PLC教学5——定时器指令与实例

定时器指令

1. 几个基本概念：

1、 种类

a 、接通延时定时器 ( TON )

b、 有记忆通电延时定时器 (TONR )

c 、断电延时定时器(TOF )

2、 分辨率和定时时间的计算

什么是分辨率: 单位时间的时间增量为定时器的分辨率---又叫精度.

精度等级: 1ms, 10 ms, 100ms

定时时间

T= P T * S其中: T 为定时时间 PT 为设定值 S 为分辨率.

3、定时器的编号：

定时器的编号用定时器的名称和它的常数编号(最大为255)表示,即T*** ,

定时器的编号包含两方面的信息： 定时器位和定时器当前值.

定时器位： 当定时器的当前值达到设定值PT时,定时器触点动作。

定时器当前值：存储定时器当前累计的时间，它占用 16 位符号整数来表示，最大计数值为 32767。

2、 通电延时定时器（TON）

其中：IN是使能输入端，编程范围T0-T255；PT是预置输入端（0-32767）PT数据类型：INT。

使用说明：使能输入（IN）有效时，定时器开始计时，当值从0开始递增，大于或者等于预置值（PT）时，定时器输出状态位置 1（输出触点有效）

当前值的最大值为32767。使能端无效（断开）时，定时器复位（当前值清零，输出状态位置0）。

例 题：通电延时型定时器应用程序，程序运行结果见时序

三．有记忆通电延时定时器（TONR）

（1）梯形图（LAD）：

（2）语句表（STL）： TONR T65， +500

使用说明：使能输入端（IN）有效时（接通），定时器开始计时，当前值大于或等于预置值（PT）时，输出状态置 1 。使能端输入无效（断开）时，当前值保持（记忆），使能输入（IN）再次接通有效时，在原记忆值的基础上递增计时。有记忆通电延时型（TONR）定时器采用线圈复位指令（R）进行复位操作，当复位线圈有效时，定时器当前值清零，输出状态位置 0。

四.断电延时定时器（TOF）

（1）梯形图

（2）语句表(STL):TOF T37, +30

使用说明: 使能端(IN)输入有效时,定时器状态位立即置1,当前值复位(为0).使能端(IN)断开时,开始计时,当前值从0递增,当前值达到预置值时,定时 器状态位复位置0,并停止计时,当前值保持。

定时器的正确使用:

说明：对1ms定时器T32，在使用错误方法时，只有当定时器的刷新在T32的常闭触点执行以后到T32的常开触点执行以前的区间时Q0.0才能产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲,而这种可能性是极小的。在其它情况，则这个脉冲产生不了。

说明：对10ms定时器T33，在使用错误方法时，Q0.0永远产生不了这个脉冲。定时器在每次扫描开始时刷新。该例中T33被置位，但执行到定时器指令时，定时器将被复位（当前值和位都被置0），当开触点T33被执行时，T33永远为OFF，Q0.0也将为OFF,即永远 会被置位ON。

100ms的定时器在执行指令时刷新，所以当定时器T37到达设定值时Q0.0肯定会产生这个脉冲。在使用定时器时，要弄清楚定时器的分辨率，否则，一般情况下不要 把定时器本身的常闭触点作为自身的复位条件

定时器指令的应用实例：

例 ：报警电路。报警是电气自动控制中不可缺少的重要环节，标准的报警功能应该是专光报警。当故障发生时，报警指示灯闪烁，报警电铃或蜂鸣器响，操作人员知道故障发生后，按消铃按钮，把电铃关掉，报警指示灯从闪烁变为长亮。故障消失后，报警指示灯熄。另外还设有试灯、试铃按钮，用于平时检测报警指示灯和电铃的好坏。

输入信号设置：I0.0故障信号;I1.0为消铃按钮;I1.1为试灯按钮

输出信号设置: Q0.0为报警灯;Q0.7为报警电铃

利用PLC定时器和计数器，实现长时间计时的方法

作者通过典型案例分析，探讨了利用定时器、计数器级联的方式实现长时间计时的原理，给出了编程思路和梯形图程序。

在很多工程应用中，根据控制功能要求，需要对系统进行24小时监控，在经过某一特定时间或遇到紧急情况后给出提醒或预警。为了减少人为因素造成的影响，我们希望系统能自动进行。PLC中的定时器便具有这个功能。

但是，定时器的计数值在PLC的内部使用二进制，一个16位二进制字除去一个符号位后，能表示的最大整数是32767，它将对应定时器的最大定时时间。以100ms定时器为例，32767对应最大定时时间为32767×0.1=3276.7（s），时间不足1小时。这使得在使用单个定时器编制长时间计时程序受到很大制约。

由于定时器的计时时间有限，利用单个定时器达不到长时间计时的目的，要解决问题需要利用软件编程来实现长时间计时。下面以S7-200 PLC为例，通过案例来探讨利用定时器和计数器扩展的方式进行长时间计时，供使用者参考。

1 定时器、计数器的应用

1.1 定时器基本应用

S7-200 PLC有三种类型的定时器，接通延时定时器（TON）、断开延时定时器（TOF）、记忆接通延时定时器（TONR）。以常用的延时接通定时器（TON）为例讨论定时器的基本应用。

图1 定时器基本应用

工作原理：当输入端闭合，即I0.0为“ON”时，定时器T37接通并开始计时，10秒后，定时器T37常开触点接通并保持，输出继电器Q0.0输出。I0.0断开，定时器复位，Q0.0断开。

1.2 计数器基本应用

S7-200 PLC有三种类型的计数器，增计数器（CTU）、减计数器（CTD）、增/减计数器（CTUD）[2]。以常用的增计数器（CTU）为例讨论计数器的基本应用。

图2 计数器的基本应用

工作原理：首先，使I0.1输入端通、断一次，计数器C0复位，即当前值回“0”。然后，每通、断一次I0.0，计数器C0记录1个数，即C0当前值加1，当C0当前值达到10后，计数器C0常开触点接通并保持，输出继电器Q0.0输出，直到I0.1再次闭合，计数器复位，Q0.0断开。

1.3 定时器级联扩展延时

对于分辨率为100ms的延时接通定时器（TON）来讲，其设定值最大为32767，延时时间最长为3276.7秒。当超过该时间，单个定时器则无法完成计时功能。这种情况下，可以利用定时器级联的方式实现延时时间的扩展。

案例1：利用两个定时器级联实现延时1小时

图3 定时器延时1小时

总的延时时间T=T37+T38=1800秒+1800秒=3600秒=1小时。这是单个定时器无法完成的定时时间。

还可以用同样的方法实现三个、四个定时器级联延时。这种扩展方法的计时时间是各个定时器计时时间的总和。

1.4 利用计数器延时

案例2：利用两个计数器实现延时10小时

图4 计数器延时10小时

总的延时时间为：1秒×（6000×6）=36000秒÷3600秒=10小时。

这种扩展延时方法的关键是：（1）在网络1中，首先，利用特殊功能寄存器SM0.5（周期为1秒,占空比为1:1），作为计数器C0的计数输入脉冲，在计数的同时实现计时；第二，将C0的输出作为自身的复位，实现记录6000个脉冲后重新开始。（2）在网络2中，将C0的输出作为C1的输入，实现每记录6000个脉冲触发C1计数1次。

3 案例分析

3.1控制要求

某住宅小区需要24小时昼夜定时报警，早上6：30，电铃每秒响一次，6次后自动停止；9：00-17：00，启动住宅报警系统；晚上18：00打开小区内照明系统；晚上22：00关闭小区内照明系统。

3.2 I/0口分配

表1 I/O 分配表

3.3 接线图

图5 接线图

3.4 梯形图程序

程序说明：

（1） 网络1、网络2 中，I0.0为系统启动开关；I0.1 为快速调整开关； I0.2为系统实验用开关；SM0.1用于上电时系统复位；C0 、C1两个计数器级联，C0形成900秒的计时周期，C1记录96个900秒，共计900×96=86400秒，即24个小时；

（2）网络3用于实现早晨6:30启动电铃，电铃每隔1秒响1次，6次后停止；

（3）网络4用于实现晚上18:00开启小区内照明系统；网络4用于实现晚上22:00关闭小区内照明系统；

（4）网络5用于实现9:00到17:00开启小区内报警系统；

（5）网络7、网络8，形成0.1秒钟震荡信号，用于快速调整系统使用。

图6 梯形图程序

4 结束语

定时器指令和计数器指令是PLC编程的重要指令，掌握好它们的使用方法，使设计格式规范化，可以优化设计程序，对编程水平的提高有十分重要的意义，利用编程实现长时的方法还有很多，案例也不胜枚举，同时，灵活利用定时器和计数器组合进行长时间计时，PLC的编程功能，既可减少硬件设备资源，降低生产成本，又使系统运行灵活可靠。

本文编自《电气技术》，标题为“关于利用PLC定时器和计数器进行长计时功能的探讨”，作者为侯肖霞。

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