高精度工业用四路可编程控制器

🏠 首页 《无线电》杂志 1995年 🔗 第9期 🔗 第55页 石仁秋 🔗

本文介绍的四路可编程时间控制器,具有功能强,精度高,运行可靠,编程简单以及功耗很低等特点,是目前非常理想的时控器。这个控制器的特点是在时间控制的同时还可对两个过程量进行控制,因此可满足大多数应用场合的要求。如果将多个控制器组合使用,则可满足几乎所有时间控制应用场合的要求。

1.主要性能

(1)输出路数:4路并行(可扩展为16路)。

(2)定时间隔:0~480小时。

(3)定时精度:1秒。

(4)数字钟显示:可显示时、分或分、秒。并可显示绝对时间(时钟)和相对时间(计时)。

(5)循环执行:用户程序可自动或由外界事件触发而循环执行。

(6)触发执行:用户程序可在任意点暂停,并由外界事件触发而继续执行。

(7)长时间定时;最长可达20天。

(8)时钟精度:<±1秒/日。

(9)工作电压:DC 4~6V。

电路如附图所示。电路中的核心是大规模集成电路PTC6432,该电路完成控制显示和输出控制信号的功能。电路中4只数码管用于显示时间和用户的指令,PTC6432的5~8脚输出控制信号,因为是低电平有效,所以用9012做放大用以驱动继电器。电源用7805稳压后为电路供电。整个电路的原理比较简单,只要焊接无误,就能正常工作。

图1
图1 🔍原图 (1330×1918)

编程器工作于4种状态:(1)停止状态,(2)掉电状态,(3)关机状态,(4)运行状态。其中在停止状态下又分为对时钟,时钟校准,编程和显示/指定指令号几种状态。

1.停止状态:

在任何情况下按下停止键SB1将进入停止状态。此时输出1~4均输出高电平,用户程序不再运行,显示器上的小数点出现在个位后面且每隔3~5秒钟小数点熄灭1秒钟,显示器上显示当前时钟值(XX时XX分),同时开始接收和处理由按键输入的信息,在此状态下可以修改时钟值或转换到其它状态进行如程等操作。注意:此状态下尽管显示的时钟内容不发生变化,但是内部的时钟仍在运行。

(1.1)对时钟状态:在进入停止状态的同时,也进入了对时钟状态。此时按移位键SB6可将小数点移在任何一位的后面,然后用加1键SB5改变该位的内容为所需内容,最后按修改确认键SB4,使内部时钟从所显示的内容起开始运行。当进入停止状态时,显示器所显示的内容是进入停止状态时刻的内部时钟小时和分的内容(××时××分)。

(1.2)时钟校准状态:如外接晶振质量不好,时钟会有误差;如这一误差大于1秒/每日,可设置一个时钟校准参数,PTC6432会自动根据这一参数将内部时钟每日拨快或拨慢0~59秒,以保证时钟累计误差不大于±1秒/每日。在停止状态下,按下时钟校准键SB8将进入设定时钟校准参数状态。此时显示器显示原参数值。显示内容将为E0XX.或EFXX.。前者表示每日加快XX秒,后者表示每日减慢XX秒。此时可用移位键和加1键及修改确认键重新设定这一参数。

(1.3)编程状态:在停止状态下按编程键SB7将进入编制用户程序状态。此时显示器显示用户程序当前指令的内容。用户程序由若干条指令组成,每条指令分第1部分和第2部分两次显示。在编程状态下每按一次编程键将显示本条指令的第2部分或下一条指令的第1部分,显示器上正在显示的指令称为当前指令。在编程状态下,可用移位键和加1键及修改确认键修改或编制用户应用程序。

(1.4)显示/指定当前指令号状态:在停止状态下按显示指令号键SB2将进入显示/指定用户程序当前指令号状态。显示器显示XX.d1或XX.d2,表示当前如按编程键将显示XX条指令的第1部分或XX条指令的第2部分。此时可用移位键和加1健及修改确认键来指定当前指令号和指令的第1或第2部分,以便检查和修改用户程序。

2.掉电状态:

在任何情况下控制器内的IC的第13号引脚接低电平后,将认为外部电源消失而进入掉电状态。在此状态下显示器停止显示,各路输出保持原有状态,除停止按键外,其它所有按键均失去作用,只运行时钟和保持用户程序的全部内容。退出掉电状态的唯一途径是在13号引脚为高电平后按下停止按键进入停止状态。

3.运行状态:

在停止状态下按运行键SB3后,控制器将进入运行状态。此时显示器显示时钟,用户在此状态下从输出端获得所需输出。在运行状态下,按移位健SB6可使显示器的内容在显示XX时.XX分和显示XX分.XX秒之间转换。

按键功能说明:

本控制器有很强的按键容错功能,因而用户不必担心会因按错按键而发生问题。在设定用户所需内容时,不会出现诸如小时大于23;分,秒大于59等等不应出现的数字。为保证按键的准确性,每次按键时间不应少于50ms,如持续按下按键,则每隔0.5秒认为按键动作一次。

各按键功能及使用方法如下:

(1)停止按键(STOP,SB1):按下此键并放开则立即进入停止状态,同时进入对时状态。

(2)显示/指定指令号按键(NUMBER,SB2):在停止状态下,按此键将进入显示/指定用户程序当前指令号状态。

(3)运行按键(RUN,SB3):在停止状态下,按此键将进入运行用户程序状态。

(4)修改确认按键(CHANGE,SB4):在停止状态下的任一种状态下,用移位键和加1键可使显示器显示变化,但并未使内部的内容发生变化。如确实希望以所显示的内容替代当前指令的内容,可按下修改确认键,此时小数点会自动移到百位之后,表明修改完毕。

(5)加1键(INC,SB5):在停止状态的任一种状态下,按此键可使小数点所在位的内容加1。

(6)移位按键(MOVE,SB6):在停止状态的任一种状态下,按此健可使小数点自右向左循环移动,小数点在某位的后面表明该位所显示的内容可以用加1键修改。当处于运行状态时,按下此健将使显示的内容在显示XX时、XX分和XX分、XX秒之间转换。在显示XX时、XX分的方式下中间的小数点为1秒亮1秒暗地闪烁;在显示XX分、XX秒的方式下中间的小数点将始终点亮。

(7)编程键(PROGRAM,SB7)按SB1后按此键,将进入编程状态,此时显示当前指令的内容。

(8)时间修改键(ADJUST,SB8),此键用于调整24小时的时间修正值。

应用举例:

在很多情况下,同样的动作一天内会根据需要重复多次,如工业洗涤机便是一例。用第1路输出低电平驱动加洗涤液,第2路输出低电平驱动加热,第3路输出低电平驱动搅拌,第4路输出低电平驱动排污。洗涤过程是这样:

填完欲洗涤物料后加洗涤液3分钟,而后搅拌5分钟,同时加热2分钟,然后排污8分钟,全过程共18分钟。程序如下:

指令号 程序内容 注释

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01d1 1F05

01d2 0000 ;早5点开始。

02d1 2F22

02d2 0000 ;22点结束。

03d1 CE00

03d2 0300 ;加洗涤液3分钟。

04d1 C900

04d2 0200 ;停止加洗涤液同时驱动搅拌和加热2分钟。

05d1 Cd00

05d2 0300 ;停止加热并继续搅拌3分钟。

06d1 C700

06d2 0800 ;停止搅拌并驱动排污8分钟。

07d1 bF00 ;停止排污后,隔至少5分钟作换料工作,然后待换料完毕后,给出条件B,则重复以上洗涤过程,如时间超过22点,则不再执行程序,待次日从头开始。

07d2 0500

注:本程序早上5点钟整点开始第1次输出第3条指令的输出状态(加洗涤液),因而要求在5点钟之前装好欲洗涤物料。如果希望随时作好准备并随时起动运行,可以采用下面的方式:

1)在前一天下班时或当日5点钟前按一下停止键进入停止状态,待准备好后直接接运行键即可。

2)在前一天下班时使其进入掉电状态(关闭V2电源),并在上班后打开V2电源并按一下停止键,进入停止状态,一切准备好后再按运行键即可。

3)采用本指南3.中所述的内容。

4.设断点运行程序:

在运行用户程序过程中,有时需要判断和等待某些外界条件,如条件满足才接下去执行,这时可使用A指令。在上例程序中,如搅拌前需判断洗涤液是否已加到位,则可将液位计输出的低电平接到条件A输入端,将03d1号的C指令改为A指令。如将1F05改为1F00关闭合SB2,则可在显示器上显示出每次洗涤过程所用的时间。(石仁秋)