方法解决双线圈问题。 通过分析工业与生活中的延时场景，培养控制逻辑的精准意识，在程序调试中提升故障排查能力，树立符合职业岗位要求的规范编程习惯与工程思维。 学习目标 课前导入 同学们，咱们平时用的微波炉加热完会“叮”一声提醒，这声提醒怎么刚好在加热结束后响起？工厂里的传送带，按下停止按钮后不是立刻停，而是缓一会儿才停，这又是怎么实现的？其实这些都离不开PLC里的“延时控制”！微波炉的提醒靠“延时接通”，传送带的缓停靠“延时断开”，还有车间警示灯的闪烁，也得用专门的闪烁控制程序。不过编这些程序时，一不小心就会碰到“双线圈”问题导致设备故障。今天咱们就学T编程元件和这三类控制程序，再搞定双线圈难题，学会了就能自己设计这些实用的控制逻辑！ 如图2-108所示，本专题将在FX仿真软件F-1界面， 完成“卷帘门自动与手动的控制”。要求如下: 1.人口传感器(X2):若该传感器检测到车辆，控制卷帘门上升(YO)0.5s后停止(卷帘门恰好开启一半)。 2.门上升按键(X10):卷帘门开启高度不合适时，可通过该按键手动调节。为防止误操作，长按该按键2s后，卷帘门上升(YO)。松开按键或到达上限位置(X1)停止。 3.出口传感器(X3):当其检测到车辆完全通过后，卷帘门下降(Y1);到达下限位置(X0)停止。 问题引入 1.若入口传感器(X2)检测到车辆，则控制卷帘门上升(YO)0.5s后停止。 我们常将上述控制功能称为“延时断开”。 首先，通过“自锁控制”程序实现卷帘门持续上升的控制。在这选用“上升沿”触点X2而非“动合”触点，是为了避免因车辆停滞不前，动合触点X2持续闭合，卷帘门不能停止的情况。 接下来，将线圈TO(定时器)并联到线圈YO上，同时指定TO的设定值-K5(K表示十进制常数)，如图2-109所示。进而实现对卷帘门上升时间的监测0.5s。 探究解决 说明: 如图2-110所示，在FX仿真软件中下载程序后，TO的当前值会出现在设定值K5的下方，其初始值为“0”。 如图2-111所示，卷帘门上升(YO)时，线圈TO也被驱动，使其当前值以 100 ms为时基累积加1运算; 当到达设定值时，不再累积加1，监测卷帘门上升(YO)时间已达到0.5s。 探究解决 最后，将动断触点TO串联在线圈 YO前，实现卷帘门上升0.5s时，停止其上升的控制，如图2-112所示。 探究解决 探究解决 说明: 如图2-113所示，当卷帘门上升0.5s时，线圈 TO当前值设定值，其下方TO触点状态立即切换，而其上方TO触点将在下一个扫描周期切换。 如图2-114所示，动断触点TO断开，线圈T0、YO同时断电，卷帘门停止上升，定时器线圈TO当前值复位清零;其下方T0触点状态立即恢复初始状态，而其上方TO触点将在下一个扫描周期恢复初始状态。 2.长按门上升按键(X10)2s后，卷帘门上升(Y0)。松开按键或到达上限位置(X1)停止，如图2-115所示。 常将上述控制功能称为“延时接通”。 通过线圈TI(定时器)并指定其设定值-K20实现对门上升按键长按2s的监测。当长按上升键2s后，动合触点TI闭合，门才开始上升。门到达上升限位，动断触点X1断开线圈YO，门将不再上升。 探究解决 说明: 在上述程序中，功能1与2分别为卷帘门自动与手动控制程序;它们均涉及卷帘门上升(YO)的操作控制，这就造成了“双线的出现。 如图2-116所示。 探究解决 解决方法如下: 探究解决 ①将较复杂梯级程序中所有YO 替换成M0。 ②将动合触点M0并联到另一线圈Y0之前即可(为避免“自动控制”下卷帘门到达上限仍上升运行，将动合触点M0并联到动断触点X1之前)。 3.当出口传感器(X3)检测到车辆完全通过后，卷帘门下降(Y1);到达下限位置(X0)停止，如图2-117所示。 采用“自锁控制”程序实现，需强调:车辆完全通过，即出口传感器X3由“能检测到→检测不到”信号时:为此，应通过“下降沿”触点X3作为启动条件。 探究解决 图2-118所示为刚刚完成编写的梯形图程序。请在FX仿真软件 F-1界面中，录人该程序(带注释)并对照功能要求进行操作检验。 知识链接 1.T编程元件一FX3U系列PLC 定时器(T)在PLC中的作用相当于一个时间继电器。 有触点和线圈。 常用于时间控制，如图2-118所示。 按十进制编号，其设定值范围为I-32 767。 T0~T199，共200个100ms一般定时器，定时范围0.1-3 276.7s。 T200~T245，共46个10ms一般定时器，定时范围0.01-327.67s。 T246~T249，共4个1ms累计定时器，定时范围0.001-32.767s。 T250-T255，共6个100ms累计定时器。 知识链接 (1)一般定时器 如图2-119所示，当定时器线圈T200的驱动输入X0为ON, T200当前值计数器就对10ms的时钟脉冲进行加法运算，如果这个值等于设定值K123，定时器的输出触点动作。也就是说，输出触点是在驱动线圈后的1.23s后动作。 一般定时器不具备断电保持功能，即驱动输入X0 断开或是停电时，定时器当前值复位清零并且输出触点也复位。 知识链接 (2)累计定时器 如图2-120所示，当定时器线圈T250的驱动输入X1为ON时，T250当前值计数器就对100 ms的时钟脉冲进行加法运算，如果这个值等于设定值K345时，定时器的输出触点动作。 累计定时器具有计数累计功能。在计数过程中，即使出现输入 X1 变为 OFF或停电的情况，当再次运行时也能继续计数。其累计动作时间为34.5 s。 只有在复位输入X2为ON时，定时器当前值才复位清零并且输出触点也复位。 知识链接 2.延时断开控制程序 输人信号变为ON状态以后，保持控制对象在一定的时间内处于ON状态。 通过“卅”实现输入信号的单次触发，将定时器线圈并联到控制对象输出线圈上，并将其动断触点作为控制对象的停止条件。 3.延时接通控制程序 输入信号处于ON状态一段时间后，控制对象才处于ON状态。 输入信号后串联定时器线圈，并将其动合触点作为控制对象的启动条件。 知识链接 4.闪烁控制程序 通过定时器实现指示灯周期闪烁，并且可根据需要灵活改变亮灭时间。 如图 2-121所示，①当输入X1=ON后→②T1延时2s后， Y0=ON→③同时T2定时器开始定时，1s后断开T1线圈。 使TI、T2线圈复位，Y0=OFF;TI又开始定时，以后Y0线圈将这样周期性地灭2s亮ls，直到X1=OFF。 知识链接 5.解决双线圈问题 程序中出现双线圈，可采用图2-122所示对策更改程序。 此外，还可采用其他编程方法，如使用SET、RST指令或跳转指令(详见第5篇)，以及使用步进梯形图指令(详见第4篇)，在各状态中对同一个输出线圈编程。 其中，使用步进梯形图指令时请注意:如果主程序中存在的输出线圈在状态中也被编程，会被视为“双线圈” 知识链接 课堂练习 1.定时器TOF（断电延时定时器）的复位条件是（ ） A. 计时值达到设定值 B. 输入端再次通电 C. 输出端断开 D. 程序重启 答案：B 解析：TOF的特点是“通电时输出接通，断电后开始计时，计时到输出断开”；若需提前复位TOF，需让其输入端再次通电，此时计时值清零，输出恢复接通状态。 课堂练习 2.编写延时断开控制程序时，定时器与输出元件的连接关系是（ ） A. 定时器直接控制输出元件接通 B. 定时器的常闭触点控制输出元件断开 C. 定时器的常开触点控制输出元件断开 D. 输出元件直接控制定时器 答案：B 解析：延时断开逻辑为“正常时输出接通，定时器断电后计时，计时到后断开输出”，因此需将TOF的常闭触点串联在输出回路中：TOF通电时，常闭触点闭合，输出接通；TOF断电计时到后，常闭触点断开，输出停止。 课堂练习 3.若定时器设定值为5000，单位为毫秒，则实际计时时长为（ ） A. 5秒 B. 50秒 C. 500秒 D. 0.5秒 答案：A 解析：定时器设定值单位为毫秒（ms），1秒=1000毫秒，因此5000ms=5秒，实际计时时长为5秒。 课堂练习 4.下列可能导致“双线圈问题”的程序编写方式是（ ） A. Y0通过X0控制，同时Y0通过X1控制 B. Y0通过X0和X1的串联逻辑控制 C. Y0通过X0和X1的并联逻辑控制 D. Y0通过定时器T0的触点控制 答案：A 解析：A选项中Y0被X0和X1分别控制，程序中会出现两个“OUT Y0”指令，属于双线圈；B、C是将控制条件整合，仅一个“OUT Y0”，D是单一条件控制，均无双线圈问题。 课堂练习 5.闪烁控制程序中，两个定时器的设定值应（ ） A. 完全相同 B. 一个为另一个的2倍 C. 之和等于闪烁周期 D. 无固定关系 答案：C 解析：闪烁周期=“亮”的时长+“灭”的时长，两个定时器分别控制“亮”和“灭”的计时，因此它们的设定值之和即为闪烁周期（如T0设定1秒控制亮，T1设定1秒控制灭，闪烁周期为2秒）。 课堂练习 6.定时器TON通电后，若计时未到就断电，其计时值会（ ） A. 保持不变 B. 清零 C. 继续累加 D. 自动复位到设定值 答案：B 解析：TON是通电延时定时器，通电时开始计时，断电后无论计时是否完成，计时值都会立即清零，再次通电时重新从0开始计时。 课堂练习 7.延时接通控制程序中，输出元件的动作时机是（ ） A. 触发信号接通时 B. 定时器计时值达到设定值时 C. 触发信号断开时 D. 定时器复位时 答案：B 解析：延时接通的逻辑是“触发信号接通→定时器开始计时→计时到→输出动作”，因此输出元件在定时器计时值达到设定值时动作。 课堂练习 8.解决双线圈问题时，若Y0需在X0接通或X1接通时都动作，正确的编写方式是（ ） A. 先写“X0 OUT Y0”，再写“X1 OUT Y0” B. 写“X0 OR X1 OUT Y0” C. 写“X0 AND X1 OUT Y0” D. 先写“X0 M0”，再写“X1 M1”，最后写“M0 OR M1 OUT Y0” 答案：D 解析：D选项通过辅助继电器M0、M1整合X0、X1的控制逻辑，最终仅一个“OUT Y0”，无双线圈；A是双线圈，B语法错误（OR指令需先有LD指令），C是“X0和X1同时接通”才动作，不符合需求。 课后作业 （1）若需实现“按下启动按钮X0，Y0延时3秒接通；按下停止按钮X1，Y0立即断开”，应选用哪种定时器？ （2）定时器TOF通电后，若一直保持通电状态，输出元件会如何动作？ 课堂小结 $