S7定時(shí)器的應(yīng)用與研究

摘 要：可編程控制器是一種用于自動(dòng)化實(shí)時(shí)控制的數(shù)位邏輯控制器，廣泛應(yīng)用于目前的工業(yè)控制領(lǐng)域。S7系列由S7-200、S7-300、S7-400組成。在西門子CPU的系統(tǒng)存儲(chǔ)器中，為定時(shí)器保留存儲(chǔ)區(qū)，每一定時(shí)器占用一個(gè)16位的字。S7定時(shí)器在PLC程序中應(yīng)用很廣泛，本文主要介紹S7-300定時(shí)器的應(yīng)用與研究。

關(guān)鍵詞：S7 定時(shí)器；應(yīng)用；可編程控制器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.101

0 引言

時(shí)間控制是常用的邏輯控制形式，定時(shí)器是PLC中最常用的元件之一。定時(shí)器指令相當(dāng)于繼電器接觸器控制系統(tǒng)的時(shí)間繼電器的功能。定時(shí)器的數(shù)量隨CPU的類型不同，從32個(gè)到512個(gè)不等，一般而言足夠用戶使用。S7的定時(shí)器指令較為豐富，除了常用的接通延時(shí)定時(shí)器（SD）和斷開延時(shí)定時(shí)器（SF）以外，還有脈沖定時(shí)器（SP），擴(kuò)展脈沖定時(shí)器（SE）和保持型接通延時(shí)定時(shí)器（SS）共5類。

定時(shí)器有其存儲(chǔ)區(qū)域，每個(gè)定時(shí)器有一個(gè)16位的字和一個(gè)二進(jìn)制的值。定時(shí)器的字存放當(dāng)前定時(shí)器值，二進(jìn)制的值表示定時(shí)器的接點(diǎn)狀態(tài)。

接通延時(shí)定時(shí)器（SD）相當(dāng)于繼電器接觸器控制系統(tǒng)中的通電延時(shí)時(shí)間繼電器。

1 定時(shí)器應(yīng)用

例1：（1）按下啟動(dòng)按鈕SB2（I0.0），引風(fēng)機(jī)（Q4.0）立即啟動(dòng)，鼓風(fēng)機(jī)（Q4.1）比引風(fēng)機(jī)晚10S啟動(dòng)。

（2）按下停止按鈕SB1（I0.1），鼓風(fēng)機(jī)立即停止，引風(fēng)機(jī)比鼓風(fēng)機(jī)晚12S停機(jī)。

例 2：電機(jī)啟?？刂瞥绦?，龍巖廢水站格柵原為連續(xù)啟動(dòng)，磨損大，不利于廢水雜質(zhì)去除；后改為間歇啟動(dòng)，利于廢水雜質(zhì)晾干去除。用了二個(gè)延時(shí)繼電器T190和T192，電機(jī)啟動(dòng)5分鐘再停止25鐘， 再啟動(dòng)循環(huán)。

例3：在S7系列PLC CPU的位存儲(chǔ)器M中，可以任意指定一個(gè)字節(jié)，如MB100，作為時(shí)鐘脈沖存儲(chǔ)器。當(dāng)CPU運(yùn)行時(shí)，MB100的各個(gè)位能周期性地產(chǎn)生不同頻率（或周期）的方波脈沖。比如M100.3為2HZ頻率脈沖，M100.7為0.5HZ頻率脈沖。

時(shí)鐘存儲(chǔ)器的設(shè)定是在STEP 7中做硬件組態(tài)時(shí)完成的，具體步驟如下所述。（1）進(jìn)入STEP 7的硬件組態(tài)界面；（2）選擇CPU模板；（3）設(shè)置時(shí)鐘存儲(chǔ)器；（4）下載設(shè)置。

例4：定時(shí)器T64啟動(dòng)定時(shí)9分鐘后，定時(shí)器T66啟動(dòng)，定時(shí)1分鐘后，定時(shí)器T64啟動(dòng)。此程序可用在計(jì)數(shù)，如采用T64上升沿計(jì)數(shù)，1小時(shí)可計(jì)數(shù)6次。

例5：閃爍控制程序。對(duì)于某信號(hào)燈HL（Q4.2），當(dāng)開關(guān)Q1（I0.2）接通后，以滅2S，亮3S的頻率不斷閃爍。需要兩個(gè)定時(shí)器T5和T6，T5的時(shí)間設(shè)定值為2S，T6的時(shí)間設(shè)定值為3S，用T5觸發(fā)T6，當(dāng)T5時(shí)間到時(shí)，關(guān)斷T6，完成循環(huán)閃爍控制。

例6：定時(shí)器與定時(shí)器及計(jì)數(shù)器的配合使用。在S7-300中，一個(gè)定時(shí)器的最大定時(shí)時(shí)間為2h 46min 30s。當(dāng)定時(shí)時(shí)間大于此值時(shí)，可采用：（1）定時(shí)器與定時(shí)器配合，定時(shí)時(shí)間為多個(gè)定時(shí)時(shí)間之和；（2）定時(shí)器與計(jì)數(shù)器配合，用定時(shí)器編制一個(gè)定時(shí)脈沖信號(hào)，作為計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)單位。此時(shí)，定時(shí)時(shí)間為多個(gè)設(shè)定時(shí)間之積。Q4.5 在按下啟動(dòng)按鈕（I0.5）25S后接通。

例7：一設(shè)備控制器CPU315，設(shè)備上有一個(gè)光電傳感器，檢測(cè)工件，每檢測(cè)到1只工件，計(jì)數(shù)一次，當(dāng)計(jì)數(shù)3只時(shí)，CPU發(fā)出一個(gè)信號(hào)裝箱，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)梯形圖。計(jì)數(shù)器C0計(jì)1次數(shù)，當(dāng)前值存在MW12，當(dāng)計(jì)數(shù)3次時(shí)，發(fā)出裝箱信號(hào)Q4.6，此同時(shí)定時(shí)器T18開始定時(shí)，2S后對(duì)計(jì)數(shù)器C0復(fù)位，重新計(jì)數(shù)。

在CPU的存儲(chǔ)器留出了定時(shí)器區(qū)域，每個(gè)定時(shí)器為2 Byte，稱為定時(shí)字。在S7-300中，最多允許使用256個(gè)定時(shí)器，即T0～T255。S7中的定時(shí)器與時(shí)間繼電器的工作特點(diǎn)相似，對(duì)于定時(shí)器，同樣要設(shè)置定時(shí)時(shí)間，也要啟動(dòng)定時(shí)器（使定時(shí)器線圈通電） 。除此之外，定時(shí)器增加了一些功能，如隨時(shí)復(fù)位定時(shí)器、隨時(shí)重置定時(shí)時(shí)間（定時(shí)器再啟動(dòng)）、查看當(dāng)前剩余定時(shí)時(shí)間等。西門子PLC定時(shí)器有數(shù)量限制，如果定時(shí)器不夠用，可以使用IEC定時(shí)器， IEC定時(shí)器作為系統(tǒng)功能塊（SFB）集成在CPU操作系統(tǒng)中。在相應(yīng)的CPU中會(huì)有以下定時(shí)器：脈沖定時(shí)器SFB3 TP、通電延時(shí)定時(shí)器SFB4 TON及斷電延時(shí)定時(shí)器SFB5 TOF。

2 結(jié)束語(yǔ)

S7-300的定時(shí)器的功能圖格式和線圈格式可以根據(jù)用戶喜好及需要來(lái)選擇，均能完成延時(shí)任務(wù)。功能圖格式的優(yōu)點(diǎn)是：將定時(shí)器的所有功能集中編輯，并且便于運(yùn)行監(jiān)控；線圈格式結(jié)構(gòu)更靈活，可以根據(jù)需要，將同一定時(shí)器的不同功能設(shè)置在不同網(wǎng)絡(luò)中。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖常初.S7-300/400PLC應(yīng)用技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

作者簡(jiǎn)介：陳良祥（1973-），男，福建龍巖人，本科，工程師，主要從事設(shè)備管理和電氣技術(shù)創(chuàng)新工作。