تایمرها یکی از پرکاربردترین توابع در برنامه نویسی PLC هستند و دلیل خوبی هم دارد. تایمرها به برنامه‌نویس اجازه می‌دهند تا انجام اقدام را برای یک دوره زمانی به تأخیر بیندازند، اقدامات را فقط برای مدت زمان مشخصی ادامه دهند، یا اجازه دهند اقدامات برای مدت زمان کلی ادامه پیدا کنند، حتی اگر زمان در چندین دوره مجزا انباشته شده باشد.
این اقدامات استراتژی‌های هشداردهنده پیشرفته را ممکن می‌سازد و امکان انتقال عملکرد از یک پمپ اولیه به یک پمپ ثانویه را پس از استفاده از پمپ اولیه برای مدت زمان معینی فراهم می‌کند.
تایمرها توابع از پیش تعریف شده هستند. آنها به عنوان یک بلوک دستورالعمل به یک برنامه PLC زیمنس اضافه می شوند و پارامترهایی مانند Enable، Accumulated Time و Timer Reset در تابع تایمر تعبیه شده است.
در حالی که چندین کتابخانه از تایمرهای موجود وجود دارد، من در این مقاله بر روی تایمرهای IEC تمرکز می کنم، زیرا اکثر ابزارهای برنامه نویسی PLC فعلی از این مجموعه تایمر استفاده می کنند.
اهمیت تایمرها
همه ما با تأثیر تایمر بر زندگی روزمره ما آشنا هستیم. چه زمان باقی مانده از یک رویداد ورزشی باشد، چه زمانی که مایکروویو را برای گرم کردن غذا تنظیم می کنیم، یا زنگ ساعتی که هر شب برای بیدار شدن در صبح در زمان مناسب تنظیم می کنیم، تایمرها یک عملکرد ضروری را ارائه می دهند.
در یک برنامه PLC، تایمرها تقریباً همین کار را انجام می‌دهند – آنها به ما اطلاع می‌دهند که چقدر زمان بیشتری در مرحله عملیاتی فعلی باقی مانده است، و نشان می‌دهند که چه مدت باید منتظر بمانیم وقتی به یک شیر گفته می‌شود باز شود تا ارزیابی کنیم که آیا شیر باز شده است یا خیر. .
آیا می توانید عملکردهای دیگری را که تایمرها در برنامه های PLC انجام می دهند که ممکن است نوشته اید نام ببرید؟
به عنوان مثال، بسیاری از فرآیندهای صنعتی شامل عملیات متوالی هستند که باید در فواصل یا مدت زمان مشخصی انجام شوند. توابع زمان‌بندی برنامه‌نویسان را قادر می‌سازد تا زمان‌بندی این عملیات‌ها را دقیقاً کنترل کنند و اطمینان حاصل کنند که در ترتیب صحیح و در زمان‌های مناسب انجام می‌شوند.
در سیستم‌های پیچیده با محرک‌ها، حسگرها و فرآیندهای متعدد، عملکردهای زمان‌بندی به همگام‌سازی عملکرد اجزای مختلف کمک می‌کنند.
به عنوان مثال، در یک سیستم تسمه نقاله، عملکردهای زمان بندی می توانند اطمینان حاصل کنند که اقلام با سرعت مناسب جابجا می شوند و بارگیری و تخلیه در زمان های مناسب انجام می شود.
همانطور که می بینید، تایمرها در بسیاری از صنایع مانند تولید خطوط مونتاژ، فرآوری شیمیایی، عملیات دسته ای مانند تولید رنگ و غیره حیاتی هستند.
در این مقاله، انواع مختلف تایمر و عملکردهای مختلف را شرح می دهم و نمونه هایی از هر کدام را که می روم، ذکر می کنم.
ساختار تایمرها
تایمرها همگی یک ساختار اساسی دارند. من این را با استفاده از تایمر تاخیری IEC نشان خواهم داد.
تایمرها همگی یک آدرس حافظه دارند. در این مثال آدرس T4:0 است. بسته به مدل PLC، این آدرس می تواند یک شماره فایل و عنصر باشد، همانطور که در اینجا نشان داده شده است، یک عدد تایمر ساده، مانند T12، یا یک آدرس عددی.
Time Base کوچکترین واحد زمانی است که توسط تایمر ردیابی می شود، مانند 1.0 ثانیه، 0.1 ثانیه یا 0.01 ثانیه.
Preset نقطه تنظیم تایمر است.
مقدار انباشته زمان سپری شده است.
همه این پارامترها در تابع تایمر تعبیه شده اند. من فقط باید نوع تایمر صحیح را ارائه کنم، مقادیر صحیح را برای پشتیبانی از برنامه خود اضافه کنم و سپس اجازه دهم تایمر کار خود را انجام دهد!
زمانی که زمان انباشته به پیش تنظیم شده رسید، زمان تمام می شود و بیت DN تنظیم می شود.
در طول مدت زمانی که تایمر فعال است و زمان بندی تا مقدار از پیش تعیین شده، فعال یا بیت EN و زمان بندی یا بیت TT تنظیم می شود.
این بیت ها را می توان در سایر مراحل منطق مورد استفاده قرار داد تا به منطق پایین دستی اجازه اجرای آن را بدهد.
به عنوان مثال، ممکن است بخواهیم یک دروازه نوار نقاله را زمانی که جعبه ها به مدت 1 دقیقه در یک نوار نقاله حرکت کردند، تغییر دهیم. پیش تنظیم تایمر ممکن است 60 با پایه زمانی 1 ثانیه باشد، بنابراین پس از 1 دقیقه، هنگامی که بیت انجام شده تنظیم شد، دروازه نوار نقاله به سمت مخالف سوئیچ می شود.
انواع تایمر
تایمر با تاخیر
تایمر نشان داده شده تایمر تاخیری نامیده می شود. وقتی منطق بالادست تایمر در همان پله درست باشد، تایمر فعال می شود. زمان‌های تایمر تا رسیدن به پیش‌تنظیم و بیت انجام شده تنظیم می‌شود.
اگر ورودی تایمر دیگر فعال نباشد، تایمر بازنشانی می شود.
پس از تنظیم، بیت انجام شده درست می ماند تا زمانی که پله نادرست شود.
تایمر بدون تاخیر
یک تایمر تاخیری تا حدودی برعکس تایمر تاخیری عمل می کند.
هنگامی که پله زمانی درست شد، بیت انجام شده بلافاصله تنظیم می شود. هنگامی که ورودی تایمر نادرست می شود، تایمر شروع به زمان بندی می کند و پس از رسیدن به پیش تنظیم، بیت انجام شده خاموش می شود.
این نوع تایمر برای به تاخیر انداختن یک عمل تا سپری شدن یک دوره زمانی خاص مفید است.
هنگام انتقال عملکرد از یک پمپ تغذیه اولیه به یک پمپ تغذیه ثانویه، می توان از یک تایمر تاخیر خاموش برای به تاخیر انداختن خاموش کردن اولیه استفاده کرد در حالی که ثانویه فرصتی برای افزایش سرعت دارد.
این کار پمپ اولیه را برای مدت زمان از پیش تعیین شده روشن نگه می دارد و از از دست رفتن جریان در طول دوره انتقال جلوگیری می کند.
تایمر نگهدارنده
این نوع تایمر مانند تایمر تاخیری است، با این تفاوت که زمانی که ورودی تایمر نادرست است، تایمر تنظیم مجدد نمی شود.
زمان انباشته حفظ می شود، و هنگامی که تایمر دوباره فعال می شود، تا رسیدن به زمان از پیش تعیین شده به جمع آوری زمان ادامه می دهد. در آن نقطه، بیت انجام شده تنظیم می شود.
با یک تایمر نگهدارنده، یک دستورالعمل بازنشانی باید برای تنظیم مجدد تایمر اجرا شود.
یک استفاده معمولی از تایمرهای نگهدارنده، ردیابی زمان اجرا بر روی یک قطعه از تجهیزات است تا بتوان زمان بهینه برای تعمیر و نگهداری را تعیین کرد.
در این حالت تایمر تا زمانی که دستگاه کار می کند کار می کند. هنگامی که دستگاه متوقف می شود، تایمر متوقف می شود اما پس از راه اندازی مجدد دستگاه، دوباره شروع به کار می کند.
تایمر نگهدارنده کل زمان اجرا را ردیابی می کند، و پس از رسیدن به پیش تنظیم، یک پرچم تعمیر و نگهداری تنظیم می شود، که نشان می دهد برای مثال، زمان تغییر یک لیست از برچسب ها در یک خط بسته بندی فرا رسیده است.
بهترین روش ها برای استفاده از تایمر
تنظیم از پیش تنظیم مناسب تایمر بسیار مهم است. اگر می‌خواهم ارزیابی هشدار موقعیت سوپاپ را در زمان درخواست تغییر وضعیت به تاخیر بیاندازم، می‌خواهم تایمر را روی یک مقدار معقول مانند 3 ثانیه تنظیم کنم.
این به زمان کافی اجازه می دهد تا شیر بدون تاخیر بیش از حد قبل از بررسی وضعیت هشدار، حالت را تغییر دهد.
انتظار 30 ثانیه ممکن است خوب به نظر برسد، اما اگر به دلیل عدم تغییر حالت سوپاپ خطا رخ دهد، ممکن است این فرآیند برای بیش از 25 ثانیه تحت تأثیر قرار گیرد.
هنگام تنظیم از پیش تنظیمات تایمر، باید زمان پاسخگویی سیستم و فرآیند و همچنین تغییرات طبیعی در این زمان‌های پاسخ را در نظر بگیرم.
هر زمان که یک تایمر را در PLC پیکربندی می‌کنم، باید نظراتی را برای مستندسازی استفاده از تایمر و اقداماتی که در زمان منقضی شدن تایمر انجام می‌شود اضافه کنم.
تایمرها همچنین یک راه عالی برای کمک به عیب یابی هستند. تایمرها را می توان به طور موقت در منطق PLC قرار داد تا اجرای منطق را به اندازه کافی متوقف کند تا بتوان مشکلات را تشخیص داد.
عملکردهای تایمر پیشرفته
تایمرها را می توان برای اجرای توالی های منطقی پیچیده استفاده کرد. توابع زمان‌بندی را می‌توان برای کنترل افزودن متناوب دو جریان خوراک به ظرف اختلاط برای یک دوره زمانی خاص، آبشاری کرد.
تایمر اصلی برای زمان کلی اضافه تنظیم شده است. یک تایمر ثانویه باز و بسته شدن متناوب دو دریچه ماده را کنترل می کند.
تایمرها را می توان برای ارائه جهش زدایی از وضعیت هشدار استفاده کرد. اگر سطح یک مخزن در نقطه سوئیچ سطح بالا باشد، ممکن است آلارم ایجاد شده به صدا درآید و با پرش سطح به اطراف نقطه هشدار، مکرراً روشن و خاموش شود.
اگر یک تایمر تاخیری را در منطق قرار دهم به طوری که قبل از شروع به کار باید شرایط آلارم برای مدتی وجود داشته باشد، می توانم پچ پچ در آلارم را کاهش دهم.
نتیجه گیری
ما تعدادی عملکرد مختلف تایمر را همراه با مثال های عملی از هر کدام ارائه کردیم. باید واضح باشد که تایمرها عملکرد بسیار مهمی در طیف وسیعی از کاربردها دارند.
تایمرها یکی از پرکاربردترین دستورالعمل های PLC هستند و مهندسان اتوماسیون به طور مداوم راه های جدیدی را برای استفاده از تایمر برای ایجاد منطق پیچیده برای هماهنگ کردن عملیات در کف کارخانه ارائه می کنند.
