准备知识：S7-200 PLC定时器的工作方式与指令格式

S7 -200 PLC 的定时器为增量型定时器, 主要用于定时控制, 其按照工作方式和时间基准, 可分为6 种类型。

1. 按照工作方式分类

按照工作方式, 定时器可分为得电延时型(TON)、 有记忆得电延时型(保持型,TONR)、 失电延时型(TOF) 三种定时器。

2. 按照时基标准分类

按照时基标准, 定时器可分为1 ms、 10 ms、 100 ms 共3 种类型定时器。 不同的时基标准, 定时器的定时精度、 定时范围和刷新方式不同。

1) 定时精度

定时器的工作原理是定时器使能端输入有效后, 当前值寄存器对PLC 内部的时基脉冲增“1” 计数, 最小计时单位为时基脉冲的宽度。 故时间基准代表着定时器的定时精度, 又称分辨率。

2) 定时范围

定时器使能端输入有效后, 当前值寄存器对时基脉冲递增计数, 当计数值大于或等于定时器的预置值后, 状态位置“1”。 从定时器输入有效到状态位输出有效经过的时间为定时时间。

定时时间T 等于时基乘以预置值, 在预置值不变的情况下, 时基越大, 定时时间越长,但精度越差。

3) 定时器的刷新方式

定时器刷新与扫描周期和程序处理无关, 1 ms 定时器每隔1 ms 刷新一次。 扫描周期较长时, 定时器一个周期内可能多次被刷新(多次改变当前值)。 10 ms 定时器在每个扫描周期开始时刷新。 每个扫描周期之内, 当前值不变。 100 ms 定时器是定时器指令执行时被刷新, 下一条执行的指令即可使用刷新后的结果。 但应当注意, 如果该定时器的指令不是每个周期都执行, 定时器就不能及时刷新, 可能会导致出错。

S7 -200 CPU22X 系列PLC 的256 个定时器分属TON/TOF 和TONR 工作方式, TON 和TOF 工作方式共享一组定时器, 不能重复使用。 定时器的工作方式及类型见表3 -4 -1。

表3-4-1　定时器的工作方式及类型

3. 定时器指令格式

定时器的指令格式及功能见表3 -4 -2 所示。 其中, IN 为使能端; PT 是预置值输入端,其数据类型为INT, 最大预置值为32 767。 定时器的编程范围为T0 ～T255。

表3-4-2　定时器的指令格式及功能(www.xing528.com)

4. 定时器工作原理分析

1) 得电延时型(TON) 定时器

使能端(IN) 输入有效时, 定时器开始计时, 当前值从0 开始递增, 大于或等于预置值(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32 767。 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”)。 得电延时型定时器应用程序梯形图及时序图示例如图3 -4 -1 所示。

2) 有记忆得电延时型(TONR) 定时器

使能端(IN) 输入有效时, 定时器开始计时, 当前值递增, 当前值大于或等于预置值(PT) 时, 输出状态位置“1”。 使能端输入无效时, 当前值保持, 使能端(IN) 再次接通有效时, 在原记忆值的基础上递增计时。

有记忆得电延时型(TONR) 定时器采用复位线圈的复位(R) 指令进行复位操作, 当复位线圈有效时, 定时器当前值清零, 输出状态位置“0”。 有记忆得电延时型应用程序梯形图及时序图示例如图3 -4 -2 所示。

图3-4-1　得电延时型定时器应用程序梯形图及时序图示例

(a) 梯形图; (b) 时序图

图3-4-2　有记忆得电延时型定时器应用程序梯形图及时序图示例

(a) 梯形图; (b) 时序图

3) 失电延时型(TOF) 定时器

使能端(IN) 输入有效时, 定时器输出状态位置“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。 失电延时型定时器应用程序梯形图及时序图示例如图3 -4 -3 所示。

图3-4-3　失电延时型定时器应用程序梯形图及时序图示例

(a) 梯形图; (b) 时序图