PLC中三种计数器和定时器

5.2定时器指令定时器与计数器都是控制设备实现自动运行最基本的元件。

使用定时器与计数器指令可实现复杂的控制任务。

定时器指令用于计时。

S7-200系列PLC定时器有三种TON、TOF、 TONR。

5.2.1定时器基本概念1．定时器6要素（1）类型——TON、TONR、TOF三种（2）输入端——IN（3）设定值——PT（4）分辨率——1ms/10ms/100ms三种（5）当前值——Txx，如T37，运行过程中显示在定时器号的位置（6）状态位——Txx，如T37，运行过程中由触点显示其状态位的状态。

2．指令盒形式定时器指令的梯形图格式为指令盒形式，如图4.11。

1．IN—运行条件输入端，又称使能端；2．PT—为定时器的计时设定值或存放设定值的地址，数据类型为INT（整数）；3．T37—为定时器的器件号（地址号），定时器编号为T0～T255；4．TON—定时器的种类。

5．实际计时的大小：定时值=设定值×分辨率（ms）。

3．定时器分辨率与最大设定值5.2.2通电延时定时器TON（On-Delay Timer）通电延时型定时器TON，通电时，延时接通。

具体工作原理如下：1．初始状态当前值=0，状态位=0。

2．输入端有效，开始计时。

当前值上升，状态位=0。

3．如果计时时间<设定值，输入端复位，则当前值上升到有效时间后归零，状态位=0。

（输入断电，状态位马上复位）。

4．计时时间>=设定值当前值连续计时，状态位=1。

（输入通电，状态位延时接通。

）5.2.3 断电延时定时器TOF（Off-Delay Timer）断电延时定时器TOF，断电时，延时断开。

具体工作原理如下：1．初始状态当前值=0，状态位=0。

2．输入端有效，当前值=0，状态位=1。

（输入有效，状态位马上有效）3．输入端断开，开始计时，当前值上升，状态位=1。

4．计时时间<设定值，输入端复位，当前值上升到有效时间后归零，状态位=1。

三菱PLC功能指令1.位操作指令：位操作指令用于读取、写入和修改位级别的数据。

常见的位操作指令包括LD（逻辑与）、ORR（逻辑或）、AND（逻辑与）、XOR（异或）等。

2.数据操作指令：数据操作指令用于读取、写入和修改字节、字和双字级别的数据。

常见的数据操作指令包括MOV（赋值）、ADD（加法）、SUB（减法）、MUL（乘法）、DIV（除法）等。

3.计数器指令：计数器指令用于实现计数功能。

有三种类型的计数器指令：上升沿计数器、下降沿计数器和阶段计数器。

计数器指令可以用于进行数量统计、进度监测等应用。

4.定时器指令：定时器指令用于实现定时功能。

有两种类型的定时器指令：上升沿定时器和下降沿定时器。

定时器指令可以用于进行时间监测、延时操作等应用。

5.移位指令：移位指令用于将数据的位进行移动。

常见的移位指令包括SHL（左移）、SHR（右移）等。

移位指令通常用于数据处理和位拼接等应用。

6.比较指令：比较指令用于比较两个数值的大小。

常见的比较指令包括CMP（比较）、EQ（等于）、NE（不等于）、GT（大于）等。

比较指令可以用于实现条件判断和逻辑控制等应用。

7.转移指令：转移指令用于控制程序的流程。

常见的转移指令包括JMP（无条件跳转）、JE（等于时跳转）、JNE（不等于时跳转）、JG（大于时跳转）等。

转移指令可以用于实现程序的循环和条件判断等应用。

8.存储器控制指令：存储器控制指令用于读取和写入存储器的数据。

常见的存储器控制指令包括LD（读取）、ST（写入）等。

存储器控制指令可以用于实现数据存储和加载等应用。

9.数学指令：数学指令用于实现各种数学运算。

常见的数学指令包括SIN（正弦）、COS（余弦）、SQRT（平方根）等。

数学指令可以用于实现数据处理和数值计算等应用。

10.基本运算指令：基本运算指令用于实现基本的数值运算。

常见的基本运算指令包括加法、减法、乘法和除法等。

基本运算指令通常用于实现逻辑计算和数据处理等应用。

PLC的基本指令一、位操作类指令位操作类指令依靠两个数字1和0进行工作，这两个数字组成了二进制系统，数字1和0称之为二进制数或简称位。

在触点与线圈中，1表示启动或通电，0表示启动或未通电。

1．标准触点指令梯形图表示：语句表表示：“LD bit ”；“LDN bit”。

Bit触点的范围：V、I 、Q、M、SM、T、C、S、L（位）。

功能及说明常开触点在其线圈不带电时，触点是断开的，触点的状态为Off或为0。

当线圈带电时，其触点是闭合的，触点的状态为ON或为1。

该指令用于网络块逻辑运算开始的常开触点与母线的连接。

常闭触点在其线圈不带电时，触点是闭合的，触点的状态为ON或为1。

当线圈带电时，其触点是断开的，触点的状态为OFF或为0。

该指令用于网络块逻辑运算开始的常闭触点与母线的连接。

2．立即触点指令梯形图表示：语句表表示：“LDI bit ”；“LDNI bit”。

Bit触点的范围：I（位）。

功能及说明当常开立即触点位值为1时，表示该触点闭合。

当常闭立即触点位值为0时，表示该触点断开。

指令中的“I”表示立即的意思。

执行立即指令时，CPU直接读取其物理输入点的值，而不是更新映像寄存器。

在程序执行过程中，立即触点起开关的触点作用。

3．输出操作指令（线圈驱动指令）梯形图表示：语句表表示：“＝bit ”Bit触点的范围：V、I 、Q、M、SM、T、C、S、L（位）。

功能及说明输出操作是把前面各逻辑运算的结果复制到输出线圈，从而使输出线圈驱动的输出常开触点闭合，常闭触点断开。

输出操作时，CPU是通过输入/输出映像区来读/写输出操作的。

4．立即输出操作指令梯形图表示：语句表表示：“＝I bit ”Bit的范围：Q（位）。

功能及说明立即输出操作是把前面各逻辑运算的结果复制到输出线圈，从而使立即输出线圈驱动的输出常开触点闭合，常闭触点断开。

当立即输出操作时，CPU立即输出。

除将结果写到输出映像区外直接驱动实际输出。

5．逻辑与、或操作指令梯形图表示：逻辑与操作由标准触点或立即触点串联构成；逻辑或操作由标准触点或立即触点的并联构成。

COUNTER计数器1．CTD减计数器当CD收到一个上升沿，CV递减一，收到第2个上升沿，CV再递减一，直到CV递减到0后，Q输出TRUE。

PV-----装入的是计数器的，初始数值，CV从这个初始数值开始递减（一个CD收到的上升沿脉冲让CV减一）LOAD-------当LOAD变为TRUE，减计数器复位，PV变成设置的最大值。

2．CTU加计数器CU----接受上升沿个数，收到一个脉冲，CV增加1，直到CV=PV后，Q输出TRUE，RESET复位----如果RESET=TRUE，则计数器被复位成0。

--------------CU，Q，RESET都为BOOL变量，CV和PV为WORD 变量。

3．CTUD增减计数器CU, CD, RESET, LOAD, QU ， QD 都是 BOOL变量, PV 和 CV 都是 INT变量.如果 RESET=TRUE, CV 被赋值为0. If LOAD=TRUE,那么 CV 被设置成PV的数值.如果 CU收到一个上升沿脉冲信号, CV在不超出范围的前提下增加1。

. 如果CD 收到一个上升沿脉冲信号, CV 在不小于0的情况下，会减少1。

当CV = PV时，QU输出TRUE.当 CV= 0时，QD输出TRUE.三种定时器的区别TP定时器Q由FALSE变成TRUE被IN上升沿促发，（脉冲促发），由TRUE 变成FALSE为达到延迟时间PT后促发。

只要TP检测IN有一个上升沿，Q马上变成TRUE。

计时开始-----当达到PT设置的时间后，不管IN为什么状态，Q由TRUE变成FALSE。

TON定时器（延时接通）当IN为TRUE，并且IN保持为TRUE，当ET的时间=PT以后，Q 促发，由FALSE变为TRUE。

而且IN为TRUE不变，只要IN变为FALSE，IN变FALSE的下降沿马上促发Q由TRUE变成FALSE。

TOF 延时断开定时器输出Q由TRUE变成FALSE的促发信号来自IN由TRUE变FALSE 的下降沿（经过PT延时后）当IN=TRUE的上升沿发出时，Q由IN的上升沿促发，由FALSE变成TRUE，Q一直保持为TRUE，直到IN的下降沿信号发出，并且IN的下降沿经过延时PT长时间后，使Q由TRUE变成FALSE。

可编程序控制器应用形成性考核作业（一）一、填空题1、可编程序控制器采用微处理器作为中央处理单元，可以对逻辑量进行控制，也可以对模拟量进行控制。

2、PLC具有逻辑运算功能，能够描述继电器触点的串联和并联等各种连接。

3、PLC具有模数转换（A/D转换和数模转换（D/A转换）功能，完成对模拟量的控制与调节。

4、按结构形式分类，PLC可分为整体式和模块式两种。

5、CPU 模块是可编程序控制器系统的运算控制核心。

6、导轨是安装可编程控制器各类模板的机架，可根据实际需要选择。

7、电源模板用于对PLC内部电路供电。

8、输入电压转换是用来将输入端不同电压或电流信号转换成微处理器所能接收的低电平信号。

9、输出电平转换是用来将微处理器控制的低电平信号转换为控制设备所需的电压或电流信号。

10、电气隔离是在微处理器与I/O回路之间采用的防干扰措施。

二、判断题（正确的打√，错误的打×）1、PLC的输入和输出量有开关量和模拟量两种。

开关量I/O用最大I/O点数表示，模拟量I/O点数用最大I/O通道数表示。

（v ）2、PLC具有模数转换和数模转换功能，完成对逻辑量的控制与调节。

（x）3、PLC配置有较强的监控功能，能记忆某些异常情况，或当发生异常情况时自动中止运行。

（v ）4、传统继电器接触器控制系统的控制功能必须通过修改控制器件和接线来实现。

（v ）5、可编程控制系统的控制功能必须通过修改控制器件和接线来实现。

（x ）6、输入输出模板必须与CPU模板放置在一起。

（x ）7、集散控制系统由单回路仪表控制系统发展起来，主要侧重于回路调节功能。

（x ）8、PLC的扫描周期因程序的长度不同而不同。

（v ）9、PLC的扫描周期仅取决于程序的长度。

（x ）10、PLC的扫描周期仅取决于CPU模板的运算速度。

（x ）1、传统继电器接触器控制系统和可编程控制系统有何区别？答：传统继电器接触器控制系统为“硬接线”程序控制系统，通过修改控制器件和接线来改变控制功能；可编程控制系统为“软接线”程序控制系统，通过修改PLC程序并改动少量接线端子来改变控制功能。

在西门子plc梯形图中，将其触点和线圈等称为程序中的编程元件。

编程元件也称为软元件，是指在plc编程时使用的输入/输出端子所对应的存储区以及内部的存储单元、寄存器等。

根据编程元件的功能，西门子plc梯形图中的常用的编程元件主要有输入继电器（I）、输出继电器（Q）、辅助继电器（M、SM）、定时器（T）、计数器（C）和一些其他较常见的编程元件等。

1、输入继电器（I）的标注西门子PLC梯形图中的输入继电器用“字母I+数字”进行标识，每个输入继电器均与PLC的一个输入端子对应，用于接收外部开关信号。

输入继电器由PLC端子连接的开关部件的通断状态（开关信号）进行驱动，当开关信号闭合时，输入继电器得电，其对应的常开触点闭合，常闭触点断开，如图1所示。

图1 西门子PLC梯形图中的输入继电器2、输出继电器（Q）的标注西门子PLC梯形图中的输出继电器用“字母Q+数字”进行标识，每一个输出继电器均与PLC的一个输出端子对应，用于控制PLC外接的负载。

输出继电器可以由PLC内部输入继电器的触点、其他内部继电器的触点或输出继电器自己的触点来驱动，如图2所示。

图2 西门子PLC梯形图中的输出继电器3、辅助继电器（M、SM）的标注在西门子PLC梯形图中，辅助继电器有两种，一种为通用辅助继电器，一种为特殊标志位辅助继电器。

（1）通用辅助继电器的标注。

通用辅助继电器，又称为内部标志位存储器，如同传统继电器控制系统中的中间继电器，用于存放中间操作状态，或存储其他相关数字，用“字母M+数字”进行标识，如图3所示。

图3 西门子PLC梯形图中的通用辅助继电器由图3可以看到，通用辅助继电器M0.0既不直接接受外部输入信号，也不直接驱动外接负载，它只是作为程序处理的中间环节，起到桥梁的作用。

（2）特殊标志位辅助继电器的标注。

特殊标志位辅助继电器，用“字母SM+数字”标识，如图4所示，通常简称为特殊标志位继电器，它是为保存PLC自身工作状态数据而建立的一种继电器，用于为用户提供一些特殊的控制功能及系统信息，如用于读取程序中设备的状态和运算结果，根据读取信息实现控制需求等。