Короткі теоретичні відомості. Таймери дозволяють програмно реалізувати послідовності синхронізації

Таймери дозволяють програмно реалізувати послідовності синхронізації, такі як інтервали очікування та спостереження, вимірювання інтервалів або генерування імпульсів.

Існують наступні типи таймерів:

– імпульсні таймери (Pulse timers);

– розширені імпульсні таймери (Extended pulse timers);

– таймери затримки ввімкнення (On-delay timers);

– таймери затримки ввімкнення із запам'ятовуванням (Retentive on-delay timers);

– таймери затримки вимкнення (Off-delay timers).

Таймер можливо запрограмувати повністю як блоковий елемент або за допомогою окремих програмних елементів. Таймер контролюється шляхом запиту його стану («Timer running», «Таймер працює») або поточного значення таймера, яке можливо отримати з виходу таймера в двійковому або двійково-десятковому (BCD) коді.

Таймер дозволяє виконувати наступні операції:

– запуск таймера, при заданому значенні часу;

– обнулення (скидання) таймера;

– перевірка стану таймера;

– зчитування (цифрового) значення таймера в бінарному коді;

– зчитування (цифрового) значення таймера в BCD-коді.

Блоковий елемент для таймера містить всі ці операції таймера у формі функціональних входів і функціональних виходів (рис. 3.1). Над блоковим елементом розташований абсолютний або символічний адресу таймера. У самому блоковому елементі в якості заголовка зазначений режим таймера (S_PULSE означає «Start pulse timer» або «Запуск імпульсного таймера»). Призначення для входів S і TV обов'язкові, в той час як для інших – ні. Опис виводів таймеру представлено в таблиці 3.1.

а)	б)
Рисунок 3.1 – Графічне представлення таймеру: а) мова програмування LAD; б) мова програмування FBD

Таблиця 3.1 – Опис виводів таймерів

Таймер стартує, коли результат логічної операції (RLO) змінюється на вході запуску (start input). Така зміна сигналу завжди потрібна для запуску таймеру. У разі таймера затримки вимкнення RLO повинен помінятися з «1» на «0»; всі інші таймери стартують при зміні RLO з «0» на «1».

Запустити таймер можливо в одному з п'яти різних режимів (рис. 3.2). Однак, немаєсенсу використовувати будь-який даний таймер більш, ніж в одному режимі.

Рисунок 3.2 – Робочі характеристики таймеру

Імпульсний таймер.Діаграма на рис. 3.3 пояснює характеристики при запуску та скиданні імпульсного таймеру.

Рисунок 3.3 – Робочі характеристики імпульсного таймеру

Зона 1. Коли сигнальний стан на вході запуску (start input) таймера змінюється з «0» на «1» (позитивний фронт), таймер запускається. Він працює на протязі запрограмованої тривалості, поки сигнальний стан на вході запуску дорівнює «1». Під час роботи таймера вихід Q видає сигнальний стан «1». Маючи стартове значення в якості початкової точки, значення часу відраховується у зворотному порядку до нуля згідно з часовою базою.

Зона 2. Якщо сигнальний стан на вході запуску таймера змінюється на «0» до закінчення часу, то таймер зупиняється. Вихід Q стає рівним «0». Значення часу показує, скільки часу працював би таймер ще, не будь він передчасно перерваний.

Скидання імпульсного таймера має статичний ефект і отримує пріоритет перед запуском таймера (рис. 3.3).

Зона 3. Сигнальний стан «1» на вході скидання (reset input) активного таймера обнуляє цей таймер. Вихід Q в цьому випадку дорівнює «0». Значенню часу і тимчасової базі також присвоюються нулі. Якщо сигнальний стан входу скидання переходить з «1» в «0», в той час як сигнальний стан при вході установки ще дорівнює «1», то таймер залишається незмінним.

Зона 4. Сигнальний стан «1» на вході скидання неактивного таймера ніякого впливу не здійснює.

Зона 5. Якщо сигнальний стан на вході запуску переходить з «0» в «1» (позитивний фронт), поки сигнал скидання ще присутній, таймер стартує, але негайно скидається (на діаграмі показано лінією). Якщо перевірка стану таймера була запрограмована після скидання, то короткочасний запуск таймера не впливає на перевірку.

Таймер затримки на ввімкнення.Діаграма на рис. 3.4 пояснює характеристики при запуску та скиданні таймеру затримки на ввімкнення.

Рисунок 3.4 – Робочі характеристики таймеру затримки на ввімкнення

Зона 1. Коли сигнальний стан на вході запуску таймера змінюється з «0» на «1» (позитивний фронт), таймер запускається. Він працює протягом запрограмованої тривалості. Операції зчитування з очікуванням сигнального стану «1» повертають результат «1», якщо час минув, і на вході запуску і раніше присутній сигнальний стан «1» (затримка включення). Маючи стартове значення в якості початкової точки, значення часу відраховується в напрямку зменшення до нуля згідно з базою.

Зона 2. Якщо під час роботи таймера сигнальний стан на вході запуску змінюється з «1» на «0», то таймер зупиняється. У таких випадках зчитування з очікуванням сигнального стану «1» (стан таймера) завжди повертає результат перевірки «1». Значення часу показує кількість часу, що залишився.

Скидання таймера затримки включення має статичний ефект і отримує пріоритет перед запуском таймера (рис. 3.4).

Зони 3, 4. Сигнальний стан «1» на вході скидання обнуляє працюючий і не діючий таймер. Зчитування з очікуванням сигнального стану «1» (стан таймера) у цьому випадку повертає результат перевірки «0», навіть якщо таймер не працює, і на вході запуску все ще присутній сигнальний стан «1». Значення часу і часова база також обнуляються. Зміна сигнального стану на вході скидання з «1» на «0» при сигнальному стані «1» на вході запуску на таймер не впливає.

Зона 5. Якщо сигнальний стан на вході запуску переходить з «0» в «1» (позитивний фронт) при наявності сигналу скидання, то таймер запускається, але негайно скидається (на діаграмі це показано лінією). Якщо перевірка стану таймера при програмуванні передбачена після скидання, то короткочасний запуск таймера не вплине на перевірку.

Таймер затримки на вимкнення.Діаграма на рис. 3.5 пояснює характеристики при запуску та скиданні таймеру затримки на вимкнення.

Зони 1, 2. Таймер запускається, коли сигнальний стан на вході запуску таймера змінюється з «1» на «0» (негативний фронт). Він функціонує протягом запрограмованої тривалості. Зчитування з очікуванням сигнального стану «1» (стан таймера) повертають результат перевірки «1», коли сигнальний стан на вході запуску «1», чи коли таймер працює (затримка вимкнення). Використовуючи стартове значення в якості початкової точки, значення часу відраховується в напрямку зменшення згідно з часовою базою.

Рисунок 3.5 – Робочі характеристики таймеру затримки на вимкнення

Зона 3. Якщо сигнальний стан на вході запуску змінюється з «0» на «1» (позитивний фронт) під час роботи таймера, то він скидається. Перезапускається таймер тільки при наявності на вході запуску негативного фронту.

Обнулення таймера затримки вимкнення має статичний ефект і отримує пріоритет перед запуском таймера (рис. 3.5).

Зона 4. Сигнальний стан «1» на вході скидання таймера під час роботи таймера обнуляє його. У цьому випадку результат зчитування з очікуванням сигнального стану «1» (стан таймера) дорівнює «0». Значення часу і часова база також обнулені.

Зони 5, 6. Сигнальний стан «1» на вході запуску і на вході скидання обнуляє бінарний вихід таймера. Зчитування з очікуванням сигнального стану «1» (стан таймера) у цьому випадку повертає сигнальний стан «0». Якщо сигнальний стан на вході скидання тепер знову переходить в «0», вихід таймера повертається в стан «1».

Зона 7. Якщо сигнальний стан на вході запуску переходить з «1» в «0» (негативний фронт) при наявності сигналу скидання, то таймер стартує, але негайно скидається (на діаграмі це показано лінією). Тоді зчитування з очікуванням сигнального стану «1» (стан таймера) повертає результат перевірки «0».

Хід роботи

1. Ознайомитися з основними типами таймерів в програмному пакеті WinPlC7.

2. Побудувати схему пуску та динамічного гальмування двигуна постійного струму послідовного збудження (ДПС НЗ) та написати програму курування нею. Силова схема ДПС НЗ приведена на рисунку 3.6.

Рисунок 3.6 – Силова схема ДПС НЗ

Схема керування наведена на рисунку 3.7.

Рисунок 3.7 – Схема управління пуском і гальмуванням ДПС НЗ

Вона працює наступним чином: при натисканні кнопки SB2 («Пуск») вмикається реле KM1:

KM1.1 підключає М1 з Rd до живлення;

KM1.2 замикається і ставить KM1 на самостійне живлення;

KM1.3 замикається, вмикаючи KТ1;

КМ1.4 замикається, вмикаючи КТ3;

КМ1.5 розмикається і блокує включення КМ4.

При ввімкненні КТ1 через певну затримку часу замикається КТ1.1 і вмикає КМ2:

КМ2.1 замикається, шунтує Rd1, двигун переходить на наступний пусковий ступінь;

КМ2.2 замикається, вмикає КТ2. Через деяку затримку часу замикається КТ2.1 і вмикає КМ3;

КМ3.1 замикається, шунтує Rd2. Двигун виходить на природну характеристику.

При роботі М1 на природній характеристиці ввімкнені усі реле, крім КМ4. КМ1.5 розімкнутий, КТ3.1 замкнутий. При натисненні SB1 («Стоп») вимикаються КМ1, КТ1, КМ2, КТ2, КМ3, КТ3. Розімкнений КМ1.4 вимикає КТ3, а замкнений КМ1.5 дозволяє ввімкнення КМ4. КМ4.1 підключає паралельно якорю опір Rdt.

При програмуванні контролера за допомогою пакету WinPLC7 задаються наступні параметри:

– кнопкам I0.0 та I0.1 призначаються відповідні команди «Стоп» та «Пуск»;

– контактор вмикання двигуна в мережу – Q0.0;

– контактори першого і другого ступеня пуску – Q0.1 та Q0.2;

– контактор динамічного гальмування – Q0.3.

Схема працює аналогічно опису схеми керування на рисунку 2.7. Функцію реле часу виконують таймери Т0, Т1 (з затримкою при вмиканні, on-delay), Т2 (затримка при вимиканні, off-delay). Час затримки встановлено 5с. Вхід «Т» вмикає таймер і починає відлік, «R» – перезавантаження таймеру, «TV» - встановлення часу відліку.

Програмна реалізація пуску та динамічного гальмування двигуна постійного струму незалежного збудження представлена на рис. 3.8.

3. Провести покроковий контроль розробленої програми.

Рисунок 3.8 – Реалізація програми пустку та динамічного гальмування двигуна постійного струму незалежного збудження

Зміст звіту

1. Титульна сторінка.

2. Тема й мета роботи.

3. Опис проведеної роботи.

4. Структурна схема розробленої програми.

5. Висновки щодо роботи.

Контрольні питання

1. Охарактеризуйте основні типи таймерів та операції які вони дозволяють виконувати.

2. Поясніть роботу імпульсного таймеру.

3. Поясніть роботу таймеру з затримкою на ввімкнення.

4. Поясніть роботу таймеру з затримкою на вимкнення.

5. Яким чином реалізується система пуску ДПС НЗ в функції часу.

6. Яким чином реалізується система динамічного гальмування ДПС.

Література:[2, с. 52–65; 6, с. 75–85; 7, с. 163–182].

Лабораторна робота №4

Поиск по сайту: