2.2 定時器計數器指令應用

2.2.1 定時器指令

在CPU的存儲器中，有一個存儲區域是專為定時器保留的，此存儲區為每一個定時器地址分配一個16位的字和一個二進制的位，定時器的字用來存放它的剩余時間值，定時器相應的觸點狀態由它的二進制位狀態決定。S7-300的定時器個數與CPU型號有關（128～2048個）。

定時器字的格式如圖2-19所示，第0～11位為以BCD碼表示的時間值，第12～13位為二進制編碼表示的時間基準（也叫時基），其值為00、01、10、11，對應的時基時間分別為10ms、100ms、1s、10s。時基指的是定時器每跳變一次所需要的時間，所以，時基越小表示定時器的分辨率越高，但是定時范圍會越小。如表2-3所示。

定時器字的表示方法有以下幾種：

（1）W#16#wxyz（16進制數）

其中，w為時基，為0時代表時基是10ms，為1時代表時基是100ms，為2時代表時基是1s，為3時代表時基是10s。xyz是BCD格式的時間值，范圍為1～999，比如定時器字為W#16#3999時，定時時間就是10s×999=9990s。

（2）S5T#aH_bM_cS_dMS（S5時間格式）

其中，H表示小時，M表示分鐘，S表示秒，MS表示毫秒。a、b、c、d是用戶定義值。在S5時間格式中，用戶不需要設定時基值，由CPU根據用戶設定的時間值自動選擇合適的最小時基。S5時間格式可以設定的最大時間值為9990s，也就是2H_46M_30S。例如：S5T#1H_10M_20S就表示1h10min20s。

S7-300定時器有5類，分別是：脈沖定時器SP（Pulse Timer）、擴展脈沖定時器SE（Extended Pulse Timer）、接通延時定時器SD（On Delay Timer）、保持接通延時定時器SS（Sustained ODT）和斷開延時定時器SF（Off Delay Timer）。

1.脈沖定時器S_PULSE（Pulse Timer）

（1）脈沖定時器指令

脈沖定時器SP（Pulse Timer）指令有兩種形式：塊圖指令和線圈指令。

脈沖定時器塊圖指令和線圈指令如圖2-20所示，脈沖定時器SP（Pulse Timer）指令參數說明見表2-4。

（2）脈沖定時器指令說明

如果在使能輸入S端有一個上升沿，S_PULSE將啟動指定的定時器，該定時器只在輸入端S的信號狀態為1的前提下運行，但運行的最長時間由輸入端TV所定的時間決定。只要定時器運行，輸出端Q的狀態就為1。如果在定時時間結束前，S輸入端的信號狀態由1變為0，則定時器停止工作。同時輸出端Q的信號變為0。

如果在定時器運行期間復位端R為1，則定時器將被復位，當前時間也被置位為0。

（3）脈沖定時器時序圖

自行分析圖2-21中梯形圖程序及運行時序。

舉例：圖2-22所示的程序功能是用脈沖定時器SP構成一脈沖發生器，當按鈕S1（I0.0）按下時，輸出指示燈H1（Q4.0）以亮1s、滅2s的規律交替進行閃爍。請自行分析程序。

2.擴展脈沖定時器S_PEXT（Extended Pulse Timer）

（1）擴展脈沖定時器指令

擴展脈沖定時器指令（S_PEXT）有兩種形式：塊圖指令和線圈指令，如圖2-23所示。

（2）擴展脈沖定時器指令說明

如果在啟動信號S端輸入一個上升沿，S_PEXT將啟動指定的定時器，定時器就以在輸入端TV指定的預設時間值運行，即使在預定時間結束前S輸入端的信號狀態變為0，只要定時器運行，輸出端Q的信號狀態就為1。如果在定時器運行期間輸入端S的信號狀態從0變為1，則將使用預設的時間值重新啟動定時器。如果在定時器運行期間復位端R的信號從0變為1，則定時器將被復位，當前時間也被置為0。可在BI和BCD上觀察當前剩余的時間值。

（3）擴展脈沖定時器時序圖

擴展脈沖定時器工作原理如圖2-24所示，自行分析其工作過程。

舉例：圖2-25所示程序功能是利用擴展脈沖定時器設計電動機延時自動關閉控制，請自行分析程序。

3.S_ODT（接通延時定時器）

S_ODT（接通延時定時器）指令也有兩種形式：塊圖指令和線圈指令如圖2-26所示。

（1）接通延時定時器指令說明

如果在啟動S端有一個上升沿，S_ODT將啟動指定的定時器，只要輸入端S的信號狀態為1，定時器就以輸入端TV指定的時間運行，定時器達到指定時間而沒有出錯，并且S輸入端的信號狀態一直為1時，輸出端Q的信號狀態就置為1。如果定時器運行期間輸入端S的信號狀態從1變為0，則定時器將停止工作。這種情況下，輸出端Q的信號狀態為0，當前時間變為設定值。

如果在定時器運行期間復位R輸入端的信號狀態從0變為1，則定時器將被復位，當前時間也跟著變為設定值，輸出端Q的狀態也變為0。在輸出端BI和BCD可顯示剩余時間值。

（2）接通延時定時器時序圖

接通延時定時器工作時序見圖2-27。

舉例：接通延時定時器和脈沖定時器應用：用定時器構成一脈沖發生器，當滿足一定條件時，能夠輸出一定頻率和一定占空比的脈沖信號。控制要求：當按鈕S1（I0.0）按下時，輸出指示燈H1（Q4.0）以滅2s、亮1s規律交替進行。

梯形圖程序見圖2-28。

4.S_ODTS（保持型接通延時定時器）

（1）指令格式

S_ODTS（保持型接通延時定時器）的塊指令和線圈指令格式見圖2-29。

（2）指令說明

如果在啟動S端有一個上升沿，S_ODTS將啟動指定的定時器，定時器就以輸入端TV指定的時間運行，即使在設定的時間結束前，S端信號變為0，定時器也要運行到預設的時間。定時器達到指定時間，輸出端Q的信號狀態就置為1。如果在定時器運行時輸入端S的信號狀態從0變為1，則定時器將以指定的時間重新啟動。

如果復位端R的信號狀態從0變為1，則無論S輸入端的信號狀態如何，定時器都將復位，然后輸出端Q的信號狀態變為0。

（3）指令時序圖

保持型接通延時定時器工作過程時序圖見圖2-30。

舉例：控制要求為按下起動按鈕SB（I0.0），延時5s后M1(Q0.0)起動，再延時10s后M2（Q0.1）起動。I0.1為停止按鈕。

梯形圖程序見圖2-31。

5.S_OFFDT（斷開延時定時器）

（1）指令格式

S_OFFDT（斷開延時定時器）塊圖指令格式和線圈指令格式如圖2-32所示。

（2）指令說明

如果在啟動S端有一個下降沿，S_OFFDT將啟動指定的定時器，定時器就以輸入端TV指定的時間運行，當定時時間到后，Q輸出端由1變為0。

如果S輸入端的信號狀態為1，或定時器正在運行，則輸出端Q的狀態為1；如果在定時器運行期間輸入端S的信號狀態從0變為1，則定時器復位，直到輸入端S的信號狀態再次從1變為0后，定時器才能重新啟動。如果在定時器運行期間復位R輸入端的狀態從0變為1，則定時器將被復位。

BI和BCD端顯示當前剩余時間值。

（3）斷開延時定時器時序圖

斷開延時定時器工作時序圖如圖2-33所示。

舉例：斷電延時定時器的應用。

控制要求：合上開關SA（I0.0），HL1（Q0.0）和HL2（Q0.1）亮，斷開SA，HL1立即熄滅，過10s后HL2自動熄滅。梯形圖程序見圖2-34。

舉例：定時器應用——衛生間沖水控制電路。

控制要求：I1.2是光電開關，能檢測到使用者的信號，用Q4.5控制沖水電磁閥。如果檢測到有使用者過來，延時3s沖水，當使用者離開時沖水5s，然后停止。

梯形圖程序如圖2-35所示。