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1、电气控制与可编程控制器 PLC 2016年春 自动化与电子工程学院 邢关生 xinggs 邢关生 PART2 S7-1200 PLC编程及应用 第1章. S7-1200 PLC基本原理 第2章. S7-1200 硬件组成与组态 第3章. S7-1200 程序设计基础 第4章. 梯形图程序设计方法 第5章. S7-1200 高级指令 第6章. 用户程序结构与故障诊断 3.1 S7-1200的编程语言 3.2 数据类型与系统存储区 3.6 位逻辑指令 3.7 定时器和计数器指令 这节课这节课 为什么需要定时器指令？为什么需要定时器指令？ 从某个条件出现的时刻开始，从某个条件出现的时刻开始，经过一段
2、时间经过一段时间，自动引发 系统的状态变化或操作 ，自动引发 系统的状态变化或操作 使用定时器指令能够实现使用定时器指令能够实现可编程的可编程的时间延迟时间延迟 3.7.1 定时器指令定时器指令定时器基本功能定时器基本功能 S7-1200 PLC有有4种定时器：种定时器： TP： 脉冲定时器可： 脉冲定时器可生成具有预设宽度时间的脉冲生成具有预设宽度时间的脉冲。 TON：接通延迟接通延迟定时器输出定时器输出Q在预设的延时过后设置为在预设的延时过后设置为 ON TOF：关断延迟关断延迟定时器输出定时器输出 Q 在预设的延时过后重置为在预设的延时过后重置为 OFF TONR：保持型接通延迟保持型接
3、通延迟定时器输出在预设的延时过后设置 为 定时器输出在预设的延时过后设置 为ON。在使用。在使用 R 输入重置经过的时间之前，会跨越多个定 时时段一直累加经过的时间。 注：每个定时器都使用一个存储在数据块中的结构来保存定时 器数据。 在编辑器中放置定时器指令时可分配该数据块。 输入重置经过的时间之前，会跨越多个定 时时段一直累加经过的时间。 注：每个定时器都使用一个存储在数据块中的结构来保存定时 器数据。 在编辑器中放置定时器指令时可分配该数据块。RT指 令可清除存储在指定定时器背景数据块中的时间数据，重置定 时器。 指 令可清除存储在指定定时器背景数据块中的时间数据，重置定 时器。 3.7.
4、1 定时器指令定时器指令定时器基本功能定时器基本功能 3.7.1 定时器指令定时器指令定时器基本功能定时器基本功能 TP、TON 和和 TOF 定时器具有相同的输入和 输出参数。 定时器具有相同的输入和 输出参数。 TONR 定时器具有附加的复位输入参数定时器具有附加的复位输入参数 R。 可创建自己的“定时器名称”来命名定时器 数据块，还可以描述该定时器在过程中的用 途。 。 可创建自己的“定时器名称”来命名定时器 数据块，还可以描述该定时器在过程中的用 途。 RT 指令可重置指定定时器的定时器数据。指令可重置指定定时器的定时器数据。 3.7.1 定时器指令定时器指令定时器的输入输出参数定时器
5、的输入输出参数 参数数据类型说明参数数据类型说明 INBool启用定时器输入启用定时器输入 RBool将将 TONR 经过的时间重置为零经过的时间重置为零 PT (Preset Time)Time预设的时间值输入预设的时间值输入 QBool定时器输出定时器输出 ET (Elapsed Time) Time经过的时间值输出 定时器数据块 经过的时间值输出 定时器数据块DB指定要使用指定要使用 RT 指令复位的定时器指令复位的定时器 参数参数 IN从从0变为变为1将启动将启动TP、TON 和和 TONR，从，从1变变0将启动将启动 TOF。 ET 为为定时开始后经过的时间定时开始后经过的时间，或称
6、为已耗时间值，或称为已耗时间值(可以不为可以不为 ET指定地址指定地址)，它们的，它们的数据类型为数据类型为32位的位的Time，单位为单位为ms，最 大定时时间为 ，最 大定时时间为T#24D_20H_31M_23S_647MS。 3.7.1 定时器指令定时器指令定时器的输入输出参数定时器的输入输出参数 IEC定时器和定时器和IEC计数器属于功能块计数器属于功能块，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”对话框中修改将要生成
7、 的背景数据块的名称，或采用默认的名称。点击“确定”按钮，自动生成数据块。 ，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”对话框中修改将要生成 的背景数据块的名称，或采用默认的名称。点击“确定”按钮，自动生成数据块。 3.7.1 定时器指令定时器指令定时器的输入输出参数定时器的输入输出参数 定时器定时器PT 和和 IN 参数值变化参数值变化 TP 定时器运行期间，更改定时器运行期间，更改 PT 没有任何影响。没有任何影响。 定时器
8、运行期间，更改定时器运行期间，更改 IN 没有任何影响。没有任何影响。 TON 定时器运行期间，更改定时器运行期间，更改 PT 没有任何影响。没有任何影响。 定时器运行期间，将定时器运行期间，将 IN 更改为更改为 FALSE 会复位并停止定时器会复位并停止定时器。 TOF 定时器运行期间，更改定时器运行期间，更改 PT 没有任何影响。没有任何影响。 定时器运行期间，将定时器运行期间，将 IN 更改为更改为 TRUE 会复位并停止定时器会复位并停止定时器。 TONR 定时器运行期间更改定时器运行期间更改PT没有任何影响，但对定时器中断后继续运 行会有影响。 没有任何影响，但对定时器中断后继续运
9、 行会有影响。 定时器运行期间将定时器运行期间将IN更改为更改为 FALSE 会停止定时器但不会复位定时 器。 会停止定时器但不会复位定时 器。 将将 IN 改回改回 TRUE 将使定时器从累积的时间值开始定时。将使定时器从累积的时间值开始定时。 3.7.1 定时器指令定时器指令定时器的输入输出参数定时器的输入输出参数 3.7.1 定时器指令定时器指令脉冲定时器脉冲定时器TP指令指令 3.7.1 定时器指令定时器指令脉冲定时器脉冲定时器TP时序图时序图 ET增长至增长至PT值后，是否保持，取决于值后，是否保持，取决于IN的状态的状态 TP: 瞬时接通，瞬时接通，定时定时断开（断开（ET复位与复
10、位与Q复位不同步）复位不同步） 3.7.1 定时器指令定时器指令接通延时定时器接通延时定时器TON时序图时序图 如要如要TON定时成功，必须定时成功，必须IN由由OFF变为变为ON且保持且保持 TON: 延时延时接通、瞬时断开（接通、瞬时断开（IN断开，定时器复位）断开，定时器复位） 3.7.1 定时器指令定时器指令断开延时定时器断开延时定时器TOF时序图时序图 如要如要TOF定时成功，必须定时成功，必须IN由由ON变为变为OFF且保持且保持 TOF:瞬时接通、瞬时接通、延时延时断开（断开（IN接通，定时器复位）接通，定时器复位） 3.7.1 定时器指令定时器指令保持型接通延时定时器保持型接通
11、延时定时器TONR 3.7.1 定时器指令定时器指令保持型接通延时定时器保持型接通延时定时器TONR时序图时序图 TONR: 延时延时接通、瞬时断开（接通、瞬时断开（R接通，定时器复位）接通，定时器复位） 3.7.1 定时器指令定时器指令复位定时器指令复位定时器指令 设计目标：用设计目标：用接通延时定时器接通延时定时器实现周期和占空比可调的方波信号实现周期和占空比可调的方波信号 分析的关键点：分析的关键点：M2.7只接通一个扫描周期只接通一个扫描周期 高、低电平时间分别由两个定时器的高、低电平时间分别由两个定时器的PT值决定。值决定。 3.7.1 定时器指令定时器指令例（例（1） PLC程序：
12、程序： 3.7.1 定时器指令定时器指令例（例（1） 时序图：时序图： 设计目标：用设计目标：用3种定时器设计卫生间冲水控制电路。种定时器设计卫生间冲水控制电路。 检测是否有使用者检测是否有使用者 若有人出现，若有人出现，3秒钟后冲水，冲水秒钟后冲水，冲水4秒后，自动断开秒后，自动断开 人走后，立即冲水，冲水人走后，立即冲水，冲水5秒后，自动断开秒后，自动断开 3.7.1 定时器指令定时器指令例（例（2） 关键事件： 输入：人来、人走 输出：冲水、断水 关键事件： 输入：人来、人走 输出：冲水、断水 确定事件之间的时间确定事件之间的时间 3.7.1 定时器指令定时器指令例（例（2） 设计目标：
13、用设计目标：用3种定时器设计卫生间冲水控制电路。种定时器设计卫生间冲水控制电路。 检测是否有使用者检测是否有使用者 若有人出现，若有人出现，3秒钟后冲水，冲水秒钟后冲水，冲水4秒后，自动断开秒后，自动断开 人走后，立即冲水，冲水人走后，立即冲水，冲水5秒后，自动断开秒后，自动断开 3.7.1 定时器指令定时器指令例（例（2） 时序图：时序图： 两条运输带顺序相连，为避免运送的物料在两条运输带顺序相连，为避免运送的物料在1号运输带上堆积 ，按下 号运输带上堆积 ，按下起动按钮起动按钮I0.3，1号带开始运行，号带开始运行，8s后后2号带自动起动。 停机的顺序与起动的顺序相反，按了 号带自动起动。
14、 停机的顺序与起动的顺序相反，按了停止按钮停止按钮I0.2后，先停后，先停2 号带，号带，8s后停后停1号带。号带。Q1.1和和Q0.6控制两台电动机控制两台电动机M1和和M2。 3.7.1 定时器指令定时器指令例（例（3） 3.7.1 定时器指令定时器指令例（例（3） 两条运输带顺序相连，为避免运送的物料在两条运输带顺序相连，为避免运送的物料在1号运输带上堆积 ，按下 号运输带上堆积 ，按下起动按钮起动按钮I0.3，1号带开始运行，号带开始运行，8s后后2号带自动起动。 停机的顺序与起动的顺序相反，按了 号带自动起动。 停机的顺序与起动的顺序相反，按了停止按钮停止按钮I0.2后，先停后，先停
15、2 号带，号带，8s后停后停1号带。号带。Q1.1和和Q0.6控制两台电动机控制两台电动机M1和和M2。 3.7.2 计数器指令计数器指令基本功能基本功能 S7-1200有有3种计数器种计数器： 加计数器加计数器(CTU)、减计数器、减计数器(CTD)和加减计数器和加减计数器(CTUD) 它们属于软件计数器，其最大计数速率受到它所在的它们属于软件计数器，其最大计数速率受到它所在的OB 的执行速率的限制。如果需要速率更高的计数器，可以使 用 的执行速率的限制。如果需要速率更高的计数器，可以使 用CPU内置的高速计数器。内置的高速计数器。 基本原理基本原理： CU和和CD分别是加计数输入和减计数输
16、入，在分别是加计数输入和减计数输入，在CU或或CD由由 0变为变为1时，实际计数值时，实际计数值CV加加1或减或减1。 复位输入复位输入R为为1时，计数器被复位：时，计数器被复位：CV被清被清0，计数器的输 出 ，计数器的输 出Q变为变为0。 参数数据类型说明参数数据类型说明 CU、CD BOOL 加计数或减计数，按加或减 一计数 加计数或减计数，按加或减 一计数 R ( CTU、CTUD ) BOOL将计数值重置为零将计数值重置为零 LOAD (CTD、CTUD) BOOL预设值的装载控制预设值的装载控制 PV SInt、Int、DInt、 USInt、UInt、UDInt 预设计数值预设计数值 Q、QU BOOLCV = PV 时为真时为真 QD BOOLCV =PV时时, 则输出则输出Q = 1。 如果复位参数
