解釋工業定時(shí)器：導通(tōng)延遲和(hé)關斷延遲
2023-7-14新聞
本文講述的(de)具體内容爲——工業定時(shí)器：導通(tōng)延遲和(hé)關斷延遲。原文作者David Peterson；選自control automation，文章(zhāng)經過機翻以及人(rén)工校對(duì)。全文閱讀時(shí)長(cháng)約4.5分(fēn)鐘(zhōng)。
測量設備事件之間的(de)時(shí)間延遲早于數字控制系統。定時(shí)器有哪些類型，在PLC出現之前它們是如何工作的(de)？PLC如何延續這(zhè)一傳統？
導通(tōng)延遲和(hé)關斷延遲定時(shí)器是PLC編程中最常見的(de)功能塊，除了(le)那些離散的(de)開/關線圈和(hé)觸點。您是否知道，早在PLC和(hé)計算(suàn)機能夠使用(yòng)其内置振蕩器組件測量微秒級的(de)延遲之前，計時(shí)器就已經存在了(le)？
這(zhè)是真的(de)，如果沒有測量時(shí)間的(de)能力，許多(duō)制造過程是不可(kě)能的(de)。如今，如果機器過程需要計時(shí)器，安裝小型PLC可(kě)能非常便宜。如果它是一個(gè)更大(dà)的(de)系統，毫無疑問。它肯定會有數字控制系統。但是對(duì)于較舊(jiù)的(de)系統或用(yòng)于單一目的(de)的(de)小型專用(yòng)面闆中的(de)系統，我們仍然可(kě)能遇到非數字計時(shí)器，即TON和(hé)TOF，因爲它們被稱爲。
圖1.PLC定時(shí)器，還(hái)是好的(de)繼電器版本？
01
開啓延遲定時(shí)器或 TO
從技術上講，縮寫可(kě)能更好地讀作“Timer On Delay”，但無論如何，主要關注的(de)是名稱的(de)“on”部分(fēn)及其對(duì)系統的(de)影(yǐng)響。
在此設置中，時(shí)序從輸入控制信号的(de)上升沿開始。如果控制信号降至低電平，定時(shí)器将複位并等待另一個(gè)上升沿再次開始。
這(zhè)些陳述适用(yòng)于模拟（繼電器）定時(shí)器以及數字編程模塊。模拟和(hé)數字版本之間的(de)第一個(gè)區(qū)别在于輸出電路。在PLC版本中，有一個(gè)輸入（有時(shí)标記爲IN或EN）和(hé)一個(gè)輸出（Q或DN）。但對(duì)于帶幹觸點的(de)模拟繼電器，有一個(gè)“公共”、“NO”和(hé)一個(gè)“NC”端子爲輸出電路中的(de)負載供電，并且有一個(gè)單獨的(de)輸入電路爲控制邏輯供電。
當邏輯輸入的(de)電源接收到上升沿輸入時(shí)，定時(shí)器開始工作，運行經過的(de)時(shí)間，直到達到預設量。在繼電器版本上，這(zhè)是由頂部的(de)刻度盤決定的(de)。但在 PLC 上，它是一個(gè)附加到功能塊的(de)整數，指示預設時(shí)間（PT 或 PRE）。
圖2.導通(tōng)延遲 DPDT 定時(shí)繼電器，無複位功能。
圖片（修改後）由 Idec 提供
定時(shí)完成後，輸出觸點通(tōng)電，常開觸點連接到公共端子。在PLC版本中，這(zhè)相當于Q輸出變爲“真”。這(zhè)些輸出觸點将保持通(tōng)電狀态，直到控制邏輯被移除。
通(tōng)俗地說，序列的(de)總結可(kě)能是這(zhè)樣的(de)：當輸入電路被激活時(shí)，時(shí)序開始。隻要輸入保持激活狀态，輸出就會在短暫延遲後打開。停用(yòng)輸入以關閉計時(shí)器。
02
關斷延遲定時(shí)器或 TOF
導通(tōng)延遲計時(shí)器是迄今爲止最容易理(lǐ)解的(de)。關斷延遲會導緻混淆，尤其是在模拟定時(shí)繼電器的(de)情況下(xià)，主要原因之一是。至少，我對(duì)一件主要的(de)事情感到困惑，直到我可(kě)以通(tōng)過坐(zuò)在我旁邊的(de)繼電器來(lái)驗證它的(de)準确性。
在大(dà)多(duō)數情況下(xià)，TOF的(de)操作與TON相反。TON需要一個(gè)上升沿來(lái)開始時(shí)序，而TOF需要一個(gè)輸入控制的(de)下(xià)降沿。當輸入斷電時(shí)，計時(shí)開始。
我對(duì)這(zhè)個(gè)過程的(de)主要擔憂是，對(duì)于許多(duō)這(zhè)些定時(shí)繼電器，邏輯輸入也(yě)爲線圈提供 24 伏電源。如果我斷開了(le)線圈的(de)電源，并且沒有其他(tā)電源，它如何保持計時(shí)（最多(duō)）幾分(fēn)鐘(zhōng)（對(duì)于某些型号）？至少對(duì)于 TON，您必須在整個(gè)持續時(shí)間内繼續供電，但在 TOF 的(de)情況下(xià)則不然。
圖3.包括具有複位功能的(de)關斷延遲單刀(dāo)雙擲定時(shí)繼電器。
圖片（修改後）由omron提供
在案例中，示例是Omron H3CR-H 系列關斷延遲定時(shí)繼電器。時(shí)序圖狀态爲标有“源”的(de)兩個(gè)端子供電，輸出觸點将通(tōng)電。斷開電源後，計時(shí)開始。對(duì)于此模型，持續時(shí)間最長(cháng)可(kě)達 12 秒。在預設時(shí)間後，繼電器再次斷電。
果然，即使完全斷電，繼電器在預設時(shí)間内仍保持通(tōng)電狀态。但我了(le)解到，對(duì)于這(zhè)些類型的(de)繼電器，輸入電源信号必須保持開啓最短時(shí)間才能爲繼電器充電并在斷電後保持通(tōng)電。該繼電器隻需要 0.1 秒的(de)通(tōng)電時(shí)間即可(kě)保持輸出開啓 12 秒。相當令人(rén)印象深刻。
時(shí)序圖的(de)總結是這(zhè)樣的(de)：給輸入通(tōng)電，輸出也(yě)會立即通(tōng)電。斷開輸入的(de)電源，定時(shí)器将開始其定時(shí)周期。在定時(shí)器結束時(shí)，繼電器輸出再次斷電。
03
比較 TON 和(hé) TOF
如果兩個(gè)繼電器仍然混淆，請對(duì)比這(zhè)兩種行爲以獲得(de)更清晰的(de)理(lǐ)解。
1.激活輸入：TON不通(tōng)電，TOF通(tōng)電。
2.讓輸入長(cháng)時(shí)間保持打開：TON最終會通(tōng)電，TOF隻是保持打開。
3.停用(yòng)輸入：TON立即關閉，TOF保持開啓一段時(shí)間。
4.讓輸入長(cháng)時(shí)間保持關閉狀态：TON隻是保持關閉狀态，TOF最終會斷電。
5.它們都将保留在那裏，等待輸入再次激活并返回步驟 1。
對(duì)于這(zhè)兩種類型的(de)繼電器，一些變體包括“複位”輸入，該輸入會在任何點中斷過程，使輸出斷電并需要返回上述步驟 1。
04
何時(shí)使用(yòng) TON 或 TOF？
TON用(yòng)于使一個(gè)事件在預設時(shí)間後跟随另一個(gè)事件，例如在加熱(rè)器運行幾分(fēn)鐘(zhōng)後傳送帶打開。
另一方面，TOF用(yòng)于在兩台機器關閉之間提供延遲，例如冷(lěng)卻風扇在電機關閉後必須保持運行幾秒鐘(zhōng)。
您可(kě)能會發現自己在控制編程中主要使用(yòng)延遲計時(shí)器。但是，如果您确實遇到了(le)關閉延遲配置，很高(gāo)興了(le)解它們的(de)工作原理(lǐ)。
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