定时器的时间基准值和操作方法详解

PLC程序中所使用到的定时器，类似于电气控制电路里的时间继电器，其基本功能是通过一段时间的定时对某个操作做延时响应。定时器功能强大，用途广泛，经过组合使用，可以实现很多功能。

在定时器的使用中，有4个重要概念需要进行有效的区分，分别为时间基准值、设定值、当前值以及状态值。

1）时间基准值：是指引起定时器当前时间值发生变化的最小时间单位。而对于这里提及的西门子SINUMERIK 808D数控单元PLC所提供的定时器（T0至T63）而言，时间基准值是固定的：T0～T15的时间基准值为100ms，T16～T63的时间基准值为10ms。

2）设定值：是指定时器上IN端输入值与相应的定时器所对应的时间基准的乘积。PLC定时器的设定值是一个16位有符号数，最大预设值为32767。

3）当前值：是指定时器的过程值，在满足一定的条件下，定时器的当前值随着时间的变化而变化，表示已经过去的时间。

4）状态值：表示的是定时器的导通状态，也是分析定时器的最终目的。定时器的状态值分为1或者0。在理解时，可以将定时器看成继电器，其状态分为动作与不动作两种。

几者之间的关系是：定时器根据基准值进行最小值变化，而最小值进行变化时，当前值就会发生变化，若当前值大于设定值，则定时器的状态值就会发生改变。

定时器当前值和状态值在PLC中所使用的变量名是相同的，应根据实际程序进行判断，以图4-23中所示的PLC程序为例，网络3中的T8为状态值，而网络4中的T8则为当前值。

图4-23 定时器状态PLC程序示例

此外，在实际应用中，定时器指令又根据不同的特性和应用特点进行具体的区分，主要包括有接通延时定时器、保持型接通延时定时器和断开延时定时器三种应用，而一旦确定了定时器的类型，则在整个程序中将不允许再进行改变，例如在某PLC程序中，T5确定为通电延时定时器，则T5将不能在该程序中再次定义为保持型通电延时定时器和或断开延时定时器。

1.接通延时定时器

接通延时定时器（TON）的特点是在主输入端IN有效的前提下，按照PT中所设定的时间进行延时，延时完毕之后再进行动作。

对于PLC接通延时定时器指令的基本工作原理和工作过程，以图4-24中所示情况为例：当I0.0接通并保持接通状态时，启动T8进入定时工作状态，T8的时间基准是100ms，即每隔100ms，定时器的当前值自动加1。按100ms定时器的刷新方式，当定时达到PT中的设定值时，T8定时器动作，其常开触点闭合，故Q0.0导通，T8继续计数；当I0.0断开时，T8随即复位，常开触点断开，Q0.0也断电复位。

为了更清晰地描述图4-24中所表示的接通延时定时器的逻辑过程，在图4-25中对这个PLC逻辑过程给出了相应的逻辑时序图，以帮助读者进一步的理解。

图4-24 接通延时定时器PLC程序示例

图4-25 接通延时定时器PLC示例逻辑时序图

2.保持型接通延时定时器

与接通延时定时器略有不同，保持型接通延时定时器（TONR）主要用于多个时间间隔的累计定时。

在PLC程序编辑中，要根据保持型接通延时定时器的工作特性进行合理的使用。总体来说，保持型接通延时定时器的主要工作特性可以描述为以下几点：

1）TONR定时器的启动信号是输入使能IN接通为1电平，且保持不变。在此前提下，TONR定时器才可以开始计时或继续计数。

2）TONR定时器的复位必须使用复位指令实现。

3）当TONR定时器当前值大于等于设定值时，TONR定时器被置位并进行动作，常开触点闭合，常闭触点断开。只要IN输入端保持为1，则TONR定时器继续计时，直到最大值为32767。

4）当TONR定时器当前值小于设定值时，若使能输入端IN掉电为0，则TONR定时器当前值将被保存，直到使能输入端再次接通时，TONR定时器从保存的当前值开始继续计时，直到计时达到设定值。这个工作过程是一直有效的，不论使能输入端IN掉电几次，都可以在再次上电的时候继续进行计时。(www.xing528.com)

对于PLC保持型接通延时定时器指令的基本工作原理和工作过程，以图4-26中所示情况为例，可以简要的划分为以下几个过程：

1）根据PT设定值可知，TONR定时器的定时时间100ms。

2）在当前值达到设定值之前，使能输入端IN断电，当前值未被复位，而是保存了下来。

3）当使能输入端IN再次接通后，TONR定时器从所保存的当前值开始继续计时，定时时间达到之后，TONR定时器置位，常开触点闭合，T37的当前值继续计时直至达到最大值。

4）在T37进行动作之后，会导致I0.0断电。定时器T37不能自行复位，必须通过复位指令进行复位。

为了更清晰地描述图4-26中所表示的保持型接通延时定时器的逻辑过程，在图4-27中对这个PLC逻辑过程给出了相应的逻辑时序图，以帮助读者进一步的理解。

图4-26 保持型接通延时定时器PLC程序示例

图4-27 保持型接通延时定时器PLC程序示例逻辑时序图

3.断开延时定时器

PLC断开延时定时器（TOF）的主要特点是：在使能输入端IN断开后，定时器可以继续保持动作一段时间。此外，与TONR保持型接通延时定时器不同，TOF在定时时间到了之后会自动地复位，不需要额外的使用复位指令。

对于PLC断开延时定时器指令的基本工作原理和工作过程，结合图4-28中的示例，可以简要地概括为以下几点：

1）PLC系统上电或首次扫描时，定时器TOF的输出状态值为0，内部计时的当前值也为0。

2）TOF定时器的启动信号是输入使能端IN的下降沿。

3）当使能输入端IN通过I0.0的信号接通时，TOF定时器的输出状态值变为1且保持；而其内部计时的当前值仍为0，即还没有开始进行计数。

4）当I0.0断开导致定时器TOF的使能输入端IN断开时，TOF定时器开始计时，即内部计时当前值开始发生变化。在这一过程中，TOF定时器的输出状态值仍然保持为1，是否发生改变取决于定时器内部计时的当前值与PT端设定值之间的关系：

①若使能输入端IN的断开时间足够长，确保定时器内部计时的当前值有足够时间进行变化，最终变得大于或等于设定值时，定时器停止计时，且定时器的输出状态值变为0。

②若使能输入端IN的断开时间较短，定时器内部计时的当前值仍小于设定值时就再此接通，则定时器的状态保持为1，而定时器内部计时的当前值会重新清零（即下次使能输入端IN断开时，定时器内部计时的当前值要从0开始进行计时）。

为了更清晰地描述图4-28中所表示的断开延时定时器的逻辑过程，在图4-29中对这个PLC逻辑过程给出了相应的逻辑时序图，以帮助读者进一步的理解。

图4-28 断开延时定时器PLC程序示例

图4-29 断开延时定时器PLC程序示例逻辑时序图