图2  除尘流程图

3  问题提出

    从流程图显示的逻辑关系来看，要用程序实现并不困难。但是，由于采用了外部定时器，系统的工作不完全取决于PLC，一定程度上还与外部定时器的返回信号有关，因为它将驱动程序向下一步运行，这就使得在对外部定时器信号和内部定时器信号转换的处理上，存在一定的困难。其实，也就是时间竞争问题。

    具体的区分，主要有三个方面：
    (1)  阀间转换时的时间竞争
    系统中共有十个脉冲电磁阀，它们的工作顺序是按编号依次进行的，即1＃阀开关动作完后，2＃阀动，然后依次执行下去。但是由于时间竞争，出现了以下现象：当一号箱的1＃阀工作完成后，2＃～9＃阀并没有依次地按顺序执行动作，而是有的阀会重复几次动作。

    (2)  箱间转换时的时间竞争
    系统中共有三个箱体，它们也是按编号依次转换工作的。但实际现象如下：当二号箱工作完成后，并没有切换到三号箱，而是停留在二号箱的各阀间继续动作或者两个箱体一起动作的情况。

    (3)  周期转换时的时间竞争
    三个箱体依次工作完一次，再加上一个间隔周期，就叫做一个工作周期。所以一个周期后，一号箱重新工作。但实际现象如下：第一个周期顺利地执行完毕，但是没能重新回一号箱，而是继续停在三号箱动作。

4  解决措施

    经过观察现场的运行过程发现，系统运行故障主要发生在由外部定时器返回信号的过程中，所以解决问题的关键在于如何正确处理外部定时器的返回信号。从这一思路出发，笔者对程序进行了改进。

    以下，把控制阀间转换（即控制脉冲间隔）的外部定时器称为OutTimer1，简称OT1；对应的，把控制周期间隔的外部定时器称为OutTimer2，简称OT2。

4.1  阀间转换时的时间竞争解决方法
    如果阀的依次转换是由PLC的内部定时器设定，就是一种常见的情况，就会比较简单，只要按照执行的顺序加上"单方面"的互锁（即下一级只被它的上级锁住，依次锁下去）就可以了。

    但是用这种思路来设计利用外部定时器的系统就会出现问题。

    通过比较两种不同情况，得出原因是：前一种情况中，当上一级的定时器动作后，下一级的继电器会被接通，脉冲是依次传递的，是由不同的地址依次传输的；后一种情况中，只为外部定时器的返回信号设定了一个地址，上一级继电器动作后，OT1得到信号并工作，此后由OT1返回的信号是由同一个地址反复输入PLC的，这就会使只要能接受此地址信息的继电器反复接通，产生混乱。

图3  阀间转换程序

    由此，笔者改进了程序，把已经接受过一次OT1返回信号的地址利用内部定时器"自锁定"，而这一系列的"自锁定"由箱体的选择信号控制解除，一旦箱体转换，"自锁定"将被解除，进入下一轮。经过运行测试，达到了预定效果。部分梯形图如图3所示，00703是OT1返回信号的地址入口，00602和00603是其中两个阀对应的地址，笔者用T002和T004分别对其进行了自锁定。可以看到，即使是信号不断的由00703输入，用过的阀也不会被接通了。

4.2  箱间转换时的时间竞争解决方法
    此类问题的出现，有着与上一种情况相似的原因-即OT1的返回信号都是使用同一个地址传入PLC的。因此，在同一个周期内工作过一次的箱体必须被"锁定"，否则，就会再次动作。

    于是，笔者使用了与解决上一个问题类似的方法，用内部定时器进行"锁定"，"锁定"也由箱体的选择信号控制。但是，经过运行，依然出现箱体重复动作的情况。

    经过反复调试，笔者发现，箱间转换和阀间转换虽然都是受OT1返回信号的控制，并需要进行"自锁定"，但其受控制的方式却又存在不同：在一个工作周期内，一个阀所对应的地址被复用了三次，这与箱体选择信号的改变次数一致，并且也需要在箱体更换时解除"自锁定"，所以它们可以统一由箱体的选择信号控制；但对于箱体，一个周期内，一个箱体只能被选择一次，在其他箱体工作时，必须被锁定，所以如果用箱体选择信号来控制，当箱体转换时，"锁定"也被解除了，是不行的。

    经过分析，笔者改为利用内部计数器和跳转指令来"锁定"和选择箱体，并利用OT2的输入信号（一个周期结束时的信号）来为它们清零。由于转换问题发生在二号和三号箱体间，就对二号箱计数一次，当程序发现它工作了一次时，便跳过，进入三号箱。梯形图如图4所示，00615为选择二号箱的地址，二号箱工作，C000计数，一旦计数满一次，程序便进入跳转指令，跳到三号箱体。经测试，达到了预期效果。

图4  箱间转换程序

4.3  周期转换时的时间竞争解决方法
    通过上面的经验，笔者很快发现此问题的原因在于：程序只对前两个箱体进行琐定，没有对三号箱体的状态进行控制。于是，笔者也对三号箱体采用了计数器和跳转指令，同样也用OT2返回信号来为计数器清零。梯形图如图5所示，00600为选择三号箱的地址，笔者将它和二号箱的信号（00615）共同计数，作为整个周期结束的标志。经过测试，达到预期效果。

图5  周期循环程序