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实训七:定时器指令的基本功能

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:各种定时器的输入/输出基本功能如图3-16所示,其中的“t”是定时器的时间预置值。此外帮助文件中还有对指令的描述、定时器的时序图、指令的执行对状态字的影响,以及指令应用的实例。项目“定时器1”的OB1中有5种S5定时器的定时电路。各种定时器的复位信号的功能相同。3)在I0.2的波形B的上升沿起动T1定时,定时期间令I0.2为0状态,然后变为1状态。

实训七:定时器指令的基本功能

S7-300/400有5种定时器,每种定时器在梯形图中又有两种表示方法,S5定时器用指令框(Box)的形式来表示,此外每一种S5定时器都有功能相同的定时器线圈。

1.定时器的种类和存储区

S7-300/400的定时器分为脉冲定时器、扩展的脉冲定时器、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。各种定时器的输入/输出基本功能如图3-16所示,其中的“t”是定时器的时间预置值。

每个定时器有一个16位的字和一个二进制的位,定时器的字用来存放它的剩余时间值,定时器触点的状态由它的位的状态来决定。S7-300的定时器个数(128~2048个)与CPU的型号有关,S7-400的CPU有2048个定时器。

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图3-16 定时器功能

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图3-17 定时器字

2.定时器字的表示方法

用户使用的定时器字由3位BCD码时间值(0~999)和时间基准组成(见图3-17)。

定时器字的第12位和第13位用来作时间基准,二进制数00、01、10和11对应的时间基准分别为10ms、100ms、1s和10s。实际的定时时间等于时间值乘以时间基准值。例如定时器字为W#16#2127时(见图3-17),时间基准为1s,定时时间为127×1=127s。时间基准越小,分辨率越高,可定时的时间越短;时间基准越大,分辨率越低,可定时的时间越长。可定时的最大时间值为9990s。

3.定时器预置值的表示方法

梯形图中使用“S5T#aHbMcSdMS”格式的时间值,a、b、c、d分别是小时、分、秒和毫秒的值。也可以以秒为单位输入,例如输入时间预置值S5T#100S后按回车键,将自动转换为S5T#1M40S。在语句表中,可以使用IEC格式的时间值,例如T#10S。

4.使用指令的在线帮助

用“新建项目”向导生成一个名为“定时器1”的项目(见随书光盘中的同名例程),CPU为CPU 312C。打开OB1,选择编程语言为梯形图。打开左边的指令列表窗口中的“定时器”文件夹,选中S_PULSE(S5脉冲定时器),下面的小窗口中是该指令的简要说明(见图3-18)。按计算机的<F1>键,出现该指令的在线帮助文件。

帮助文件中有指令的输入/输出参数的数据类型、允许使用的存储区和参数的意义(见表3-4)。表中的L是程序块中的局部数据区的缩写,D是数据块的缩写。其他S5定时器的输入/输出参数与S5脉冲定时器的相同。此外帮助文件中还有对指令的描述、定时器的时序图、指令的执行对状态字的影响,以及指令应用的实例。

读者学习指令时,重点应放在了解指令的功能上,可以通过在线帮助来了解指令应用中的细节问题,没有必要死记这些细节。有的指令很少使用,不熟悉也没有关系,在读程序遇到它们时,可以通过指令的在线帮助来了解它们。

3-4 S5脉冲定时器的输入/输出参数

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剩余时间值为时间预置值TV减去定时器启动后经过的时间。项目“定时器1”的OB1中有5种S5定时器的定时电路。

5.S5脉冲定时器的仿真实验

脉冲定时器类似于数字电路中上升沿触发的单稳态电路,将图3-18左边窗口中的S5脉冲定时器(S_PULSE)直接“拖放”到梯形图中适当的位置。可以不给BI和BCD输出端指定地址

可以根据定时器的时序图来做仿真实验,以此来理解定时器的功能,仿真步骤如下:

1)打开PLCSIM,将OB1和系统数据下载到仿真PLC。将仿真PLC切换到RUN或RUN-P模式。

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图3-18 S5脉冲定时器

2)打开OB1,单击工具栏上的按钮978-7-111-31641-1-Chapter03-28.jpg,起动程序状态监控功能(见图3-19)。

3)脉冲定时器从输入信号I0.0的上升沿开始,输出一个脉冲信号。令输入脉冲的宽度大于等于时间预置值10s(见图3-20中I0.0的脉冲A),Q4.0输出的脉冲宽度等于T0的时间预置值t

单击PLCSIM窗口中I0.0对应的小方框,方框内出现“√”。由于输入电路(I0.0的常开触点)闭合,梯形图中的触点、方框和Q4.0的线圈均变为绿色(见图3-19),表示T0正在输出脉冲。T0被启动后,从预置值开始,每经过一个时间基准,它的剩余时间值减1。剩余时间值减为0时,定时时间到,Q4.0的线圈断电。在定时期间,BI端输出十六进制的剩余时间值,BCD端输出S5T#格式的剩余时间值。图3-20中的时序图用下降的斜坡表示定时期间剩余时间值递减,图中的t是定时器的时间预置值。

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图3-19 S5脉冲定时器的程序状态监控

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图3-20 S5脉冲定时器时序图

4)令I0.0为0状态,再将它置为1状态,起动定时。未到时间预置值10s时令I0.0变为0状态(见图3-20中I0.0的脉冲B),Q4.0的线圈同时断电,剩余时间值保持不变,Q4.0输出的脉冲宽度等于I0.0的输入脉冲的宽度。

5)在I0.0下一个上升沿,从时间预置值开始定时。在定时期间令复位信号I0.1为1状态,定时器被复位(见I0.0的脉冲C)。复位后定时器的剩余时间值被清零,Q4.0变为0状态。

复位信号总是优先的,与其他输入信号的状态无关。在复位信号为1时,即使有输入信号出现(见I0.0的脉冲D),Q4.0也不能输出脉冲。

各种定时器的复位信号的功能相同。

6.S5扩展脉冲定时器

S5扩展脉冲定时器(见图3-21)的功能与脉冲定时器基本上相同,其区别在于前者在输入脉冲宽度小于时间预置值时,也能输出设定宽度的脉冲。仿真实验的步骤如下:

1)令I0.2为1状态,其常开触点由断开变为接通,T1开始定时,Q4.1的线圈通电。定时时间到时,Q4.1的线圈断电(见图3-22中的波形A)。

2)令I0.2为0状态,再将它置为1状态,T1开始定时,定时时间未到时使I0.2变为0状态,T1仍继续定时(见I0.2的波形B和C)。

3)在I0.2的波形B的上升沿起动T1定时,定时期间令I0.2为0状态,然后变为1状态。在I0.2的波形C的上升沿,T2被重新启动,从时间预置值开始定时,直到定时时间到。

4)令I0.2为0状态,再将它置为1状态,T1开始定时。在定时期间令复位信号I0.3为1状态,在I0.3波形D的上升沿,T1被复位,它的剩余时间值被清零,Q4.1的线圈断电。

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图3-21 S5扩展脉冲定时器

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图3-22 时序图(www.xing528.com)

7.S5接通延时定时器

接通延时定时器是使用得最多的定时器。S5接通延时定时器的仿真实验的步骤如下:

1)令I0.4为1状态(见图3-23),其常开触点使T2的输入电路接通,开始定时,T2的剩余时间值不断减1。减至0时,定时时间到,其Q输出端变为1状态,Q4.2的线圈通电(见图3-24中I0.4的波形A)。

2)令I0.4变为0状态,在I0.4的波形A的下降沿,I0.4的常开触点断开,Q4.2的线圈断电。

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图3-23 S5接通延时定时器

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图3-24 时序图

3)令I0.4为1状态,在它的波形B的上升沿,T1开始定时。定时时间未到时使I0.4变为0状态(见I0.4的波形C),T2的剩余时间值保持不变。

4)在I0.4的波形D的上升沿,T2从时间预置值开始定时。用I0.5产生一个复位脉冲,T2被复位,它的剩余时间值被清零。

5)令I0.4为0状态,再将它置为1状态,在I0.4的波形E的上升沿,T2开始定时。定时结束后Q4.2的线圈通电。在I0.5第2个复位脉冲的上升沿,Q4.2的线圈断电。

综上所述,可以用断开输入电路和使用复位信号这两种方法,使接通延时定时器的输出位Q变为0状态。

8.S5保持型接通延时定时器

保持型接通延时定时器(见图3-25)的功能与接通延时定时器的基本相同,其区别在于前者在输入脉冲宽度小于时间预置值时,也能正常定时。S5保持型接通延时定时器的仿真实验步骤如下:

1)令I0.6为1状态,其常开触点由断开变为接通,T3开始定时,它的剩余时间值不断减1。定时时间未到时,令I0.6为0状态(见图3-26中I0.6的波形A),T3继续定时。定时时间到时,Q4.3的线圈通电。

2)令复位信号I0.7为1(见I0.7的波形E),T3被复位,Q4.3的线圈断电。只能用复位信号使保持型通电延时定时器复位。

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图3-25 S5保持型接通延时定时器

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图3-26 时序图

3)令I0.6为1状态后又将它置为0状态(见I0.6的波形B),用脉冲起动T3开始定时。在定时期间令T3的复位信号I0.7为1(见I0.7的波形F),T3被复位,其剩余时间值被清零。

4)用I0.6的窄脉冲起动T3定时(见I0.6的波形C),定时时间未到时,再次令I0.6为1状态(见I0.6的波形D),T3又从时间预置值开始定时。

5)在输入信号I0.6为1时,复位信号(见I0.7的波形G)也能使T3复位。

9.S5断开延时定时器

某些主设备(例如大型变频调速电动机)在运行时需要用风扇冷却,停机后风扇应延时一段时间才能断电。可以用断开延时定时器(见图3-27)来方便地实现这一功能,即用反映主设备运行的信号I1.0作为断开延时定时器的输入信号S,用断开延时定时器的输出Q控制风扇Q4.4。仿真实验的步骤如下:

1)令I1.0为1状态,其常开触点接通,T4的输出位变为1状态(见图3-28),Q4.4的线圈通电。

2)令I1.0为0状态,T4开始定时。其剩余时间值减为0时,定时时间到,Q4.4的线圈才断电。

3)在起动信号I1.0波形B的下降沿,T4开始定时。在定时期间,复位脉冲I1.1将T4复位,T4的剩余时间值被清零,Q4.4的线圈断电。

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图3-27 S5断开延时定时器

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图3-28 时序图

4)在起动信号I1.0波形C的下降沿,T4开始定时。在定时期间,令I1.0为1状态(见I1.0的波形E),T4的剩余时间值保持不变。在波形E的下降沿,T4又从时间预置值开始定时。

5)在输入信号I1.0为1时(见I1.0的波形F),复位信号(见I1.1的波形G)也能使T4复位。

10.脉冲定时器线圈指令的仿真实验

用“新建项目”向导生成一个名为“定时器2”的项目(见随书光盘中的同名例程),CPU可以采用任意的型号。在OB1中生成使用5种定时器线圈指令的定时电路。

图3-29中的脉冲定时器线圈电路与图3-18中的S5脉冲定时器的功能、输入/输出位地址和时序图相同,仿真的步骤也完全相同。

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图3-29 脉冲定时器线圈

脉冲定时器线圈电路的仿真步骤如下:

1)将OB1和系统数据下载到仿真PLC,将仿真PLC切换到RUN或RUN-P模式。

2)打开OB1,单击工具栏上的按钮978-7-111-31641-1-Chapter03-40.jpg,起动程序状态监控功能。

3)令I0.0为1状态,其常开触点由断开变为接通,T0开始定时,其常开触点闭合。它的剩余时间值减至0时,定时时间到,T0的常开触点断开。

4)令I0.0为0状态,再将它置为1状态,T0开始定时,定时时间未到时使I0.0变为0状态,T0的常开触点断开,剩余时间值保持不变。

5)令I0.0为0状态,再将它置为1状态,T0开始定时。在定时期间令复位信号I0.1为1状态,T0被复位,它的剩余时间值被清零,其常开触点断开。

其他4种定时器线圈的定时电路(见随书光盘中的项目“定时器2”)与图3-29中的类似。它们的工作过程、输入/输出位地址、时序图和仿真实验的方法,与对应的S5定时器的相同。

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