圖2  除塵流程圖

3  問題提出

    從流程圖顯示的邏輯關系來看，要用程序實現并不困難。但是，由于采用了外部定時器，系統的工作不完全取決于PLC，一定程度上還與外部定時器的返回信號有關，因為它將驅動程序向下一步運行，這就使得在對外部定時器信號和內部定時器信號轉換的處理上，存在一定的困難。其實，也就是時間競爭問題。

    具體的區分，主要有三個方面：
    (1)  閥間轉換時的時間競爭
    系統中共有十個脈沖電磁閥，它們的工作順序是按編號依次進行的，即1＃閥開關動作完后，2＃閥動，然后依次執行下去。但是由于時間競爭，出現了以下現象：當一號箱的1＃閥工作完成后，2?！?＃閥并沒有依次地按順序執行動作，而是有的閥會重復幾次動作。

    (2)  箱間轉換時的時間競爭
    系統中共有三個箱體，它們也是按編號依次轉換工作的。但實際現象如下：當二號箱工作完成后，并沒有切換到三號箱，而是停留在二號箱的各閥間繼續動作或者兩個箱體一起動作的情況。

    (3)  周期轉換時的時間競爭
    三個箱體依次工作完一次，再加上一個間隔周期，就叫做一個工作周期。所以一個周期后，一號箱重新工作。但實際現象如下：第一個周期順利地執行完畢，但是沒能重新回一號箱，而是繼續停在三號箱動作。

4  解決措施

    經過觀察現場的運行過程發現，系統運行故障主要發生在由外部定時器返回信號的過程中，所以解決問題的關鍵在于如何正確處理外部定時器的返回信號。從這一思路出發，筆者對程序進行了改進。

    以下，把控制閥間轉換（即控制脈沖間隔）的外部定時器稱為OutTimer1，簡稱OT1；對應的，把控制周期間隔的外部定時器稱為OutTimer2，簡稱OT2。

4.1  閥間轉換時的時間競爭解決方法
    如果閥的依次轉換是由PLC的內部定時器設定，就是一種常見的情況，就會比較簡單，只要按照執行的順序加上"單方面"的互鎖（即下一級只被它的上級鎖住，依次鎖下去）就可以了。

    但是用這種思路來設計利用外部定時器的系統就會出現問題。

    通過比較兩種不同情況，得出原因是：前一種情況中，當上一級的定時器動作后，下一級的繼電器會被接通，脈沖是依次傳遞的，是由不同的地址依次傳輸的；后一種情況中，只為外部定時器的返回信號設定了一個地址，上一級繼電器動作后，OT1得到信號并工作，此后由OT1返回的信號是由同一個地址反復輸入PLC的，這就會使只要能接受此地址信息的繼電器反復接通，產生混亂。

圖3  閥間轉換程序

    由此，筆者改進了程序，把已經接受過一次OT1返回信號的地址利用內部定時器"自鎖定"，而這一系列的"自鎖定"由箱體的選擇信號控制解除，一旦箱體轉換，"自鎖定"將被解除，進入下一輪。經過運行測試，達到了預定效果。部分梯形圖如圖3所示，00703是OT1返回信號的地址入口，00602和00603是其中兩個閥對應的地址，筆者用T002和T004分別對其進行了自鎖定?？梢钥吹?，即使是信號不斷的由00703輸入，用過的閥也不會被接通了。

4.2  箱間轉換時的時間競爭解決方法
    此類問題的出現，有著與上一種情況相似的原因-即OT1的返回信號都是使用同一個地址傳入PLC的。因此，在同一個周期內工作過一次的箱體必須被"鎖定"，否則，就會再次動作。

    于是，筆者使用了與解決上一個問題類似的方法，用內部定時器進行"鎖定"，"鎖定"也由箱體的選擇信號控制。但是，經過運行，依然出現箱體重復動作的情況。

    經過反復調試，筆者發現，箱間轉換和閥間轉換雖然都是受OT1返回信號的控制，并需要進行"自鎖定"，但其受控制的方式卻又存在不同：在一個工作周期內，一個閥所對應的地址被復用了三次，這與箱體選擇信號的改變次數一致，并且也需要在箱體更換時解除"自鎖定"，所以它們可以統一由箱體的選擇信號控制；但對于箱體，一個周期內，一個箱體只能被選擇一次，在其他箱體工作時，必須被鎖定，所以如果用箱體選擇信號來控制，當箱體轉換時，"鎖定"也被解除了，是不行的。

    經過分析，筆者改為利用內部計數器和跳轉指令來"鎖定"和選擇箱體，并利用OT2的輸入信號（一個周期結束時的信號）來為它們清零。由于轉換問題發生在二號和三號箱體間，就對二號箱計數一次，當程序發現它工作了一次時，便跳過，進入三號箱。梯形圖如圖4所示，00615為選擇二號箱的地址，二號箱工作，C000計數，一旦計數滿一次，程序便進入跳轉指令，跳到三號箱體。經測試，達到了預期效果。

圖4  箱間轉換程序

4.3  周期轉換時的時間競爭解決方法
    通過上面的經驗，筆者很快發現此問題的原因在于：程序只對前兩個箱體進行瑣定，沒有對三號箱體的狀態進行控制。于是，筆者也對三號箱體采用了計數器和跳轉指令，同樣也用OT2返回信號來為計數器清零。梯形圖如圖5所示，00600為選擇三號箱的地址，筆者將它和二號箱的信號（00615）共同計數，作為整個周期結束的標志。經過測試，達到預期效果。

圖5  周期循環程序