GEPLC第10讲定时器指令3
PLC定时器及控制
04
PLC控制系统的设计
控制系统的基本构成
控制器
输入设备
用于接收输入信号，根 据程序逻辑执行相应的 操作，并输出控制信号。
用于接收外部信号，如 传感器、开关等，并将
信号传输给控制器。
输出设备
根据控制器的输出信号 执行相应的操作，如驱 动电机、控制阀门等。
编程设备
用于编写、调试和监控 PLC程序。
楼宇自动化
PLC可以用于楼宇的空调系统、照明系统、安防系统 等的控制和管理。
电力系统
PLC可以用于电力系统的监测和控制，保障电力系统 的稳定运行。
交通系统
在交通信号控制、轨道交通、智能停车等领域，PLC 也有广泛的应用。
06
PLC控制系统的未来发展
控制系统的技术发展趋势
智能化
随着人工智能技术的不断发展，PLC控制系统将更加智能 化，能够实现自主决策、自主学习和自主适应等功能。
网络化
物联网技术的普及将推动PLC控制系统向网络化方向发展 ，实现远程监控、远程调试和数据共享等功能。
模块化
模块化设计将使PLC控制系统更加灵活、可扩展和易于维 护，满足不同规模和复杂度的工业控制需求。
安全性
随着工业安全意识的提高，PLC控制系统将更加注重安全 性设计，包括物理安全、网络安全和数据安全等方面。
交通领域
交通领域的智能化和自动化发展将为PLC控制系统提供广阔的应用空 间，如智能交通信号控制、自动驾驶等。
控制系统的发展前景展望
市场规模持续增长
随着工业自动化程度的不断提高，PLC控制系统的市场规模将持续 增长。
技术创新不断涌现
未来PLC控制系统将不断涌现出新的技术创新，推动工业自动化的 发展。
《定时器指令》课件
通过定时器指令，可以实现对智能家居中的照明 系统的控制，实现自动化开关和调光。
智能空调
定时器指令可以用于设定空调的运行时间，实现 室内温度的自动调节和控制。
智能安防
定时器指令可以用于设定安防系统的报警时间和 周期，提高家庭的安全性。
定时器指令在自动化生产线中的应用
自动化装配
01
在自动化生产线上，定时器指令可以用于控制装配流程的时间
CHAPTER
02
定时器指令的使用方法
定时器指令的基本设置
定时器指令的启动与停止
在PLC编程软件中，通过设置定时器 的启动和停止条件，控制定时器的运 行。
定时器模式选择
根据实际需求，选择定时器的模式， 如单次定时、循环定时等。
定时时间设定
根据需要，在软件中设定定时器的定 时时间，单位可以是秒、分钟、小时 等。
定时器指令的未来展望
跨界融合
未来定时器指令将与物联网、云计算、大数据等技术进行跨界融 合，实现更广泛的智能化应用。
人机交互
未来定时器指令将更加注重人机交互设计，提供更加友好、直观 的操作界面和用户体验。
定制化服务
未来定时器指令将提供更加定制化的服务，满足不同行业和用户 的需求，提高市场竞争力。
CHAPTER
在工业控制中，定时器指令用于自动化生产线的控制，实现生产 流程的精确控制和自动化操作。
设备维护
定时器指令可以用于设定设备的维护周期，确保设备在规来自的时间 内得到及时的维护和保养。
数据采集
在工业控制系统中，定时器指令可以用于定时采集数据，对生产过 程中的各种参数进行实时监控和记录。
定时器指令在智能家居中的应用
定时器指令的编程方法
电气控制及PLC应用--定时器、计数器指令介绍
2 定时器 TOF 指令工作时序图
T36的分辨率是10ms 计时值T= 30ms
1
试讲内容
❖电气控制及PLC应用
---- 定时器、计数器指令介绍
2
主要内容与教学重难点
主要 内容
1.介绍定时器编程指令，定时器编程练习； 2.介绍计数器编程指令，计数器编程练习。
重点 难点
1.定时器、计数器指令的应用； 2.保持型接通延时定时器时序图的理解。
3
定时器
使能端
T37
定时器的几个概念 ❖ 定时器的形式：
3 3
定时器
定时器分辨率和编号
定时器类型 TONR
分辨率 1ms 10ms
100ms
最大当前值
定时器编号
32.767s
T0，T64
327.67s
T1～T4，T65～T68
3276.7s T5～T31，T69～T95
TON,TOF
1ms 10ms
100ms
32.767s 327.67s
3276.7s
32767
4 定时器指令-- Off-Delay Timer
TOF--断开延时型定时器
设定值: 1～32767
Tx
TOF
IN
PT
LAD STL
TOF Tx， PT
1 TOF 指令的执行过程：
断开延时型定时器是在下跳沿到来时开始计时。 使能输入上跳沿 IN=1时，定时器不计时，TOF复位，当
前值清0，状态位置 1； 当前值＜设定值PT时，状态位保持为1; 当前值=设定值 时， 停止计时，状态位
电气控制与PLC应用--定时器、计数器指令介绍
I0.1
T4
IN TONR
120 PT
M0.1 T4
T4
(R )
1
Q0.1
()
持不变；
IN又为1时，TONR从当前值开始往上累计，直到最大值
32767，停止计时。
定时器TONR只能用复位指令（R）来清除它的当前值和状态位。 定时器 TONR 指令工作时序图
T2的分辨率是10ms 计时值T= 100ms
3 3
定时器
定时器分辨率和编号
定时器类型 TONR
分辨率 1ms 10ms
100ms
最大当前值
定时器编号
32.767s
T0，T64
327.67s
T1～T4，T65～T68
3276.7s T5～T31，T69～T95
TON,TOF
1ms 10ms
100ms
32.767s 327.67s
3276.7s
2 定时器 TON 指令工作时序图
课程讲授 60’
T35的分辨率是10ms 计时值T= 4×10=40ms
4 定时器指令-- Retentive On-Delay Timer
TONR--带记忆接通延时型定时器
1 TON 指令的执行过程： 使能输入端 IN=1 时，定时器开始计时； 当前值＜ PT时，状态位=0； 当前值≥PT时，状态位=1。 IN=0 时，停止计时,当前值、状态位保
T32，T96 T33～T36，T97～T100
T37～T63，T101～T255
4 定时器指令--On-Delay Timer
TON--接通延时型定时器
使能端
预设值: 1～32767
Tx
TON
IN
定时器指令
定时器指令定时器指令定时器可以提供等待时间或监控时间,定时器还可产生一定宽度的脉冲,亦可测量时间。
定时器是一种由位和字组成的复合单元，定时器的触点由位表示，其定时时间值存储在字存储器中。
脉冲定时器（SP） 扩展脉冲定时器（SE）定时器的种类接通延时定时器（SD） 保持型接通延时定时器（SS）关断延时定时器（SF）1. 1. 定时器组成定时器组成定时器组成在CPU 的存储器中留出了定时器区域，该区域用于存储定时器的定时时间值。
每个定时器为2Byte，称为定时字。
在S7－300中，定时器区为512Byte,因此最多允许使用256个定时器。
S7中定时时间由时基和定时值两部分组成，定时时间等于时基与定时值的乘积。
当定时器运行时，定时值不断减1，直至减到0，减到0表示定时时间到。
定时时间到后会引起定时器触点的动作。
定时时间定时时间==时基时基××定时值定时值定时器的第0到第11位存放二进制格式的定时值，第12，13位存放二进制格式的时基。
时基与定时范围时基与定时范围时基 时基的二进制代码 分辨率 定时范围 10ms 00 0.01s 10ms 至9s_990ms 100ms 01 0.1s 100ms 至1m_39s_900ms1s 10 1s 1s 至16m_39s 10s1110s10s 至2h_46m_30s为累加器1装入定时时间值的表示方法： （1）L W L W L W＃＃1616＃＃wxyz wxyz 其中，w,x,y,z 均为十进制数；w=时基，取值0，1，2，3，分别表示时基为：10ms,100ms,1s,10s；xyz=定时值，取值范围：1到999。
（2）L S5T L S5T L S5T＃＃aH_bbM_ccS_dddMS aH_bbM_ccS_dddMS 2.2.定时器启动与运行定时器启动与运行定时器启动与运行PLC 中的定时器相当于时间继电器。
在使用时间继电器时，要为其设置定时时间，当时间继电器的线圈通电后，时间继电器被启动。
GE-PLC-使用手册
F1
I1
ADD INT
I2
Q
?????
?????
?????
减法运算
F2
I1
SUB INT
I2
Q
?????
?????
?????
乘法运算
F3
I1
MUL INT
I2
Q
?????
?????
?????
除法运算
F4
I1
DIV INT
I2
Q
?????
?????
?????
MATH mul
F3
Shift
>
| 10
| 4
0
1
0
0
0
0
Q1
(
)
Q2
(
)
I1
I1
I
2
Q2
CPU
输出地址%Q
输入地址%I
用户程序
数据储存 (%M,%R,...)
I
1
I
2
I
3
I
4
I
5
I
6
I
7
I
8
C
O
M
输入模块
输出模块
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
Q8
C
O
M
1
2
3
输入扫描
执行 程序
输出刷新
通讯服务
1
2
3
GE PLC 地址表示形式
外部地址
I2
OK
%I,%Q,%M,%T,%G 不能用于 REAL
Q
%I,%Q,%M,%T,%G, %R,%AI,%AQ,CONST
定时器的使用
一、PLC定时器的使用实际上有多种多样的定时器, 这也是它们有趣的地方. 通常, 不同生产商都提供不同类型的定时器. 下面是最常用的一些定时器:·延时ON定时器(On-Delay Timer) －－这种类型的定时器为"延时后变为ON". 换句话说, 当我们的传感器(输入)变为ON以后, 等待x秒后, 才激励一个电磁阀(输出). 这是最常见的定时器. 它通常叫做TON(timer on-delay, 延时ON定时器), TIM(timer, 定时器)或TMR(timer).·延时OFF定时器(Off-Delay Timer) －－这种定时器与上面提到的延时ON定时器刚好相反. 这种定时器仅仅"延时OFF". 我们的传感器(输入)检测到目标后, 激励电磁线圈(输出). 当传感器检测不到目标时, 电磁线圈将保持被激励的状态x秒后才变为OFF. 这种定时器叫做TOF(延时OFF定时器), 它较上面提到的延时ON定时器少见.(例如, 很少生产商在其PLC中装入这种定时器).·保持或累积定时器－－这种定时器需要两个输入端. 一个输入端启动定时器(即时钟开始计时), 另一个输入端将定时器复位.如果输入传感器在整个定时时间内没有ON/OFF, 则上面提到的延时ON或OFF传感器将被复位.而当传感器中途断开时, 这种定时器将保持当前状态, 直到将其复位为止. 例如, 我们想知道在1个小时内传感器为ON的时间有多长. 如果我们用上面提到的那些定时器, 当传感器变为OFF或ON时, 它们将保持复位. 而保持或累积定时器, 将给我们一个总的或累积的时间. 我们通常把它叫做RTO(Retentive Timer, 保持定时器)或TMRA(Accumulating Timer, 累积定时器).下面我们来看一下怎样使用它们. 典型地, 我们需要知道两件事情:1. 用什么启动定时器. 典型情况下为一输入. (例如连接到输入0000的一个传感器)2. 在做出反应前, 我们要延时多长时间. 例如, 我们在使一个电磁阀打开前要等待5秒钟.当定时器符号前面的指令为真(True)时, 定时器开始计数. 当定时时间到达时, 定时器将自动关闭它的触点. 当程序在PLC上运行时, 将显示逝去的或"累积的"时间, 便于我们观察当前值. 典型定时器的定时范围为0到9999或0到65535次.为什么是这么怪异的数字呢? 这是因为大多数的PLC使用的是16位定时器. 我们将在以后学习这是什么意思, 现在我们只要知道0-9999是16位BCD(Binary Coded Decimal, 二进制编码的十进制数), 0到65535是16位二进制数就行. 时钟每计一次为X秒.典型地, 每个生产商提供几种不同的计数单位. 大多数厂家提供10和100ms的增量. 一"ms"是一毫秒或1/1000秒. 一些生产商也提供1ms或1秒的增量. 这些不同增量的计数器工作起来和上面讲的一样, 只是有时为了表明它们的时基不同,它们的名称不一样. 有的叫做TMH(High speed Timer, 高速定时器), TMS(Super high speed Timer, 超高速定时器), 或TMRAF(Accumulating Fast Timer, 累积式快速定时器).下面是一个典型的定时器指令符号, 我们该怎样使用它呢? 记住一点, 当它们外表看起来不同时, 它们的基本用法都是相同的. 如果我们会设置一个, 我们就会设置所有的定时器.这个定时器为延时ON型的, 名称为Txxx. 当定时器的使能输入端为ON时, 它开始计时. 当它计了yyyy(预设值)次后, 它将它的触点变为ON, 我们将在程序的后面使用该触点. 注意, 每次计数的间隔时间(增量)因生产商和所用时基不同而有所不同. (即, 计一个数可能为1ms或1秒或...).下面是梯形图中的符号.在该图中, 我们等待输入0001变为ON. 当它变为ON时, 定时器T000(一个100ms时基的定时器)开始计数. 它将计数100次. 每次(增量)为100ms, 于是该定时器为一10000ms(即10秒)定时器.100次×100ms ＝10,000ms. 当10秒钟过去后, T000接触器闭合, 500变为ON. 当输入0001变为Off(错误)时, 定时器T000将复位为0, 同时使它的触点变为OFF(变为False), 所以使输出500变为返回OFF状态.一个累积定时器看起来将如下图所示:该定时器被命名为Txxx. 当使能输入为ON时, 定时器开始计时. 当它计过yyyy(预设值)次后, 它将使它的触点变为ON, 以备我们在后面的程序中使用. 注意, 每计一个数的时间(增量)会因厂家和时基不同而不同(例如,1ms或1秒或...). 但是, 如果使能输入在定时结束前变为OFF, 当前值将被保留. 当输入返回到ON状态时, 定时器将从它停止的地方继续计时. 使定时器强制返回预设值状态的唯一办法就是重新启动.在梯形图中, 它的符号如下:在该图中, 我们等待输入0002变为ON. 当它变为ON时, 定时器T000(一个10ms增量定时器)开妈计时. 它将计数100次. 每计一个数的时间(增量)为10ms, 于是定时器的定时时间为1000ms(即1秒). 100次×10ms=1,000ms. 当1少过去后, T000的触点闭合, 输出500变为ON. 如果输入0002返回到OFF状态, 当前计时值将被保留. 当0002返回到ON状态时, 计时从停止点继续. 当输入0001变为ON(True, 真)时, 定时器T000将复位到0, 同时使得它的触点变为OFF状态(变为False, 假), 所以输出500返回OFF状态.重要的一点就是注意计数器和定时器不能拥有相同的名字(在大多数的PLC中). 这是因为它们使用相同的寄存器.还有一点要时刻牢记, 那就是虽然它们的符号看起来不一样, 但是它们的工作方式都是一样的. 主要区别就是每计一个数所花的时间不一样.二、PLC定时器的精度在应用定时器时通常有两种误差. 第一种叫做输入误差. 另一种叫做输出误差. 总的误差是输入误差和输出误差之和.·输入误差-该误差的产生取决于定时器的输入在扫描周期内变为ON的时间. 当定时器的输入恰在PLC扫描完输入状态时变为ON, 输入误差最大. (即大于1个全扫描时间!). 这是因为, 请回想一下, (见以前学过的扫描时间部分)在一个扫描周期内, 输入只被扫描一次. 如果当PLC扫描输入的时候它没有变为ON, 而是在扫描完输入的时候变为ON, 显然有一个误差. 另外,我们还不得不在扫描周期的程序执行部分等待定时器指令的执行.如果定时器指令是那一横档上的最后一条指令, 那么又有了一个不小的误差!·输出误差-另一个误差的产生取决于定时器定时完成的确切时间, PLC完成程序执行然后更新输出的时间. 这是因为虽然定时器在程序执行期间已定时完成, 但是PLC必须首先执行完余下部分的程序, 才去更新输出.下图所示为最坏情况下的输入误差. 可以看出最大的输入误差为1完整的扫描时间+1程序执行时间. 注意, 程序执行时间会因程序不同而不同.(取决于程序中的指令数.)下图所示为最坏情况下的输出误差. 从中可以看出最大的输出误差为1完整的扫描时间.基于上面的分析, 我们可以得出最坏情况下的定时器总误差为:1扫描时间+ 1程序执行时间+ 1扫描时间= 2扫描时间+ 1程序执行时间.这到底意味着什么呢? 这意味着虽然大多数的生产商目前均提供增量为1ms的定时器, 但是它们实际上不能用于少于几个毫秒的定时. 这是假设我们的扫描时间为1ms. 如果我们的扫描时间为5ms, 那么最好不用少于15ms的定时器. 即便如此, 我们所预计的误差也会产生. 既然我们能预计误差的大小, 那么我们就知道我们的应用程序能否容忍此误差的存在. 在大多数的应用中, 误差都是可以忽略不计的, 但是在一些高速或要求非常精确的应用中误差就变得不容忽视.我们也应该注意上面的误差仅仅指的是"软件误差". 当然还有硬件输入误差和硬件输出误差.硬件输入误差是由PLC扫描输入时确切认知其输入为ON所花的时间引起的, 典型值为10ms. 这是因为许多PLC要求一个输入应该为ON几个扫描周期以后, 才确认其物理状态为ON. (这是为了减少噪声或瞬动输入的影响)硬件输出误差的产生, 是由于从PLC告诉它的输出变为ON, 到其确实变为ON要花费一定的时间. 典型的晶体管要花费大约0.5ms的时间, 而机械式的继电器要花费大约10ms的时间.误差是不是越来越大了? 如果对于我们的应用来说, 它已经变得非常大, 那么就应该考虑使用外部"硬件"定时器了。
PLC中定时器的使用
通过设置不同的定时时间，实现PLC输出信 号的时间序列控制。
延时控制
利用定时器实现各种延时控制，如启动延时、 停止延时等。
计数功能
部分PLC的定时器具有计数功能，可以用于 计数控制。
配合其他指令实现复杂控制
定时器可以与其他指令结合使用，实现更复 杂的控制逻辑。
定时器的原理
时间基准
定时器的计时基准通常为PLC的扫描周期或 更长时间。
定时器的启动和停止
启动定时器
在程序中设置相应的条件，使定时器开始计时。
停止定时器
在程序中设置相应的条件，使定时器停止计时。
控制定时器的启动和停止
通过程序控制定时器的启动和停止，以满足控制系统的实时性和精度要求。
定时器的复位
自动复位
在程序中设置相应的条件，使定时器自动复 位。
手动复位
通过手动操作，对定时器进行复位操作。
总结词
定时器复位时间不准确或复位异常
详细描述
可能是由于定时器内部逻辑错误、外部干扰或电源波动等原因导致。
解决方案
检查定时器内部逻辑电路，加强电路板和元件的抗干扰能力，确保 电源稳定性。
05 PLC中定时器的发展趋势
高精度定时器的研究与开发
总结词
随着工业自动化水平的提高，对PLC 中定时器的精度要求也越来越高。
解决方案
检查输入信号是否正常，检查定 时器参数设置是否正确，确保电 源正常供电。
定时器精度不高的问题及解决方案
总结词
01
定时器计时精度不符合要求
详细描述
02
可能是由于定时器内部计时元件性能不佳、外部干扰等原因导
致。
解决方案
03
选择高精度计时元件，加强电路板和元件的抗干扰能力，优化
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功能说明 起动按钮 停止按钮
输出线圈 Q00001 Q00002 Q00003
功能说明 第一台电机M3 第二台电机M2 第三台电机M1
参考程序：
（1）用延迟断定 时器会更简单
（2）如果用一个 点动按钮实现电 机的启动和停止 控制，应如何编 写程序？
四、保持型延时定时器（跑表型延时开定时器）
当其接收能流时，ONDTR计时；而当能流停止时，它 的值保持不变。定时器的状态在失电时保持不变，上电 时不自动初始化。
特在电动机转轴上加装一联动装置随转轴一起转动。电动
机正常转动时，每转一圈(50ms该) 联动装置使接近开关 K1 闭合一次，则系统正常运行。若电动机非正常停转超过
100m，s 即接近开关 K1 不闭合超过 100m，s 则自动停车， 同时红灯闪烁报警(2.5s 亮，1.5s灭) 。
I/O分配表
输入触点 功能说明 输出线圈 I00081 电动机起动按钮 Q00001 I00082 电动机停止按钮 Q00002
五、延时关定时器
当能流关断时，关延时定时器(OFDT)开始计时；而 当能流开时，定时器的当前值重设为0。当未达到指定的 时间间隔PV（预置值）时，OFDT传送能量。
PV的范围是0 到+32,767 时间单位。如果PV 超出范 围，不影响定时器字2。这个定时器保持在失电时状态； 上电时不自动初始化。
低压断路器
热继电器
要求：5S时间转换
I/O分配表及程序
输入触点 I00081 I00082
功能说明 启动按钮 停止按钮
输出线圈 Q00001 Q00002 Q00003
功能说明 KM（主接触器） KM2（Y起动接触器） KM1（Δ运行接触器）
例3．电动机堵转停车报警程序
控制要求:
为防止电动机堵转时由于热保护继电器失效而损坏，
I/O分配表
输入触点 I00081 I00082 I00083 I00084 I00085
功能说明 正转启动按钮 反转启动按钮 A点行程开关 B点行程开关
停止按钮
输出线圈 Q00001 Q00002 Q00003 Q00004
功能说明 正转输出 反转输出 电磁阀Y1 电磁阀Y2
参考程序
例2. 电动机星 —三角降压启动
相关变量的时序：
相关变量的时序：
相关变量的时序：
参考程序1
参考程序1续
参考程序2
例5．3台电机的启动停止控制
控制要求：按下启动按钮后，3 台 电机按M3、M2、M1 的顺序隔2s 启动； 按下停止按钮后，3 台电机按M1、M2、 M3 的顺序隔2s停止。
I/O分配表
输入触点 I00081 I00082
三台电机控制（使用延时关定时器）
输入触点 功能说明
I00081 I00082
起动按钮 停止按钮
输出线圈 功能说明
Q00001 第一台电机M3 Q00002 第二台电机M2 Q00003 第三台电机M1
作业：绕线转子绕组电动机的电路 每一级延迟 2秒
第十讲 定时器指令
延时开定时器应用举例：
例1．运料车自动装、卸料控制
(1) 某运料车，可在A、B两地分别启动。 (2) 正转启动后，自动返回A地停止，同时控制料斗门的电磁阀Y1打开， 开始下料。1分钟后，电磁阀Y1断开，关闭料斗门，运料车自动向B 地 运行。到达B地后停止，小车底门由电磁阀Y2控制打开，开始卸料。1分 钟后，运料车底门关闭，开始返回A地。之后重复运行。 (3) 若反转启动，则先向B地运行。 (4) 运料车在运行过程中，可用手动开关使其停车。再次启动后，可 重复(1) 中内容。
在定时器连续接收能流时，定时器连续计时直到CV 等于最大值(+32,767 时间单位)。一旦达到了最大数值， CV 值保留，Q保持激活状态，不管使能输入的状态如何。
注意：如果PV 等于0，定时器打开，定时器输出激 活。随后把定时器的使能关闭或复位定时器，对定时器 的输出没有影响，定时器保持激活状态。
功能说明
电动机驱动 信号输出
红灯闪烁信 号输出
I00083 接近开关K1
参考程序
学会设 计闪烁 电路
例4．十字路口交通信号灯控制程序设计
控制要求:
设计一十字路口交通信号灯的控制程序，要求按下启 动按钮后各信号灯的闪亮时序如图所示，当按下停止按钮 时，各信号灯均灭。
I/O分配表
输入触点 I00081 I00082
举例：
控制要求：自锁按钮按下后，输出线圈闭合，当 自锁按钮断开后，输出线圈延时3秒断开。
延时接通延时断开
%I00081
3S
%Q00001 2S
参考程序 （1）
（2）
3台电机的启动停止控制
控制要求：按下启动按钮后，3 台 电机按M3、M2、M1 的顺序隔2s 启动； 按下停止按钮后，3 台明 起动按钮 停止按钮
输出线圈 Q00001 Q00002 Q00003 Q00004 Q00005 Q00006
功能说明 东西方向绿灯 东西方向黄灯 东西方向红灯 南北方向绿灯 南北方向黄灯 南北方向红灯
分析：
分析：
相关变量的时序：
相关变量的时序：
相关变量的时序：
相关变量的时序：