特点:
1、本装置的时间系统完全采用模拟电子技术作为核心,它的精度稍低于用晶振为时钟源经大量的数字分频获得的数字时钟,但其成本大大降低;
2、相对于数字时钟,它具有电路简单、成本低、制作方便易行、使用价值高以及技术含量高的特点,可以使参与者获得真知感悟。
3、调试操作简单、工作可靠稳定、重复性好。 性能参数 由四个(K1、K2、K3和K4)乒乓二掷(位)钮子开关,完成1~16分钟时间设定,定时精度≤±1%。 电路组成 由有源线性反相积分放大器、电压比较器声光闪烁告警及其控制电路等组成,如图1所示:
方案分析设计部分
通过lm374输入脉冲信号,在通过74LS00对电路实行倒计数。电路开始运行 时,只正常显示,通过四个开关,对电路进行控制,然后开始计时,判断时间
时间是否完成,没有则继续显示、否则,发出警报。运行状态用二个LED灯表示,绿LED亮表示计时,红LED闪亮表示结束。报警电路采用蜂鸣器,时间为0时,蜂鸣器响。用数码管表示计时时间,计时方式对过程作时间显示。在时间是由用户拔动开关进行设置,并设置复位键,显示过程可对时间进行复位,其原理框图如图1所示
电路设计
1.秒脉冲发生器 秒脉冲发生器可以由一个集成的lm324构成,当电源接通后,VCC通过对R4、R5向电容充电。电容上得到电压按指数规律上升,当电容上的电压上身到 2/3VCC时,输电压VO为零,电容放电。当电压下降到1/3VCC时,输出电平为高电平,电容放电结束。这样周而复始便形成了振荡。我们要的周期是1秒,频率是1赫兹。周期T可以由下面的公式可知: T=(R4+2R5)C2ln2 其中R4=R5=48KΩ,C1=0.01μF,C2=10μF,把数据带入T=(R4+2R5)C2ln2,得T=1s,即周期为一秒,输出1HZ的信号,电路如图2所示:
2. 一百进制分计数器和六十秒计数器的设计 一百进制分计数器和六十秒计数器的原理是一样的,不同的只是它们的输入脉冲和进制不同而已,我们用四片74LS00来实现分计数和秒计数功能,其中74LS00的功能表如图3所示。我们要的只是减计数,所以我们把它的UP端接到高电平上去,DOWN端接到秒脉冲上;秒十位上的输入端B、C端接到高电平上,即从输入端置入0110(十进制的6),秒十位的LD端和借位端BO联在一起,再把秒个位的BO端和秒十位的DOWN联在一起。当秒脉冲从秒位的DOWN端输入的时候秒计数的192开始从9减到0;这时,它的借位端BO 会发出一个低电平到秒十位的输入端DOWN,秒十位的计数从6变到5,一直到变为0;当高低位全为零的时候,秒十位的BO发出一个低电平信号,DOWN为零时,置数端LD等于零,秒十位完成并行置数,下一个DOWN脉冲来到时,计数器进入下一个循环减计数工作中。对于分计数来说,道理也是一样的;只是要求,当秒计数完成了,分可以自动减少,需要把秒十位的借位端BO端接到分计数的DOWN端作为分计数的输入信号来实现秒从分计数上的借位。我们可以利用分计数的UP端来进行外部置数,当把它们各接到一个低触发(平时保持高电平,外部给一个力就输入一个低电平)的脉冲上 就可以实现从0-9的数字输入,电路如图4所示。
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1、我想在程序中20个地方使用定时器的常开触点可以吗?如果定时器定时时间到,这20个常开触点是一起动作吗? 答:可以,因为定时器的触点(常开或常闭)是一个编程软元件。它可以在程序中使用无限次。相当于有无线个触点供你使用。这20个触点不是一起动作的。PLC的程序运行是逐行逐行扫描执行的,扫描到那一行,那一行的触点才动作。因此,严格地讲,这20个触点是动作有限有后的,不是一起动作的。 2、书上说,定时器只有通电延时触点,我想用断电延时触点怎么办? 答:定时器只有通电延时触点,如果想使用断电延时触点,只有通过编制断电延时程序才能做到,下图为一断电延时断开的程序,供参考。 3、我在他人程序中看到T5D100,我不明白这个T5的定时时间设定值到底是多少? 答:定时器T5D100的定时器时间设定值就是数据寄存器D100的值。这是定时器定时时间间接设定方式。间接设定的好处是只要改变D100的值,就等于改变了定时器定时设定值。 4、定时器的当前值指什么?当前值有什么用? 答:当定时器被驱动开始计时后,其数值是从0开始变化,一直变化到设定值为止,这个不停变化的值就叫做定时器的当前值。当前值给用户提供了一种定时器的使用功能,即与触点比较指令相配合,可以在设定值范围内任一时间点对输出进行控制。 5、如何提高定时器的定时精度? 答:定时器根据计数时钟分为100ms,10ms和1ms三种,它们的区别在于定时时间的程序不同。100ms定时器是按照0.1s的程序变化的,而1ms定时器是按照0.001s的程序变化的。如果要提高定时器的精度,就选用1ms定时器。 6、定时器的三要素指什么? 答:定时器的三要素是指定时器的启动、触点动作和复位。 7、我一直不明白为什么在子程序中,要使用T192-T199定时器?难道使用其他定时器不行吗? 答:在子程序中,既可以使用普通定时器,也可以使用子程序专用定时器T192-T199。他们两者的区别是普通定时器仅在执行子程序是才计时,如果不执行子程序,计时会中断。这样,就影响了计时的准确性,发生计时误差。而T192-T199则不会。在子程序中启动了专用定时器,即使子程序不执行了。定时器仍然继续计时,这样就保证了计时的准确性。 8、什么是积算型定时器?他和通用定时器的差别哪里? 答:积算型定时器又叫断电保持型定时器,这和通用定时器的区别在于积算型定时器在定时过程中,如果驱动条件断开或断电引起计时停止时,能保持计时当前值。而等到驱动条件接通或上电后,会在原来计时基础上继续计时,直到计时达到设定值为止。 9、老师,请你详细介绍一下如何使定时器的复位知识? 答:定时器复位根据其复位方式不同而不同,对通用型定时器来说,其启动和复位均由驱动条件来决定。驱动条件由导道变为复位时,定时器马上复位。另外,当PLC发生断电时,定时器也自动复位。对积算型定时器来说,其不因驱动条件断开或断电而复位,必须使用RST指令复位。当然,普通定时器也可以用RST指令复位。 10、请问定时器T5K10是不是它的定时设定值为10S? 答:定时器的定时设定值是设定值乘以定时器的时钟脉冲的时钟脉冲周期。不同编址的定时器其时钟脉冲周期是不一样的。所有定时器分为100ms,10ms和1ms三种时钟脉冲周期。同样的设定值,但因编址不同因定时时间设定值而不同,例如: T5?k10定时时间为1s T243?K10定时时间为0.1s T275?K10定时时间为0.01s 定时器编址与时钟脉冲周期关系可查资料或手册 11、在梯形图程序中,定时器当前值是如何表示的? 答:在程序中,定时器的当前值正要是作为功能指令的操作数出现的。其表示为定时器的编址。例如: RST?248将定时器T248当前值复位 MOV?T10?D0把定时器T10当前值传送到D0中去 12、把定时器复位,定时器发生了哪些变化? 答:定时器复位,主要产生下面个动作。 1、定时器的当前值变为0 2、定时器的触点恢复为最初的状态(即常开为常开,常闭为常闭) 13、请教前辈,当定时器计时达到设定值后,如果驱动条件仍然成立,定时器会继续计时吗? 答:当定时器定时达到设定值后,如果驱动条件仍然成立,定时器的当前值不再发生变化,保持设定值不变。不会继续计时。等待定时器复位。 14、为什么定时器T0K40000,输入时会发生输入不进去的错误? 答:定时器的设定值寄存器是一个16位的数据寄存器,其最大值为K32767。而K40000已经超过了这个最大值,所以不能输入梯形图。 15、老师,T0K-500的定时时间设定值是多少? 答:定时器的定时值不能设定为负值,如果设定为负值,则规定它的定时时间设定为0秒。 16、老师,我不懂程序中T10K100V0的定时时间设定值是多少?能给我说一下吗? 答:T0K100V0为定时器的变址设定。其定时值与V0的数值有关,定时值为K100+(V0),例如,(v0)=k10,则定时值为K100+(V0),而定时时间值为11秒。 17、老师,我看大一台设备上有两个数字开关,工人告诉我说,这是用来修改时间设定的,我想弄明白,它是如何改变时间设定的? 答:利用数字开关可以从外部改变定时器设定值。其设定步骤是: 1、利用B1N指令将外部数字开关的8421BCD码转换成而进制数并传送一个数据寄存器存储起来,例如D10 2、将D10设定为定时器的设定值例如T0D10, 3、这样,改变数字开关的值,就等于改变PLC内定时器的设定值。 18、老师,我不想用触摸屏改变定时器的设定值,因为太贵,能不能给我介绍一下其他方法从外部改变定时器的设定值。 答:除了用文本显示器和触摸屏来改变定时器的设定值之外,早期的PLC的定时器设定值是通过输入端外接各种开关来改变设定值的,这些方法简单,实用,成本低,缺点是占用输入外接各种开关来改变设定值的,这些方法简单,实用,成本低,缺点是占用输入口比较多,现介绍如下: 1、外接按钮输入:设计程序。使用按钮每按1下增加或减少定时时间(0.1秒或1秒),这样通过两个按钮动作次数就可以基本估计定时时间的多少。 2、外接开关输入:设计程序,利用开关的不同组态输入预光设定的定时时间。 3、外接一组拨码开关;拨码开关可以组成一组二进制数(N为开关个数),PLC通过指令把该N位二进制数送入内存,作为定时器的设定值。这就是PLC早期人机对话方式,比较上面三种方法,拨码开关程序设计简单,设定值准确。 4、外接数字开关;程序中使用功能指令BIN直接把数字开关的十进制值送入PLC的内存作为定时器的设定值。这是目前仍然在大量使用的一种方法。 5、外接按钮输入:在输入端按入10个按键(常复位)的开关。通过功能指令TKY讲外部按键输入顺序送入PLC内存作为定时器的设定值。 上诉几种方法的讲解、外部接线和程序编制详见李金城老师编著《三菱FX3UPLC应用基础与编程入门》一书第4章 19、我的控制对象是以小时延时控制的,如果用多个定时器接力方式完成,又感到太复杂,有没有其他的方式呢? 答:多个定时器按理可以延长定时时间,但用到的定时器较多。还要进行准确计算。如果只是精确到小时,可以利用计时器指令HOUR,它的基本功能是当驱动条件成立后,对驱动条件的闭合时间进行累加检测,当时间到达设定时间时,驱动事先设定的指令,HOUR指令的设定时间总以小时计。 20、实训班老师说,计数器在使用前一定要清零,为什么? 答:是的。程序中使用某个计数器前,必须先对它清零,因为计数器在上一次使用后其残留的计数值不会自动清除,一定要通过RST指令进行清零,否则必然会影响后面计数。 21、我用指令MOVC210D0将C210的当前值传送到D0中去,发送传送结果不对,为什么? 答:C210是32位加减计数器,应用DMOVC210D0才对。用16位指令MOV肯定会发生错误。 22、当我用X0驱动计数器C0K100时,为什么X0断开时,计数器并不复位? 答:这是学员利用定时器概念来理解计数器是所产生的问题。定时器的驱动条件也是定时器复位的条件,定时器不论是在运行中还是计数到设定值后,只要驱动条件一断开,定时器就复位。而计时器的驱动条件是计数器的计数对象。即驱动条件通断一次,计数器计数一次。而计时器的复位必须用RST指令进行。 23、老师,我用一个计数器C10对一个开孔码盘进行计数,可是当码盘转快时,发现计数很不准确,为什么? 答:PLC是采用循环扫描工作方式,对PLC外部端口的状态,一个扫描周期集中采集一次。因此,在用户程序执行过程中。如果外部端口状态发生了变化,PLC是不会理会的。如果使用计数器对外部输入的变化使不能被计时器能接受。这就产生了计数误差。你能提到的码盘速度较快时。脉冲输入的时间已经短过PLC的扫描时间,许多脉冲已不能被计数器所计数。产生了计数不准确的现象。 24、PLC的计数器对输入脉冲的快慢和多少有要求吗? 答:三菱FXPLC的计数器对脉冲输入的频率是有要求的。对内部信号计数器来说,要求脉冲信号的周期要大于2倍PLC扫描周期。例如一个扫描周期为50ms的PLC,其输入端口的脉冲输入频率应不超过10HZ。对于高速计数器,它是采用中断方式工作的,与PLC的扫描周期无关,因此,它的输入脉冲频率大小由硬件和软件滤波的影响,一般可达到几十KHZ 25、老师,什么叫环形计数器? 答:所谓环形计数器是指计数器的计数时无止境的,可以不断地计数下去,不过这种计数是沿着一定的计数方式循环计数的,即叫环形计数器。计数当前值不断地增加,当增加到32767时(16位计数器),如果在增加一次脉冲,当前值不是32768而变成了-32768.继续计数,就会由-32768变为0,在继续由0变为32767.如此循环,永无止境。减法计数则相反。环形计数器的计数如下图所示。 26、我的一个学友说,计数器的设定值可以设定为负数,是吗?那设置为负数是什么意思? 答:当计数器为32位加减计数器时,其设定值可以设置为负数,加减计数器时一个环形计数器,其当前值在到达预置设定值后,仍然会发生变化,是按照环形计数方式进行的。可以计数到负值。因此,加减计数器是可以设定为负值的。设定值为负值仅仅是一个计数比较设置点而已。没有特别的含义。 27、计数器在计数过程中,突然改变了计数器的当前值,计数器会如何继续工作? 答:计数器在计数过程中,突然改变了当前值,则会对计数过程产生一定的影响。对增量计数器来说,如果改变后的当前值继续计数下去。如果改变后的当前值大于设定值,则当前值马上变为设定值,且触点也马上动作。对32位加减计数器,计数器会在改变后的当前值继续计数下去,触点不会动作,触点动作的时间仍按原有规定执行。 28、计数器一定用RST指令复位吗? 答:所有计数器必须用RST指令对其进行复位。另外,增量计数器在断电后会自动复位。 29、计数器的预置设定值是不是输入动作脉冲到了设定值后,其触点就动作? 答:对增量计数器来说,一般是这样理解的,即计数从0开始,到达设定值后触点动作,可以达到计数的目的。但对于32位加减计数器来说。其设定值实际上是一个比较值,计数中间可以任意改变其方向,形成加减计数器。当前值达到比较设定值时,触点才按规定执行动作。 30、对于增量计数器,他的设定值是与触点动作的关系,我感觉很清楚,可是对于32位加减计数器,我始终弄不懂触点动作的规律,老师,你能给我讲一下吗? 答:的确,32位加减计数器的触点动作手册上写的不是很清楚,其动作规律也的确复杂一些,加减计数器的触点动作分为加计数和减计数到达的不同,触点动作对常开触点(常闭触点相反)来说,在加计数到达设定值时,触点动作,由OFF变为ON,如果原来为ON,则保持为ON。在减计数到达设定值时,触点由ON变为OFF,如果原来为OFF,则保持为OFF。无论是在加计数还是在减计数。如果给计数器RST信号,计数器当前值马上复位为0,期触点也恢复原态。 31、当计数器达到设定值后,如果仍然有脉冲信号输入,其当前值会变化吗? 答:当计数器计数到达设定值后,如果仍然有脉冲输入,增量式计数器则保持当前设定值不变,而32位加减计数器仍然发生计数变化。 32、计数器对技术脉冲波形有什么要求吗?如图两种脉冲波形都能计数吗? 答:计数器对计数脉冲波形没有任何要求,与脉冲波形是不是周期脉冲,脉冲周期的大小均没有任何关系。它只对输入驱动条件的ON/OFF进行统计而已。
电子式阶梯定时器这是一种能使电器定期定时开关,节约电能,延长电器寿命的小装置;也能实现令充电装置定时充电,充电完成后自动断电,或者实现让老式电热水壶定时关闭的小装置。
还能实现随机调整定时开关灯的时间,使家中可以伪装出一种有人在家的假象,实现少许迷惑小偷家中还有人的防盗功能。
产品特点:
专利外观设计;
最小时间间隔为1分钟,每天较多可设置20组开与关,每周可设置140组;
具有倒计时功能,可在23小时59分任意时间段内控制电源的通断,精确、安全;
具有随机功能,可在原设定的时间上延时2-30分钟触发;
具有提醒功能,通电后,倒计时结束蜂鸣器提示报警,一分钟后停止;
具有模式功能,随时可以切换到常通或常关状态。
使用方法
1.调整当前时间
使用定时器时,须先将定时器的显示时间调整到当前的标准时间。
按住“时钟”键的同时,分别按“星期”、“小时”和“分钟”键,调整到当前的时间。(每按一次连续递增,长按可快速调整。)
按“时钟”键3秒后,当前时间增加1小时,同时液晶屏显示“夏令时”字样,进入夏令时功能,再按"时钟"键3秒,取消夏令时功能,当前时间减少1
小时。
2.设置程序
按“设定”键,即可进入定时模式设置,屏幕上显示“程序,1开。”
按“小时”、“分钟”和“星期”,即第一组定时开始工作(接通电源)的时间。其中,按“星期”键,可选择15种不同星期组合模式。可根据需求
,定时器只在设定的星期数中工作。
再按“设定”键,屏幕上显示“程序,1关”,即第一组定时关闭电源的时间,时间设置参考步骤2.2。依此类推,较多可设置20组开与关。
设置完成后按“时钟”键回到当前时间。
注:在“设定”状态下,如在夏令时状态仍显示“夏令时”,随机功能打开仍显示“随机”,不显示“自动”;
在“设定”状态下,按“清除”键可清除设置时间,显示屏显示“--:--”,再按“清除”键恢复原来的设置时间;
定时设置完成后,按“设定”键检查多次定时设定情况是否与实际情况一致。如有异,请按时间需要进行调整或重新设定。
3.定时器工作模式选择
在当前时间状况下,连续按“模式”键,显示屏的左侧将循环显示按“自动—开—自动—关”或“自动关—开—自动开—关”的状态变化。初始状态
为“自动(关的状态)”,根据您的需要进行模式选择。
模式释意:
“开”:定时器一直有电源输出,没有定时功能(除在倒计时启动外);
“关”:定时器无电源输出,呈关闭状态(除在倒计时启动外);
显示由“关”到“自动”:定时器接通电源时无电源输出,之后按设定的程序工作;
显示由“开”到“自动”:定时器接通电源时有电源输出,之后按设定的程序工作。
注:以当前时间为标准,现在时间在设定时间段区间内,设置为“显示由开到自动”;现在时间在设定时间段区间外,设置为“显示由关到自动”。
4.倒计时设定
在时钟状态下,按“倒计时”键,液晶屏显示“倒计时0:00 00”;
分别按“小时”、“分钟”键,设定倒计时时间;(长按“倒计时”键,设定时间归零。)
再按“倒计时”键,即可执行倒计时功能。再按“倒计时”键,倒计时功能暂停,按“时钟”键,回到当前时间。模式设置是无效的。
注:在倒计时过程中,按“时钟”键,显示当前时间,三秒返回到倒计时状态,如在三秒内按“倒计时”键,则停止倒计时。
5.将受控电器插头插入定时器插座上,定时器接通电源,电器用品务必是开启状态。定时器将按照您的要求自动开启或关闭。
随机功能:按“小时”+“分钟”可调整。在原设置的开关时间会延时2-30分钟才进行开关。再按“小时”+“分钟”液晶屏“随机”字符消失,恢复正
常。
在设置多组程序的状态下,当一组定时时间到点,产生延时的随机时间未到,新的一组定时到点,则放弃上一组定时时间段的启动,在新的延长启动时间
到点后,启动当前组定时程序。
例:第一组定时为 9:00,产生的随机延时时间为20分钟,第二组定时为9:10,则第一组9:00定时时间无效,随机功能将在第二组定时时间9:10+新
的延时时间后启动。
提示音:倒计时结束时,蜂鸣器提示报警“嘀-嘀-嘀---”,1分钟后自动停止。如在报警过程中有键按下,则立即停止蜂鸣。
背光功能:开机或有按键下时间开启背光,液晶屏显示蓝光,20秒后如无键按下关闭背光,长按键则一直开启。
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