西门子S7-200PLC定时器的实际应用

第３８卷第６期　２０１７年６月　湖南科技学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｕｎａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　、，ｏ１＿３８　Ｎｏ．６　Ｊｕｎ．２Ｏ１７　西门子Ｓ７—２００ＰＬＣ定时器的实际应用　游珍珍　（湖南科技学院电子与信息工程学院，湖南永州４２５１９９）　摘要：文章阐述了西ｆ］子ｓ７—２００ＰＬＣ的定时器指令的分类，着重阐述了通电延时型定时器ＴＯＮ和有记忆型的通电延　时型定时器ＴＯＮＲ的工作原理，介绍了几种常见的定时器的实际应用电路设计，介绍了西门子ｓ７—２００ＰＬＣ定时器在实际应　用中需要注意的问题。　关键词：西门子Ｓ７．２００；ＰＬＣ；定时器　中图分类号：ＴＰ３１１．１　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３—２２１９（２０１　７）０６—００２８—０２　据不同的定时精度去选取编号。定时设定值的最大值为　１　引　言　可编程控制器（ＰＬＣ）是应用广泛、功能强大、使用方　便的通用工业控制装置，如果控制要求发生改变，ＰＬＣ只需　３２７６７，根据定时精度的不同，可以得到不同的最大定时时　间，例如定时精度为０．１Ｓ的定时器最大定时时间为３２７６．７ｓ，　而定时精度为０．Ｏ０１ｓ的最长定时时间只能达到３２．７６７ｓ，以　ＴＯＮ型定时器为例，定时精度为０．１Ｓ的定时器的编号只能　从Ｔ３７一Ｔ６３以及Ｔ１０１．Ｔ２５５之间选择。ＴＯＮ和ＴＯＦ是共用　定时器编号，因此，在同一程序段中同一个编号不能同时给　ＴＯＮ和ＴＯＦ用。　２．２定时器工作原理　要通过修改程序即可实现控制要求　Ｊ。因此，ＰＬＣ问世以后　很快受到工业控制界的欢迎，并得到迅速发展。西门子　ｓ７．２００是一款小型的ＰＬＣ，广泛应用于检测及控制等自动　化领域。　西门子ｓ７—２００系列ＰＬＣ通用性强，可以实现工业、农　业、交通等领域的自动控制，因此在高校实践教学中通常采　用该型号ＰＬＣ。定时器指令是ｓ７・２００系列ＰＬＣ中非常重要　的指令之一，定时器指令通过依靠ＰＬＣ内部的时钟脉冲，　可以完成各种定时控制，因此，想要用ＰＬＣ实现自动化控　制，熟练掌握定时器的应用是必不可少的。　定时器是根据预先设定的定时值，按一定的时间单位进　行计时的ＰＬＣ内部装置，ＰＬＣ运行后，当定时器的输入条　件为１，当前值从０开始增加Ｌ３　Ｊ，当定时器的当前值到达定　时设定值时，定时器状态位置１。　定时器的工作原理是：定时器输入接通，当前值就按照　２定时器指令简介　２．１定时器的分类　定时精度的频率开始往上计数，当当前值计数到预先设置的　定时设定值时，定时器的状态位置１［４１　０当前值的最大值为　３２７６７，时基越大，定时时间越长，但精度越差。　２．２．１ＴＯＮ指令工作原理。图１是利用西门子ｓ７—２００ＰＬＣ　ＰＬＣ中的定时器与继电器、接触器控制系统中的时间继　电器功能类似，用于定时控制。定时器是根据预先设定的定　时值，按一定的时间单位（内部时钟ｌｍｓ、ｌＯｍｓ、ｌＯＯｍｓ）　进行定时控制的ＰＬＣ内部装置。每个定时器都有状态位、　当前值以及定时设定值，当当前值达到定时设定值时状态位　置１，即定时器输出为１。　西门子ｓ７—２００有３种定时器，它们的时基增量分别为　ｌｍｓ、１０ｍｓ和１００ｍｓ。时基增量又可以称为定时精度。　ＴＯＮ定时器进行定时控制输出线圈ＱＯ．０的梯形图程序及其　工作过程时序图。在图１的梯形图中，当定时器的输入端ＩＯ．０　为１，定时器Ｔ３７开始计时，当前值从０开始增加，当当　前值达到定时设定值ＰＴ时，Ｔ３７输出为１，从而使ＱＯ．０输　出为１，其后当前值仍增加，最大可达到３２７６７，但不影响　定时器的输出状态。　当使能输入端１０．０断开，定时器不能工作，Ｔ３７输出也　西门子ｓ７—２００ＰＬＣ内部的定时器分为通电延时型（ＴＯＮ）　定时器、断电延时型（ＴＯＦ）定时器和记忆型通电延时定时器　（ＴＯＮＲ）￣种类型　Ｊ。定时器的编号范围为Ｔ０－Ｔ２５５，但是　断开。若输入持续接通时间没有达到定时时问，Ｔ３７输出也　立即断开，那么线圈ＱＯ．０输出也断开。　ｏ　．每一个编号与定时精度相联系，不能随便选取编号，而应根　Ｔ．￣７　ＬＤ　１０．０，Ｉｊ．．．．．．．．．　．．．．　．一　最大值￣＇ｔ６７　ｌ∞　广／　　收稿日期：２０１６—０８—０５　基金项目：永州市科技计划项目（永科发［２０１５１９号，　Ｎｏ．２）；湖南科技学院重点学科建设项目资助（电路与系统）。　作者简介：游珍珍（１９８３一），女，湖南永州人，湖南　科技学院讲师，硕士，研究方向为ＰＬＣ在工业与农业控制　中的应用。　２８　　（）ｌ　ＱＯ　０　当莉蘑　／ｉ　Ｌ　／１　０　Ｈ　广一　图１通电延时型定时器工作过程　２．２．２ＴＯＮＲ指令工作原理。有记忆的通电延时型定时器　ＴＯＮＲ指令的程序及时序分析如图２所示。当定时器的输入　端接通，定时器就开始延时，当前值以０．０１ｓ的时问间隔开　始递增计数，当前值大于或等于定时设定值（ＰＴ）时，Ｔ３　状态位置１。而使能端输入端１０．０断开时，当前值具有保持　功能，当输入再接通时，当前值从上次断开时的值再递增计　数。Ｔ３输出为１后必须要采用复位指令对其复位才能使Ｔ３　复位为０。　１０Ｄ　旧　卜ＬＤ　ｎ０　Ｆｌ　　。　ｌ＋１００　ｌＰＴ　Ｉ　Ｉ　ｕ１Ｋ　Ｉｊ’　　ｌ１０１　Ｔ３　１．Ｄ　∞１　；当翦蕊　／＿一　｛卜‘Ｒ）　Ｒ　１３，　∞ｍ　　’ｊ一　∞瑚　・　ＱＢＤ　｝　珀ｌ　图２．有记忆的通电延时型定时器工作过程　以上两种定时器工作原理不同，因此应用场合也不一　样，ＴＯＮ可以用于不连续的定时场合，ＴＯＮＲ则可以用于　需要累计定时的场合。　３定时器的实际应用电路举例　延时控制是最常用的逻辑控制形式，因此定时器是ＰＬＣ　中最重要的器件之一。怎样正确使用定时器成为学习ＰＬＣ　程序设计中至关重要的一环。　３．１一个机器扫描周期的时钟脉冲发生器　设计一个机器扫描周期的时钟脉冲发生器，需要充分利　用定时器的工作原理，在定时器使用后如何对定时器进行复　位使定时器能够重复使用，可以将输出线圈的常闭触点作为　定时器的输入端，当定时器状态位置１时，依靠本身的常闭　触点断开从而使定时器复位，并使定时器重新开始定时，进　行循环工作。梯形图如图３所示，Ｑ０．ｏ在Ｔ３７定时时间到　时输出为１，仅仅维持一个扫描周期，在下一扫描周期开始　时利用ＱＯ．０的常闭触点又将Ｔ３７复位，从而使Ｑ０．０输出为　０，这样Ｑ０．０输出波形为每过Ｔ３７的定时时间输出一个扫描　周期宽度的短暂的高电平的时钟脉冲序列。　Ｑ０　Ｏ　（　）　图３．自复位定时器　图４．闪烁电路及其工作过程　３．２闪烁电路　闪烁电路设计如图４所示，图４中１０．０接通后，Ｔ３７输　入有效，Ｔ３７开始工作，定时时间２ｓ到了之后，Ｔ３７状态　位置１，使它的常开触点闭合，从而驱动输出线圈点亮，同　时启动Ｔ３８工作。定时时间３ｓ到了之后，Ｔ３８状态位置１，　Ｔ３８的常闭触点断开，从而使Ｔ３７输入断开，那么Ｔ３７输出　也断开，从而驱动输出线圈熄灭。同时也使Ｔ３８复位为０，　又回到了没有定时之前的状态，Ｔ３７又重新开始定时，之后　Ｑ０．０的输出波形周期性地呈现低电平和高电平　Ｊ，直到１０．０　断开，Ｑ０．０线圈的高电平时间等于Ｔ３８的定时时问３ｓ，低　电平时间等于Ｔ３７的定时时间２ｓ。　３．３长延时电路　由于单个定时器的定时时间长度有限，若需要更长的定　时时间时，就需要使用定时器和计数器扩展应用电路。图５　中第一个网络的梯形图程序是实现每过６０ｓＴ３７出现一个短　暂（一个扫描周期宽度）的高电平，然后又复位为０，Ｔ３７　又开始新一轮的延时，只要输入持续接通，它就可以循环工　作。当Ｔ３７输出为１时给Ｃ４计数器计一个数，当Ｃ４记数　６Ｏ个，即１小时后，Ｃ４输出为１。实际应用时，可以根据　控制要求修改定时设定值和计数设定值来满足长延时时间。　当然，除了采用定时器和计数器的组合设计长延时电路　之外，还可以采用多个定时器的级联来实现长延时电路，此　时总的延时时间等于各个定时器的定时时间之和。此外，还　可以采用两个计数器和特殊继电器ＳＭ０．５来设计长延时电　路，本文不再一一列出。　～　叨，　阱　口０　０　卜＿＿——＿（　）　图５．长延时梯形图　４结束语　本文首先介绍了西门子ｓ７—２００系列ＰＬＣ定时器的分　类，阐述了定时器的工作原理，重点介绍了通电延时型定时　器ＴＯＮ的典型实际应用电路。在ＰＬＣ教学和实践中，定时　器的应用十分广泛，利用定时器能够完成各种生产实践中的　延时控制，还可以利用定时器产生时钟脉冲、任意占空比可　调的闪烁电路，以及利用定时器和计数器实现长延时电路，　可见，熟练掌握定时器的工作原理和典型应用电路，能够为　今后ＰＬＣ编程实践打下坚实的基础。　参考文献：　［１］杨少昆，周秀珍．西门子ｓ７—２００系列ＰＬＣ定时器的复位可　靠性分析［Ｊ】．长沙工程职业技术学院学报，２０１３，（２）：２６—２７．　［２］侯肖霞．关于利用ＰＬＣ定时器和计数器进行长计时功能的　探讨［Ｊ］．电气技术，２０１４，（２）：１０５・１０７．　［３］李海波，徐瑾瑜．ＰＬＣ应用技术项目化教程（Ｓ７—２００）［Ｍ］．北　京：机械工业出版社，２０１２．　［４】吴国伟．ｓ７—２００ＰＬＣ定时器的实际应用［Ｊ］＿装备制造技术，　２０１６，（５）：１６５—１６７．　［５］廖常初．ＰＬＣ应用知识问答（７）ＰＬＣ程序设计中的定时问　题［Ｊ］．电气时代，２００３，（１Ｏ）：９８—１００．　（责任编校：宫彦军）　２９