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浅谈三菱ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ计数器指令的应用

范文

陈　康

计数器是PLC编程系统中常用的编程元件。在三菱FX2N系列PLC中，计数器分为16位加计数器和32位加，减计数器两种。32位加，减计数器共有35个，编号为C200～C234，由特殊辅助继电器M8200～M8234设定计数状态。当特殊辅助继电器为ON时，对应的计数器为减计数状态，计数器线圈接受一次上升沿信号，计数器当前值减一：反之为加计数状态。这样，在编程时不仅要注意计数信号的产生，还要注意与计数器相对应的特殊辅助继电器的状态，如何灵活地使用加／减计数器进行编程是PLC教学过程中的难点之一。

我们在教学中采取循序渐进的教学方法，以贴近生活的实例激发学生学习兴趣，引导学生由简入繁不断完善控制要求，逐步完成程序。通过程序的编写指导学生初步了解功能指令的基本使用方法并掌握定时器、计数器的综合应用。

一、自动售热饮机控制程序的控制要求

一是可投入1元硬币及0.5元硬币，当累计投币达3元时，足额指示灯L1亮，提示可以购买热饮。此时，按下取饮料按钮，交易成功，开始出饮料，同时足额指示灯闪烁，5秒钟后，停止出饮料，足额指示灯熄灭，交易过程结束，系统恢复待机状态。

二是若累计投币超过三元，则足额指示灯熄灭，超萄指示灯亮，超额状态下，取饮料按钮无效，无法交易。

三是交易完成前，在不足额、足额、超额等状态下均可退币。

四是为调试程序方便，设置手动复位键。

退币方式如下：

按1元退币按钮一次，1元面额硬币退币一次。

长按1元退币按钮3秒后，开始1元面额持续退币，松于按钮后，退币停止。若余额不足1元，则退0.5元。

按0.5元退币按钮一次，0.5元面额硬币退币一次。

长按1元退币按钮3秒后，开始1元面额持续退币，松于按钮后，退币停止。

*注：若要实现超额状态下的购物，需要使用较复杂的功能指令来完成，故本程序暂不涉及，欢迎感兴趣的读者联系交流。退币部分只要求编写计数环节即可，不必考虑输出问题。

二、1/0分配及工作示意图

三、编程过程

为简化编程过程，从最基本的控制要求开始编写，逐步完善程序，直到形成符合控制要求的控制程序。

1、实现双面额投币及足额显示

使用计数器对投币口的信号进行计数，当累计达到3元时引发相应的动作。由控制要求可知：若只投入0.5元硬币，则投入6枚硬币，即计数6时，达到足额；若只投入1元硬币，则投入3枚硬币，即计数3时即可达到足额。题目要求必须能够实现两种硬币的混投，所以我们只能使用一个计数器对两个投币口的信号进行计数。我们注意到只要使投入1元硬币时产生2次计数信号即可实现足额时计数6，刚好与0.5元面额投币相一致，所以，投币部分程序如图3。

图3中，1元投币口的上升沿与下降沿分别产生一个计数信号，即投币一次计数2；0.5元投币口每次投币只产生一个计数信号，即投币一次计数1，无论以何种次序投币，当计数6时即表示投币足额。另，一次投币实现两次计数也可用其他方式(如利用定时器及脉冲信号)实现(见图4)。

足额时，足额指示灯显示可通过下述程序实现：

足额时，计数器C200当前值=预设值，C200触点动作，足额显示Y2得电。

2、购买过程的程序实现

足额状态下方可购买，购买过程中，足额指示灯闪烁，交易完成后，计数器复位，系统恢复待机状态。程序如图5。

足额(Y2)得电状态下，按下购买按钮(X22)，Y3得电，自锁，开始购买。同时利用Y3常开触点实现以下控制(1)对C200进行复位。(2)使定时器T3线圈得电开始计时(3)通过M8013(1秒时钟脉冲)控制Y2闪烁。5秒钟后，T3常闭触电动作，Y3线圈失电，交易结束，系统恢复待机状态。

3、超额的程序实现

足额后继续投币将进入超额状态，超额状态下，足额指示灯熄灭，超额指示灯亮，购买按钮失效。程序如图6所示。

使用比较指令DCMP对C200当前值和常数K6进行比较，比较结果用M6～M8表示。当C200)K6时，M6得电，M6常开触点闭合，Y4线圈得电，超额指示灯亮，同时Y4常闭触点断开，Y2失电。

4、单枚退币的程序实现

与投币类似，要求退1元面额硬币时计数器当前值减2，退0.5元面额硬币时计数器当前值减1，计数器当前值减为0后，退币键失效。程序如图7所示。

使用比较指令DCMP对C200当前值和常数KO进行比较，比较结果用MO表示。当C200>KO时MO得电，常开触点闭合，保证减计数信号可传送到C200线圈。

特殊辅助继电器M8200使用X24、X25、M21的常开触点控制，保证退币时M8200处于得电状态，计数器C200减计数。M21常开触点是为了保证M22下降沿时仍能减计数。

5、连续退币的程序实现

对上述单枚退币程序稍作修改即可得连续退币程序如图8所示。

按下退币按钮超过3秒钟，则开始自动退币，松开按钮或余额为0时，停止退币。

以上分步对控制要求进行了程序实现，整合后完整程序如图9所示。

本例虽与实际购物机控制功能仍有差距，但较为完善的表现了计数器指令与其他指令的综合应用，有助于学生深入理解本课题内容。

(作者单位：山东省淄博市技术学院)

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