时序图监控及设置方法详解

时序图监控是一种对与计算机相连的PLC中触点或数据值，按一定时间间隔读取并且以图形方式表示的功能。通过触点ON/OFF状态或数据设备变化值的图形显示，可以进行非常细致的时序调试。

1.启动时序图监控

进行如下操作可以启动时序图监控功能：【在线】中的【时序图监控】。

启动时如果当前活动窗口中的程序为“在线”状态，则时序图监控也以“在线”状态启动；如果处于“离线”状态，时序图监控也在“离线”下启动。

启动后，软件界面如图4-36所示（一般在时序图窗口中背景是黑底，为了印刷清晰，有些涉及时序图监控的图，此处进行了适当处理，特此说明）。

图4-36 时序图监控

在时序图监控启动以后，因为时序图占用了画面，画面将不再显示通常的梯形图程序。如果需要返回梯形图监控画面时，选择【文件】菜单中的【关闭时序图】关闭本窗口。

2.时序图监控的步骤

时序图监控一般有监控前的各种设置准备、开始监控并观察时序图监控结果、保存监控（采样）结果3个步骤。

（1）监控前的设置准备

在开始进行时序图监控之前，必须首先设置监控对象、标尺等项目。

1）登录监控设备：显示监控设备登录时，有以下2种方法：

利用【设置】菜单，选择【设备登录】中的【触点登录】或【数据登录】。

利用鼠标直接单击如图4-37所示的触点登录区、数据登录区登录。

图4-37 登录监控设备

a）触点登录区 b）数据登录区

选择触点登录后，将显示“触点登录用”对话框，如图4-38所示。

选择数据登录后，将显示“数据登录用”对话框，如图4-39所示。

图4-38 “触点登录用”对话框

可在图4-38或图4-39两个对话框中设置设备种类和设备编号，登录进行采样的触点或数据。设置登录数据之后，编号将自动依次增加1，所设置数量的部分被登录。例如，登录X0，而设置登录数为5，则X0～X4被自动设置登录。

2）设置采样条件：在【设置】菜单中选择【采样条件】，将显示如图4-40所示默认的画面。

图4-39 “数据登录用”对话框

图4-40 设置采样条件（自运行模式）

可在图4-40所示对话框中设置与采样执行相关的各种设置。

在【模式】下拉式选择框中，时序图监控有自运行和跟踪两种模式，可依据PLC机型并根据如下所述模式的特点进行选择。

①自运行模式：自运行功能是在任意的时刻直接从与计算机相连的PLC中读取数据、实时地以图形方式显示的功能。所有PLC机型都支持本项功能。

【采样次数】：设置从PLC中获取数据的次数（10～1000次）。

【采样间隔】：设置从PLC中获取数据的时间间隔（10～30000ms）。

【自运行中绘制图形】：选中此项后，在执行自运行过程中实时显示图形。如果不选中此项，在执行自运行过程只进行采样，在结束时绘制图形。边采样边绘制图形，需要占用一定的时间，因此不进行图形显示可以相对确保采样的实时性。此模式可以同时以图形显示16个触点、3个字数据的采样数据。

②跟踪模式：跟踪功能是对与计算机相连的PLC，对采样的触点、数据、采样条件进行登录。在登录之后开始监控时，PLC本身对触点或数据进行监控，并将结果返回计算机。在计算机中，利用由PLC接收到的采样数据进行图形显示。与自运行中的计算机进行采样相比，在跟踪中是由PLC本身进行采样的。由于跟踪方式可以在PLC的每个扫描周期中采样，因此，本功能可以进行更详细的调试。可以同时以图形显示16个触点、3个字数据的采样数据。但是本功能只能在支持跟踪功能、并且安装有跟踪内存的PLC中使用。对不支持跟踪功能的PLC、或没有安装跟踪内存的PLC使用本功能，则会返回错误。支持跟踪功能的PLC有以下几种型号：FP3/C、FP2-32K、FP10/FP10S、FP10SH、FP2SH。注意FP-M、FP0、FP1/M不支持跟踪功能，执行时序图监控时只能以自运行方式进行。在“采样条件设置”对话框中的【模式】中选择“跟踪”模式后，画面显示如图4-41所示。

图4-41 设置采样条件（跟踪模式）

在图4-41中，各有关项目的说明如下所述。

【采样次数】：设置从PLC中获取数据的次数（10～1000次）。

【采样间隔】：设置从PLC中获取数据的时间间隔（10～30000ms）。其中如果选中【每次SMPL指令】后，在执行PLC程序中SMPL指令的时刻，进行所登录设备的采样。例如，在程序开头写有：

STR9010 [F155SMPL]

因为R9010为常闭内部继电器，则程序的每个扫描周期都进行采样。

在程序中存在若干SMPL指令的情况下，即使在同一扫描周期内，也会在每次执行到SMPL指令时进行采样。根据在程序中所处位置的不同，可以监控调试那些即使在一个扫描周期也有可能发生变化的设备。

【延迟次数】：设置从触发器触发开始的采样次数。允许设置的范围应小于采样次数的值（如果采样次数为100，则延迟次数的允许设置范围为1～99）。注意，采样间隔是取得数据至少所需要的时间间隔，并不是实际显示图形的间隔。

3）设置标尺：图形显示的间隔需要通过时间标尺设置。本设置可同时对采样数据显示区中的纵轴及横轴进行设置。单击【设置】中的【标尺设置】，可显示如图4-42所示的“标尺设置”对话框。

图4-42所示对话框中各项含义说明如下：

【数据标尺】（纵轴）：触点的信息只有ON/OFF，但是在显示数据的情况下需要设置标尺（上限值和下限值），允许设置的范围是-32768～+32767，当采样数据超出此处设定的数值时，将不显示图形。

【辅助线1】：可以在图形中绘制辅助线。

【辅助线2】：在选择框中单击选中标记后输入数值。

图4-42 “标尺设置”对话框

【时间标尺】（横轴）：时间标尺是将采样数据实际显示为图形的间隔设置，这一数值设置应为采样间隔的整倍数（1～10倍），如果不是整数倍，则会出现错误并且无法设置。例：

如果采样间隔为10ms，则允许设置范围为10～100ms。

如果采样间隔为100ms，则允许设置范围为100～1000ms。

4）选择显示设备：本项目选择用于实际进行图形显示的设备，其具体操作如下：从【视图】菜单的【表示对象】中，选择【触点】、【数据】、【触点+数据】中的某一项，默认选项为【触点+数据】。

设置显示形式有SAMPLE与LATCH两种形式，在时序图中支持两种表示形式。【SAMPLE（采样）形式】：SAMPLE（采样）形式是对按照【采样间隔】所采集的数据、以【时间标尺】所设置的间隔不断进行检查，将该时刻的数据原样显示。

【LATCH（锁定）形式】：LATCH（锁定）形式是对按照【采样间隔】所采集的数据、以【时间标尺】所设置的间隔不断进行检查，用图形显示出在这一段时间内的数据是否发生了变化。(www.xing528.com)

注意以上表示形式的设置只对触点显示有效，该设置与数据显示无关。此外，在采样间隔与时间标尺被设置为相同数值的情况下，无论采用其中何种形式，其图形显示的结果都相同。详细说明参见下例和图示说明。

例：采样间隔为100ms，时间标尺为200ms时，实际监控如图4-43所示。

在图4-43中，实际的采样以100ms间隔进行。因为时间标尺为200ms，所以图形所显示的数据为↓时刻所得到的数据。在SAMPLE（采样）形式中，确认↓时刻的ON/OFF状态，并将该结果原样显示。而在LATCH（锁定）形式中，确认在↓的间隔内采样数据是否发生了变化，如果发生了变化，则显示出与当前状态相反的结果。如果是ON状态，则变为OFF，OFF状态则变为ON的图形，因此所显示的内容不是实际的ON/OFF状态。具体说明可确认图4-43中①～③时刻的数据。

在SAMPLE（采样）形式，①时刻的实际数据为OFF，因此显示OFF状态，而②，③时刻的值为ON，因此始终显示ON的状态。虽然在②，③之间曾经出现过OFF状态，但是在SAMPLE（采样）的情况下不能将这个数据作为结果反映在图形中。

在LATCH（锁定）形式中，在①与②之间有一个OFF→ON的变化，在②与③之间也有一个ON→OFF变化，因此在各个显示点上ON/OFF状态被反转。由此可见，①～③的表示结果，在SAMPLE（采样）形式与LATCH（锁定）形式下不同。而在此之前的数据，SAM-PLE（采样）形式与LATCH（锁定）形式的显示结果相同。

图4-43 采样监控图例

（2）监控操作

在正确进行监控设备登录及各种设置之后，应开始实际监控。不管是自运行还是跟踪的监控，首先要保证PLC与计算机处于正常的在线状态。开始监控操作时，可以选择下面3种之中的一种。

①【在线】中的【执行采样监控】。

②用鼠标单击工具栏中的按钮。

③按功能键栏中的（F7键）开始执行。

停止监控时，通过相同的菜单或相同的按钮操作，这些操作动作在自运行及跟踪中是基本相同的。显示图形的颜色中触点设备为蓝色、数据设备登录区的颜色（黄、白、绿）分别对应于各个图形的颜色。

1）开始/停止自运行监控：在监控开始以后，当采样次数达到采样间隔设置中所设定的次数后，就会停止自运行监控。例如，在采样间隔为100ms，采样次数为100次的情况下，监控开始10s后，自动停止监控。如果在任意时刻选择停止，也将在该时刻结束采样，显示图形结果。

停止监控后，所设定的采样间隔和实际采样的平均间隔将作为信息被显示。这一信息将被保持到执行下一次自运行或修改各种设置之前，因此可以随时通过【视图】菜单中的【自运行】再次确认。

在图4-44中，虽然所设定的采样间隔为100ms，但是计算机读取数据的实际时间平均为110ms。当两者相差较大时，说明在所使用的计算机环境中按照设置的采样间隔进行采样比较困难，因此要修改设置采样间隔。

图4-44 采样间隔与实际采样偏差

2）开始/停止跟踪监控：跟踪只有在PLC为RUN模式时才能进行采样。当PLC为PROG模式时，即使开始跟踪也不会进行实际的采样。在PLC进入RUN模式开始跟踪时，可以从第一个扫描周期开始进行采样。

在跟踪中的停止概念与自运行中的存在一定差别。例如，采样间隔为100ms时，即使采样次数已达到100次，在停止监控之前，也仍然会继续进行采样。当采样进入第101次时，将清除第1次采样的数据，第102次采样会清除第2次的采样数据。虽然在停止监控之前，能够始终进行采样，但是能够作为数据被保持的部分只是由【采样次数】所设次数的部分数据。停止跟踪监控的方法有以下3种：

①在任意时刻停止监控。与自运行的情况相同，利用按钮开始或停止监控；从停止的时刻开始，按采样次数返回采集数据并以图形显示。

②在任意时刻通过引发触发器停止监控。开始监控时同样利用按钮操作，但是通过【在线】菜单中的【引发触发器】执行停止动作。在通常的停止情况下，在停止时刻终止采样。但是在利用引发触发器而停止的情况下，按照【延迟次数】所设置的次数，在触发器引发后进行一定次数的采样后再停止。例如，如果采样次数为1000次，延迟次数为100次，则显示引发触发器之前的900次采样数据和引发触发器之后的100次采样数据。

③在程序中引发触发器停止监控。在PLC的程序中有F156采样触发器指令（STRG指令），只要在进行采样的过程中执行此条指令，就可以认为在该时刻引发触发器，而进行延迟次数的采样后停止监控。例如，跟踪中的开始/停止监控的动作及显示的图形依次如下：开始监控后，将显示如图4-45所示图形画面。在该图形显示区中显示正在跟踪的信息（在此期间PLC正在进行采样）。

图4-45 正在跟踪提示框

可利用按钮停止、【引发触发器】或者F156指令3种方法停止监控。停止监控后，将显示如图4-46所示的对话框。

在图4-46中如果选择【是】，显示如图4-47所示图形，将从PLC中读出采样数据。

图4-46 读取跟踪数据确认对话框

图4-47 “采样跟踪读取”提示框

3）测定后调整时间标尺：可以在测定数据之后，修改时间标尺，调整画面内所显示的数据。当测定结果如图4-48所示情况时，在【视图】菜单的【时间标尺】中选择【缩小】，或者选择按钮，图形将变为图4-49所示形式。

图4-48 时序图监控图形

当选择【视图】菜单的【时间标尺】中的【放大】，或选择图标。会进行放大操作时，返回到缩小前的图形效果。

4）移动光标的作用和方法：测定结束后，可以利用两条光标线（C光标及R光标）中的某一条，显示该线上触点的ON/OFF或测量的数据。

①利用鼠标操作C光标、R光标的方法：可用鼠标拖动被显示的【C】及【R】的按钮并移动显示。当一幅画面无法容纳画面内容时，当光标移动到画面末端时，画面会自动滚屏。

图4-49 调整标尺后时序图显示效果

②利用键盘操作C光标、R光标的方法：可以利用【Tab】键改变C光标及R光标为被激活的光标。

用【左光标键（←）】和【右光标键（→）】，可以按照时间标尺所设定的时间幅度逐次向左右移动光标。用【Shift+左光标键（←）】和【Shift+右光标键（→）】，可以按照时间标尺所设定的时间幅度×8倍逐次向左右移动光标。

用【Ctrl+Home】键，可以将光标跳转到最开始的数据处。

用【Ctrl+End】键，可以将光标跳转到最末尾的数据处。

利用光标可测定采样数据的时间幅度。测定结束后，可以利用C光标及R光标测量时间间隔。如图4-50所示，C-R之间的时间间隔为2000ms。

注意，在时序图中还有一条T光标线。

T光标的作用为：在自运行情况下表示实时采样时间，在跟踪情况下表示停止或发生触发的时间点。

图4-50 调整C光标和R光标

（3）保存监控结果（采样数据）

监控结束后，可以有以下两种方式保存采样数据。

1）将采样数据保存到[.stc]文件。可以将在时序图中测定的数据（图形）作为数据保存到扩展名为.stc的文件中。可以用任意的文件名进行保存，另外，与时序图相关的各种设置内容（监控设备，采样条件等）也会被保存到保存程序时所生成的[∗.fp]文件中。

2）导出采样数据到[.txt]文本文件。可以用文本文件[∗.txt]的形式保存采样数据。这个文件可以通过Excel等打开，并且进行图形化显示及打印输出。

图4-51是利用时序图监控功能监控顺序控制程序执行的时序图结果。

图4-51 顺序控制程序的时序图监控结果