教你学编程5 - 西门子PLC - 基本指令 - 定时器

这篇文章讲一下定时器在西门子PLC编程系统中的应用。

定时器是PLC编程必不可少的指令，在西门子编程系统之中既有老的S5time格式的定时器（step 7编程软件），也有新的符合国际标准的IEC格式定时器指令。

好多初学者不明白为啥存在两种定时器的标准。S5Time是西门子特有的定时器书写格式，而IEC是国际通用标准。这怎么理解呢？例如PLC与西门子的HMI、WinCC画面组态，需要连接时间定时器的数据，因为双方都支持S5Time数据类型，我们可以直接读写时间。但是当使用第三方的编程软件或者上位机需要与西门子PLC进行时间数据的交互的时候，第三方的编程体系中用IEC的数据形式，这就麻烦了，需要我们把S5Time的数据格式转换成IEC格式。转换是技术活，需要特殊的处理，这就使编程很不友好了。

所以，西门子推出TIA软件平台后，直接集成了IEC数据类型，那么与第三方的通讯就可以直接采用了而不需要再去转换。西门子主推的是IEC定时器，之所以还有老的S5Time格式，我认为是因为照顾300，400编程和对老设备的维护使用。

时间定时器的使用很简单，西门子提供了4种程序块和7种线圈类型的时间定时器指令。而我们使用频率最高的应该是TON延时接通定时器。

F1帮助手册的时序图。

TIA中编程应用：

上面程序为M1.0导通3秒时，Q0.2接通。

导通10秒后，Q0.1和Q0.0接通。

定时器的在使用时会生成一个背景DB块，这个DB块是唯一的，不能重复。

下篇文章探讨定时器编程的使用方法和几个案例。

PLC编程，如何读取PLC的时间和日期

很多情况下我们都需要根据时间日期的变化来改变自动化系统的控制方式，这时候我们就需要将这些时间和日期的信息，从PLC中调出，下面我们就一起来学习，S7-300PLC是将时间日期信息如何进行存储的。第一种觉得简单应用完全满足得了，第二种比较高级详细。

（一） S7-300PLC中实际上系统的时间日期信息是存储在主程序OB1的本地数据中，具体位置是OB1的LB12到LB18，分别存储的是年、月、日、小时、分钟、秒、毫秒、信息如图 1-1所示。

那么我们如果需要对这些信息进行提取最简单的方法就是使用MOVE指令把这些L区的数据读到其他区域比如说M区如图 1-2所示。

这里我们必须要注意所有时间的显示都是以16进制的方式而不是10进制的方式显示的。

（二 ）

一、数据类型：DATE_AND_TIME

DATE_AND_TIME是Step7四种复杂数据类型（DATE_AND_TIME、STRING、ARRAY及STRUCT）的一种，表示由日期和时间组成的时间，可以使用缩写DT来代替DATE_AND_TIME。

DATE_AND_TIME变量由8个字节构成，分别代表年、月、日、时、分、秒、毫秒，最后一个字节0-3位代表星期，4-7位表示毫秒，数据以BCD码表示。如图1所示，为DATE_AND_TIME的数据格式。

图1 DATE_AND_TIME的数据格式

DATE_AND_TIME数据类型的取值范围为：

最小：DT#1900-01-01-0:00:00.000

最大：DT#2089-12-31-23:59:59.999

二、设置系统时钟

1、在联机的情况下，通过STEP7软件菜单指令直接设定系统时钟，如图2.1、图2.2、图2.3所示。（前提：PG/PC要与实际PLC联网，或打开仿真器PLCSIM，即要处于"联机"状态）

图2.1 菜单命令设定系统时钟（一）

图2.2 菜单命令设定系统时钟（二）

图2.3 菜单命令设定系统时钟（三）

上述三种方法，都会弹出"设置时钟"的对话框，如图3所示，勾选"来自PG/PC"，使用计算机时钟来同步PLC时钟。

图3 与PG/PC时钟同步

2、使用SFC0设置系统时间

除了使用PG/PC来同步系统时钟外，我么也可以使用系统功能SFC0来自定义系统时钟，方法如下：

1) 首先，创建一个DB块，如：DB20。并在其中定义一个DATE_AND_TIME变量。

图4 定义DATE_AND_TIME变量

2) 在OB1中编写代码，将参考时间以16进制BCD码的形式赋值给DATE_AND_TIME变量的各个字节。第7个字节包含毫秒的个位值及星期，一般不需要设定，系统会根据给定的年、月、日来自己计算星期值并赋值。如图5所示。

图5 为DATE_AND_TIME变量赋值

有很多初学者在这里常常会犯疑惑，为什么此时"ref_time"中的星期数不对呢？（如图5所示）。其实，ref_time中并不会显示当前的星期数，我们需要重新读取系统时钟，才能获得正确的星期值，这点我们将在接下来的"读取系统时钟"中继续讨论（图7、图9）。

3) 调用SFC0，将定义好的DATE_AND_TIME变量值（这里为DB20中的"ref_time"）设定为系统时钟，如图5所示。当M0.0检测到上升沿信号后，系统的时钟将变为"time.ret_time"所指定的值，本例中为：2018-12-30 14:39:20。

图5 调用SFC0，自定义系统时钟

三、读取系统时钟

1、使用OB1中的临时变量"OB1_DATE_TIME"来读取系统时钟

OB1中定义了名为"OB1_DATE_TIME"的临时变量，如图6所示。OB1的每个扫描周期都会读取系统时钟，并存储到"OB1_DATE_TIME"中。因此，通过该临时变量即可得到系统时钟。

图6 临时变量："OB1_DATE_TIME"

图7 通过"OB1_DATE_TIME"读取系统时钟

2、调用SFC1来读取系统时钟

系统功能SFC1是专门用来读取系统时钟的，程序如如8所示。读取的系统时钟值存放于DB20中DBX8.0开始的8个字节空间中，如图9所示。

图8 调用SFC1来读取系统时钟

图9 调用SFC1来读取系统时钟

结合图7、图9，我们就可以解开图5的疑惑了。我们自定义的系统时钟后，系统会自动计算出"星期值"，我们读取当前系统时钟时，自然会读出正确的"星期值"，因此，在给定系统时间时，仅需要给出年、月、日、小时、分钟、秒即可

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