Счетчики

Существенной особенностью многих программ для ПЛК является подсчет чего-либо. Например, от ПЛК можно потребовать подсчитать число предметов в партии или зарегистрировать, сколько раз произойдет некоторое событие, а для больших электродвигателей — зафиксировать количество включений. Поэтому неудивительно, что все ПЛК содержат те или иные виды счетчиков.

Счетчик можно изобразить в виде рис. 2.32, хотя не все ПЛК обладают возможностями, которые мы опишем. Работа счетчика характеризуется двумя числами. Первое из них — это собственно отсчет (часто называемый накопленным значением), который увеличивается, когда происходит переход 0 -» 1 на суммирующем входе счетчика, или уменьшается, когда переход 0 -* 1 происходит на вычитающем входе. Накопленное значение может быть сброшено до нуля путем подачи 1 на вход очистки счетчика. Как и время, заданное таймером, подсчитанное число можно прочитать и использовать в других фрагментах программы.

Следующее число — это уставка (preset), которую можно рассматривать как заданную цель для счетчика. Если подсчитанное значение достигает уставки, подсчет заканчивается и появляется сигнал об окончании работы счетчика. Значение уставки может быть изменено программным способом; например, если речь идет о последовательности предметов, оператор может изменить количество предметов в партии, введя это значение с клавиатуры или при помощи видеотерминала. Иногда используется сигнал сброса показаний счетчика на ноль, как показано на рис. 2.32 (б).

Производители ПЛК наделяют счетчики (так же, как и таймеры) несколько отличающимися функциями. В PLC-5 и Mitsubishi счетчик с суммирующим входом (CTU), вычитающим входом (CTD) и входом сброса (RES), а также с сигнализацией окончания подсчета (например, C5:4.DN) может использоваться как оконечное устройство, выполняя роль обычного контакта.

В Siemens S5, ABB Master и GEM-80 счетчик используется как вспомогательный блок в логической схеме или звено многозвенной логической схемы, от которых могут быть получены требуемые выходные сигналы.

На рис. 2.33 приведен простой пример использования счетчика в PLC-5, Siemens S5 и GEM-80. Детали, движущиеся по конвейеру, обнаруживаются фотоэлементом, и производится их подсчет. Когда партия деталей сформирована, конвейер останавливается и загорается индикаторная лампа, сообщающая оператору, что партию надо удалить с конвейера. Как только он это сделает, с помощью кнопки перезапуска конвейера устанавливается режим формирования следующей партии.

Хотя программы для GEM и Siemens более простые, они обладают недостатком, который, на первый взгляд, не является очевидным. Если в них добавить кнопку проверки индикаторной лампы, то нажатие этой кнопки вызовет остановку конвейера. В обоих случаях эту проблему можно преодолеть, если использовать внутреннее запоминающее устройство, дающее понять, что «подсчет завершен». Тогда для конвейера следует использовать контакт —1/|—, а для лампы контакт —| |—. Это требует добавления в каждую программу одного звена. Проблемы подобного рода относятся к так называемой «технике программирования» — вопросу, который мы рассмотрим в следующей главе.

В большинстве ПЛК счетчик позволяет получить максимальное число 32 767. Если требуется большее значение, то можно использовать каскадное включение счетчиков, причем сигнал завершения работы первого счетчика запускает второй счетчик и одновременно обнуляет первый. Предположим, что счетчик 1 хранит числа в диапазоне 0—999, а счетчик 2 хранит тысячи. Тогда если в счетчике 2 накоплено число 23 516, а в счетчике 1 — 457, то общее значение будет равно 23 516 457.

Рис. 2.34 демонстрирует, как эту идею можно использовать для построения таймера, отсчитывающего очень большие времена. Пример приведен в обозначениях PLC-5, но аналогичную реализацию можно осуществить на любых ПЛК.

Перше звено за один цикл работы генерирует на выходе импульс; период несинхронизированной последовательности таких импульсов задается таймером. (Если таймер не закончил отсчет заданного времени, сигнал DN отсутствует и таймер продолжает работу. Когда отсчет времени достигает уставки, появляется сигнал DN, обнуляющий таймер и запускающий его вновь.)

Полученные импульсы с периодом следования в 1 с подсчитыва-ются последовательно включенными счетчиками, давая нарастающим итогом секунды/минуты/часы/дни/годы. Как только каждый счетчик достигает своей уставки, он выдает импульс на следующий счетчик и сбрасывает собственные показания. Этот прием широко используется для регистрации времени работы насосов, вентиляторов и других подобных устройств, что необходимо для соблюдения графика профилактического обслуживания. В этом случае «заданный интервал времени» во втором звене будет вспомогательным контактом на пусковом устройстве привода.

Таймеры большой длительности, построенные на основе счетчиков, обычно являются сохраняющими (т. е. они сохраняют значение времени, если управляющее их работой событие отсутствует). Они могут быть сделаны несохраняющими за счет сброса показаний счетчиков, когда управляющее событие отсутствует, но это бывает необходимо крайне редко.