如何使用定时器指令进行延时？

S7-1200有4种定时器，图4-11给出了它们的基本功能。

1）脉冲定时器（TP）。

在输入信号IN的上升沿产生一个预置宽度的脉冲，图中的t为定时器的预置值。

2）接通延时定时器（TON）。

输入IN变为1状态后，经过预置的延迟时间，定时器的输出Q变为1状态。输入IN变为0状态时，输出Q变为0状态。

3）断开延时定时器（TOF）。

输入IN为1状态时，输出Q为1状态。输入IN变为0状态后，经过预置的延迟时间，输出Q变为0状态。

4）保持型接通延时定时器（TONR）。

图4-11 定时器的基本功能

输入IN变为1状态后，经过预置的延迟时间，定时器的输出Q变为1状态。输入IN的脉冲宽度可以小于时间预置值。

定时器的输入IN（见图4-12）为启动定时的使能输入端，IN从0状态变为1状态时，启动TP、TON和TONR开始定时。

图4-12 脉冲定时器的程序状态

IN从1状态变为0状态时，启动TOF开始定时。PT（Preset Time）为时间预置值，ET（Elapsed Time）为定时开始后经过的时间，或称为已耗时间值，它们的数据类型为32位的Time，单位为ms，最大定时时间长达T#24d_20h_31m_23s 647_ms（d、h、m、s、ms分别为日、小时、分、秒和毫秒）。可以不给输出ET指定地址。0为定时器的位输出，各变量均可以使用I（仅用于输入变量）、Q、M、D、L存储区。

1.脉冲定时器

IEC定时器和IEC计数器属于功能块，调用时需要指定配套的背景数据块，定时器和计数器指令的数据保存在背景数据块中。在梯形图中输入定时器指令时，打开右边的指令窗口，将“定时器操作”文件夹中的定时器指令拖放到梯形图中适当的位置。在出现的“调用选项”对话框中，可以修改将要生成的背景数据块的名称，或采用默认的名称。单击“确定”按钮，自动生成数据块。

脉冲定时器类似于数字电路中上升沿触发的单稳态电路。在IN输入信号的上升沿，Q输出变为1状态，开始输出脉冲。达到PT预置的时间时，Q输出变为0状态（见图4-13的波形A、B、E）。IN输入的脉冲宽度可以小于Q端输出的脉冲宽度。在脉冲输出期间，即使IN输入又出现上升沿（见图4-13波形B），也不会影响脉冲的输出。

图4-13 脉冲定时器的波形图

用程序状态功能可以观察已耗时间的变化情况（见图4-12）。定时开始后，已耗时间从0ms开始不断增大，达到PT预置的时间时，如果IN为1状态，则已耗时间值保持不变（见波形A）。如果IN为0状态，则已耗时间变为0s（见图4-13波形B）。

定时器指令可以放在程序段的中间或结束处。IEC定时器没有编号，在使用对定时器复位的RT指令时，可以用背景数据块的编号或符号名来指定需要复位的定时器。如果没有必要，不用对定时器使用RT指令。

图4-12中的I0.1为1时，定时器复位线圈（RT）通电，定时器被复位。如果此时正在定时，且IN输入为0状态，将使已耗时间清零，Q输出也变为0状态（见图4-13波形C）。如果此时正在定时，且IN输入为1状态，将使已耗时间清零，但是Q输出保持1状态（见图4-13波形D）。

复位信号I0.1变为0状态时，如果IN输入为1状态，将重新开始定时（见图4-13波形E）。

2.接通延时定时器

接通延时定时器（TON）的使能输入端（IN）的输入电路由断开变为接通时开始定时。定时时间大于等于预置时间（PT）指定的设定值时，输出Q变为1状态，已耗时间值（ET）保持不变（见图4-14中的波形A）。

IN输入端的电路断开时，定时器被复位，已耗时间被清零，输出Q变为0状态。CPU第一次扫描时，定时器输出Q被清零。如果输入IN在未达到PT设定的时间时变为0状态（见图4-14波形B），输出Q保持0状态不变。

图4-14 接通延时定时器的波形图

图4-15中的I0.3为1状态时，定时器复位线圈RT通电（见图4-14波形C），定时器被复位，已耗时间被清0，Q输出端变为0状态。I0.3变为0状态时，如果IN输入为1状态，将开始重新定时（见图4-14波形D）。

图4-15 接通延时定时器

3.断开延时定时器

断开延时定时器（TOF）的IN输入电路接通时，输出Q为1状态，已耗时间被清零。输入电路由接通变为断开时（IN输入的下降沿）开始定时，已耗时间从0逐渐增大。已耗时间大于等于设定值时，输出Q变为0状态，已耗时间保持不变（见图4-16的波形A），直到IN输入电路接通。断开延时定时器可以用于设备停机后的延时，例如大型变频电动机的冷却风扇的延时。(www.xing528.com)

图4-16 断开延时定时器的波形图

如果已耗时间未达到PT设定的值，IN输入就变为1状态，输出Q将保持1状态不变（见图4-16的波形B）。

图4-17 断开延时定时器

图4-17的I0.5为1时，定时器复位线圈RT通电。如果IN输入为0状态，则定时器被复位，已耗时间被清零，输出Q变为0状态（见波形C）。如果复位时IN输入为1状态，则复位信号不起作用（见图4-16的波形D）。

4.保持型接通延时定时器

保持型接通延时定时器（TONR，见图4-18）的IN输入电路接通时开始定时（见图4-19中的波形A和B）。输入电路断开时，累计的时间值保持不变。可以用TONR来累计输入电路接通的若干个时间间隔。

图4-18 保持型接通延时定时器

图4-19中的时间间隔t₁+t₂≥9s时，定时器的输出Q变为1状态（见图4-19的波形D）。复位输入I0.7为1状态时（见图4-19波形C），TONR被复位，它的累计时间变为0，同时输出Q变为0状态。

【例4-2】用接通延时定时器设计周期和占空比可调的振荡电路。

图4-19 保持型接通延时定时器的波形图

图4-20中I1.1的常开触点接通后，左边的定时器的IN输入为1状态，开始定时。2s后定时时间到，它的Q输出端的能流流入右边的定时器的IN输入端，使右边的定时器开始定时，同时Q0.7的线圈通电。

图4-20 振荡电路

3s后右边的定时器的定时时间到，它的输出Q变为1状态，使M2.7的常闭触点断开，左边的定时器的IN输入电路断开，其Q输出变为0状态，使Q0.7和右边的定时器的Q输出也变为0状态。下一个扫描周期因为M2.7的常闭触点接通，左边的定时器又从预置值开始定时，以后Q0.7的线圈将这样周期性地通电和断电，直到I1.1变为0状态。Q0.7线圈通电和断电的时间分别等于右边和左边的定时器的预置值。振荡电路实际上是一个有正反馈的电路，两个定时器的输出Q分别控制对方的输入IN，形成了正反馈。

CPU的时钟存储器字节（见图3-25）的各位提供周期为0.1～2s的时钟脉冲，它们输出高电平和低电平时间相等的方波信号，可以用它们的触点来控制需要闪烁的指示灯。

【例4-3】用3种定时器设计卫生间冲水控制电路。

图4-21是卫生间冲水控制电路及其波形图。I0.7是光电开关检测到的有使用者的信号，用Q1.0控制冲水电磁阀，图4-21b是有关信号的波形图。

从I0.7的上升沿（有人使用）开始，用接通延时定时器.TON延时3s，3s后TON的输出由0变为1状态，使脉冲定时器（TP）的IN输入变为1状态，TP的Q输出端通过M2.0输出一个宽度为4s的脉冲。从I0.7的上升沿开始，断开延时定时器（TOF）的Q输出控制的M2.1变为1状态。使用者离开时（在I0.7的下降沿），TOF开始定时，5s后M2.1变为0状态。

由波形图可知，控制冲水电磁阀的Q1.0输出的高电平脉冲波形由两块组成，4s的脉冲波形由TP的Q输出控制的M2.0提供。TOF控制的M2.1的波形减去I0.7的波形得到宽度为5s的脉冲波形，可以用M2.1的常开触点与I0.7的常闭触点串联的电路来实现上述要求。两块脉冲波形的叠加用并联电路来实现。

【例4-4】运输带控制

两条运输带顺序相连（见图4-22），为了避免运送的物料在1号运输带上堆积，按下起动按钮I0.3，1号运输带开始运行，8s后2号运输带自动起动。停机的顺序与起动的顺序刚好相反，即按了停止按钮I0.2后，先停2号运输带，8s后停1号运输带。PLC通过Q1.1和Q0.6控制两台电动机M1和M2。

图4-21 卫生间冲水控制电路及其波形图

图4-22 运输带示意图与波形图

图4-23 运输带控制的梯形图

梯形图程序如图4-23所示，程序中设置了一个用起动按钮和停止按钮控制的辅助元件M2.3，用它来控制接通延时定时器（TON）和断开延时定时器（TOF）的IN输入端。TON的Q输出端控制的Q0.6在I0.3的上升沿之后8s变为1状态，在M2.3的线圈断电（M2.3的下降沿）时变为0状态。综上所述，可以用TON的Q输出端直接控制2号运输带Q0.6。

断开延时定时器（TOF）的输出Q在它的输入电路接通时变为1状态，在它结束8s延时时变为0状态，因此可以用TOF的Q输出端直接控制1号运输带Q1.1。