计时器指令属于输出指令，用于控制基于时间的操作。MicroLogix系列控制器的计时器指令及其功能见表4-6。
表4-6 计时器指令及其功能
1.延时导通计时器（TON）
TON指令的梯形图符号表示为
使用TON指令延迟打开输出。当梯级条件为真时，TON指令按选定时基进行计时，只要梯级条件保持为真，计时器就会增加其累加器直到达到预置值为止。当累加器等于预置值时，计时停止。当梯级条件为假时，累加器清零。
使用TON指令时需要提供以下参数：
1）计时器（Timer）：指明所使用的计时器元素（如T4：0）。
2）时基（Time base）：计时器计时的基本单位。MicroLogix1500系列可选择1s、0.01s和0.001s三种，它决定了计时器的精度。
3）预置值（Preset）：用于设定延时时间，可设为整数-32768～32767，预置值和时基相乘，所得时间值就是设定的计时长度。
4）累计值（Accum）：是一个动态值，表明了到目前计时器已经延时的数值。
当梯级条件为真时，TON开始计时，直到下列条件中的任何一个发生为止：累计值=预置值、梯级变假、复位计时器。
不论计时器是否计到时，当梯级逻辑变假时，计时器复位累计值（把累计值清0）。
TON指令的状态位可用作对输出的控制信号。正确理解这些状态位是掌握TON编程的关键。TON指令的状态位及变化情况见表4-7。
表4-7 TON指令的状态位及变化情况
例如，在图4-10中，当PLC输入点1为ON状态时，延时导通计时器T4：0的状态位EN被置位，累计值开始增加，当其等于预置值10时，累计值停止不动，定时器T4：0的DN被置位，为真。当输入点1断开，使梯级条件为假时，计时器的状态位EN和DN被置0，累计值也被复位为0。调试时，可以通过观察输出点1和输出点2的状态，了解EN和DN的置位、复位情况。
图4-10所示梯形图程序实现的功能是：当PLC输入点1导通时，输出点2立即导通，输入点1延时10s后导通；输入点1关断时，输出点1和输出点2立即关断。
2.延时断开计时器（TOF）
TOF指令的梯形图符号表示为
图4-10 延时导通计时器应用
TOF指令属于输出指令，它延迟关闭输出。当梯级条件为假时，TOF指令开始计时。只要梯级条件保持为假，计时器就会增加其累加器直到达到预置值为止。当累加值等于预置值时，状态位DN由ON变为OFF。它相当于继电器控制系统中的断电延时继电器。
TOF指令各参数的含义与TON相同。
当梯级条件变假时，TOF开始计时，直到下列条件中的任何一个发生为止：累计值=预置值；梯级变真。
不论计时器是否计到时，梯级变真时计时器复位累计值。
TOF指令的状态位及变化情况见表4-8，注意它们和TON的区别。
表4-8 TOF指令的状态位及变化情况
例如，在图4-11中，当PLC输入点1由OFF变为ON时，梯级条件为真，T4：0的状态位DN为ON状态，状态位EN为ON；当输入点1由ON变为OFF时，梯级条件为假，状态位EN被复位，变为OFF，T4：0开始计时，累计值开始增加，当累计值等于预置值时，T4：0状态位DN被复位，为OFF。调试时，可以通过输出点1、2观察状态位EN、DN的变化情况。
图4-11所示梯形图程序实现的功能是：当PLC输入点1导通时，PLC输出点1和输出点2立即导通；当输入点1关断时，输出点1立即关断，输出点2延时12s后关断。
图4-11 延时关闭定时器的应用
3.保持型计时器（RTO）
RTO指令的梯形图符号表示为
使用RTO指令延迟打开输出。当梯级条件为真时，RTO指令开始计算计时。只要梯级条件保持为真，计时器就会增加其累加器直到达到预置值为止。当处理器重新运行或阶梯变真时，RTO计时器从保持的值开始继续计时，直到累计值达到预置值。如果需要复位其累计值和状态位，可在另一阶梯中用RES指令对相同地址的计时器复位。无论任何情况，复位指令总是优先执行。即只要使能复位指令，无论计时器是否正在计时，累计值及状态位总被复位为0。
在发生下列任意一种情况时，RTO保留累计值：
1）梯级条件为假。(https://www.xing528.com)
2）将控制器模式从运行或测试更改为程序。
3）处理器掉电。
4）发生故障。
TON和TOF计时器在梯级条件变假时，累计值要被复位，梯级条件变为真后又重新计时，有时这会给某些应用带来不便，这时可以采用能累积计时的RTO指令。
RTO指令的状态位及变化情况见表4-9。
表4-9 RTO指令的状态位及变化情况
例如，图4-12所示，当PLC输入点1导通，为ON时，梯级条件为真时，RTO状态位EN为真，RTO计时器开始计时，当累计值等于预置时，DN被置位；当输入点1关断，梯级条件为假时，EN被复位，但DN保持不变，此时如果累计值小于预置值，累计值也不会被清0，其值会被保存，当梯级条件再次为真时，它会继续进行累加计时。调试时，可以通过观察PLC的输出点1和输出点2的状态，了解EN、DN的置位和复位情况。
图4-12所示的梯形图程序实现的功能是：当PLC输入点导通时，PLC输出点1立即导通，输出点2延时导通，延时时间等于预置值减去当前的累计值，如果当前的累计值等于预置值，则输出点2也立即导通；当输入点1关断时，输出点1立即关断，但输出点2的状态保持不变。
在RTO指令中，需要通过复位指令RES来使复位累加器和DN状态位。
图4-12 RTO计时器的应用
TON、TOF、RTO计时器的基计1s、0.01s和0.001s的计时精度分为-1～0s、-0.001～0s、-0.001～0s。如果程序扫描超过2.5s，则在梯形图代码的不同区域中的不同梯级（相同的逻辑）上重复计时器指令，从而在这些极限范围内扫描梯级。
如果跳转（JMP）、标签（LBL）、跳转到子例程（JSR）或子例程（SBR）指令在计时器计时时跳过包含计时器指令的梯级，则计时可能不准确。如果跳越持续时间在2.5s内，则没有时间丢失；如果跳越持续时间超过2.5s，则会发生无法检测到的计时错误。在使用子例程时，为了防止发生计时错误，必须至少每隔2.5s扫描一次计时器。
4.定时器应用实例
例1：三个电动机顺序起动。
按下起动按钮后，M1首先起动，按下按钮10s后M2起动，按下按钮20s后M3起动，按下停止按钮后，三个电动机全部停止。
PLC输入/输出点I/O分配见表4-10。
表4-10 PLC输入/输出点I/O分配
在图4-13中，使用了两个定时器，当按下起动按钮后，起动M1，由M1打开定时器T4：0，延时10s后，由T4：0/DN起动M2，M2起动后，打开定时器T4：1，延时10s后，由T4：1/DN起动M3，当按下停止按钮时，关闭M1、M2和M3。
图4-13 电动机顺序起动梯形图程序
例2：报警灯的闪烁。
报警灯的闪烁控制在实际中经常使用，当按下按钮后，指示灯以3s的频率闪烁，断开按钮后停止闪烁。
在图4-14梯形图程序中，使用两个定时器进行级联控制，T4：0控制报警灯熄灭的时间，T4：1控制报警灯亮的时间。
图4-14 报警灯闪烁梯形图程序
例3：交通灯控制。
系统中一共有6盏灯，其中南北方向红灯、黄灯、绿灯各一盏，东西方向红灯、黄灯、绿灯各一盏，控制按钮一个，当按下控制按钮时，交通灯系统开始运行，绿灯亮12s后，黄灯亮3s，然后红灯亮15s，依次循环，当断开按钮时，交通灯系统停止运行。
交通灯的控制顺序如图4-15所示，当系统按下起动按钮后，南北方向的绿灯、东西方向的红灯先亮；延时12s之后，南北方向的黄灯亮起，绿灯熄灭，东西方向保持红灯不变；南北方向的黄灯点亮3s后，南北方向的红灯亮起，东西方向的绿灯亮起；当东西方向的绿灯延时12s之后，东西方向的黄灯亮起，绿灯熄灭，同时南北方向保持红灯不变；东西方向的黄灯点亮3s之后，南北方向绿灯亮起，东西方向红灯亮起。实现交通灯控制的梯形图程序如图4-16所示。
图4-15 交通灯的控制顺序
图4-16 交通灯控制梯形图程序
图4-16 交通灯控制梯形图程序（续一）
图4-16 交通灯控制梯形图程序（续二）
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