「详解」定时控制指令的使用方法

时间：2023-07-02 理论教育 版权反馈

【摘要】：定时器是PLC中最常用的器件之一，定时器指令用来规定定时器的功能。表4-8 定时器编号与精度对应关系表中，有记忆的定时器均是接通延时型，无记忆的定时器可通过指令指定为接通延时型或断开延时型。3）100ms定时器的刷新方式：100ms的定时器是在该定时器指令执行时被刷新，为了使定时器定时正确，要确保每个扫描周期都执行一次100ms定时器指令，程序的长短会影响定时器的准确性。

「详解」定时控制指令的使用方法

定时器是PLC中最常用的器件之一，定时器指令用来规定定时器的功能。S7-200系列PLC为用户提供了3种类型的定时器：接通延时定时器（指令为TON）、有记忆接通延时定时器（指令为TONR）和断开延时定时器（指令为TOF）。

1.指令格式及功能

定时器指令格式及功能见表4-7。

表4-7 定时器指令格式及功能

注：定时器梯形图中，TON、TONR、TOF为定时器标识符，Tn为定时器编号，IN为启动输入端（数据类型为BOOL型），PT为时间设定值输入端（数据类型为INT型）。

2.指令说明

（1）定时器的编号、类型及精度

S7-200系列PLC配置了256个定时器，编号为T0～T255。定时器的时基（分辨率）决定了每个时间间隔的长短。按时基脉冲分，有1ms、10ms和100ms3种精度定时器。

定时器的编号和类型与精度有关，例如编号T2的定时器精度是10ms，类型为有记忆的接通延时型。

定时器编号与精度对应关系如表4-8所示。

表4-8 定时器编号与精度对应关系

表中，有记忆的定时器均是接通延时型，无记忆的定时器可通过指令指定为接通延时型或断开延时型。使用时注意，在一个程序中不能把一个定时器用做不同类型，例如，不能既有TON T32，又有TOF T32。

定时器号码不仅仅是定时器的编号，它还包含两方面的变量信息：定时器位和定时器当前值。

定时器位：即定时器的触点，包括常开触点和常闭触点。当定时器的当前值达到预设值PT时，该位发生动作。

定时器当前值：存储定时器当前所累计的时间，它用16位符号整数来表示，故最大计数值为32767。由此可推算出不同分辨率定时器的定时时间。

定时时间的计算公式为：

T=PT×S

式中：T为定时时间，PT为预设值，S为分辨率等级。

例如：TON指令用定时器T37，预设值为120，则实际定时时间为：

T=120×100ms=12000ms

（2）定时器的工作过程

定时器编程时要先给出输入时间预设值。当定时器的输入条件满足时，定时器开始计时，当前值从0开始按一定的时间单位增加，当定时器的当前值达到预设值时，定时器动作，发出中断请求，以便PLC响应并做出相应的动作。利用定时器的输入与输出触点就可以得到控制所需的延时时间。

1）接通延时定时器

当接通延时定时器的输入信号IN由0变为1时，定时器开始工作，每过一个基本时间间隔，定时器的当前值加1。当定时器的当前值等于或大于定时器的预设值PT时，定时器位由0转换为1（常开触点闭合，常闭触点断开）。达到预设值后，定时器继续计时，直到定时器值为32767（最大值）时，才停止计时，当前值将保持不变。

输入电路断开时，输入信号IN由1变为0，定时器自动复位（置为0）。当IN从0变为1后维持的时间不足以使得当前值达到PT值时，定时器位也不会由0变为1。

2）有记忆接通延时定时器

有记忆接通延时定时器的工作过程与接通延时定时器基本相同。不同之处在于有记忆接通延时定时器的当前值在IN从1变为0时，定时器位和当前值保持下来。当IN再次从0变为1时，当前值从上次的保持值继续计数，当累计当前值达到预设值时，定时器位置为1。当前值连续计数到32767，才停止计时。因而有记忆接通延时定时器的复位不能同普通接通延时定时器的复位那样使用IN从1变为0，而只能使用复位指令R对其进行复位操作，使当前值清零。

3）断开延时定时器

断开延时定时器用来在IN输入电路断开后延时一段时间，再使定时器位变为0状态，它用输入从1状态到0状态的负跳变启动定时。

定时器输入信号IN的状态由1变为0时，定时器开始工作，每过一个基本时间间隔，定时器的当前值加1。当定时器的当前值达到设定值PT时，定时器的延时时间到，这时定时器位由1转换为0，并停止计时，当前值保持不变。

当IN信号由0变为1时，当前值复位（置为0），定时器位为1。当IN从1变为0后维持的时间不足以使得当前值达到PT值时，定时器位也不会由1变为0。

对于这3类定时器，其操作数的范围是相同的：输入信号IN的寻址范围为I、Q、M、SM、T、C、V、S和L；PT的寻址范围为VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、AIW、T、C、AC、常数、﹡VD、﹡LD和﹡AC。

（3）定时器的刷新方式

西门子S7-200 PLC有1ms、10ms、100ms3种分辨率的定时器，它们的刷新方式不同。

1）1ms定时器的刷新方式：1ms定时器采用中断刷新方式，系统每隔1ms刷新一次，与扫描周期即程序处理无关，当扫描周期较长时，1ms定时器在1个扫描周期内要刷新多次，刷新和扫描周期不同步，其当前值在每个扫描周期内可能不一致。

2）10ms定时器的刷新方式：10ms的定时器由系统在每个扫描周期开始时自动刷新，在每次程序处理阶段，定时器位和当前值在整个扫描过程中保持不变，在每个扫描周期开始时，将一个扫描周期累计的时间加到定时器的当前值上。

3）100ms定时器的刷新方式：100ms的定时器是在该定时器指令执行时被刷新，为了使定时器定时正确，要确保每个扫描周期都执行一次100ms定时器指令，程序的长短会影响定时器的准确性。(www.daowen.com)

（4）定时器的使用

在PLC的应用中，经常使用具有自复位功能的定时器，即利用定时器自己的动断触点去控制自己的线圈。在S7-200系列PLC中，要使用具有自复位的定时器，必须考虑定时器的刷新方式。

如图4-15所示，T96是1ms定时器，只有在程序正好扫描到T96常闭触点到T96的常开触点之间，当前值等于预设值时被刷新，进行状态位的转换，使T96的常开触点为ON，从而使M0.0能接通（ON）一个扫描周期，否则M0.0将总是OFF状态。正确解决这个问题的方法是采用图4-15b的编程方式。

如图4-16所示，T33是10ms定时器，而10ms定时器是在扫描周期开始时被刷新的，由于T33的常闭触点和常开触点的相互矛盾状态，使得M0.0永远为OFF状态。正确解决这个问题的方法是采用图4-16b的编程方式。

图4-15 1ms定时器的使用

a）错误 b）正确

对于100ms的定时器，推荐采用图4-17b所示的编程方式。

在子程序和中断程序中，不宜使用100ms定时器。子程序和中断程序不是每个扫描周期都执行的，那么在子程序和中断程序中的100ms定时器的当前值就不能及时刷新，造成时基脉冲丢失，致使计时失准。在主程序中，不能重复使用同一个100ms的定时器号，否则该定时器指令在一个扫描周期中多次被执行，定时器的当前值在一个扫描周期中多次被刷新。这样，定时器就会多计了时基脉冲，同样会造成计时失准。因而，100ms定时器只能用于每个扫描周期内同一定时器指令执行一次，且仅执行一次的场合。