PLC实验指导书(控制工程实验室4-616) (1)
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1 实验二 计时器实验 西门子S7－200系列可编程控制器共有256个计时器（T0～T255），以字母“T”表示，其后的数字为计时器的编号，计时器分为三种类型： ① 延时接通计时器（TON）。 ② 延时断开计时器（TOF）。 ③ 有记忆延时接通计时器（TONR）。 每一种类型的计时器又都有1ms、10ms、100ms三种分辨率。各类计时器的编号及其分辨率见表2－1：
表2－1 计时器的分辨率 计时器类型 分辨率（ms） 计时器 计时范围（s）
TONR 1 T0， T64 0～32.767 10 T1～T4， T65～T68 0～327.67 100 T5～T31， T69～T95 0～3276.7
TON TOF
1 T32， T96 0～32.767
10 T33～T36， T97～T100 0～327.67 100 T37～T63， T101~T255 0～3276.7
三种类型的计时器有其固定编号，不可混用。如T0只能用于有记忆延时接通计时器（TONR），其分辨率为1ms；而T37既可用作延时接通计时器（TON），也可用作延时断开计时器（TOF），其分辨率为100ms；编程时请注意区分使用。 在同一个程序里，同一个编号的计时器只能充当一种角色。即不能把同一个编号的计时器既当作延时接通计时器（TON）用，又当作延时断开计时器（TOF）来用。 在PLC刚上电时，各类计时器的当前值均为0。 计时器实际的计时时间按下式计算： 计时时间＝设定值×分辨率 下面简单介绍这三类计时器的功能： 1．延时接通计时器（TON） 一旦输入端（IN）接通，便开始计时，计时器当前值从0往设定值递增，在当前值等于或大于设定值（PT）时，计时器位被置为1，此时其常开触点处于闭合状态，其常闭触点处于断开状态。计时器计时达到设定值后，若输入端仍然接通，计时器将继续计时，直到最大值。 一旦输入端断开，计时器复位，当前值被置为0，其常开触点断开，常闭触点闭合。 2．延时断开计时器（TOF） 一旦输入端接通，计时器位立即被置为1，同时该计时器的当前值被置为0，此时其常 2
开触点处于闭合状态，其常闭触点处于断开状态。 当输入端从接通变为断开时，计时器开始计时，当前值从0往设定值递增，在当前值等于设定值时，计时器停止计时并被置为0，其当前值为设定值。此时其常开触点断开，常闭触点闭合。 要启动延时断开计时器工作，必须在其输入端有一个由接通到断开的负跳变信号。 3．有记忆延时接通计时器（TONR） 一旦输入端接通，便开始计时，计时器当前值从0往设定值递增，在当前值等于或大于设定值时，计时器位被置为1，此时其常开触点处于闭合状态，其常闭触点处于断开状态。 当输入端断开，无论何时，计时器当前值均保持不变，其状态也保持不变。 若计时未达到最大值，当输入端再次接通，无论何时，计时器都将从输入端断开时保存的当前值开始继续往上计时，直到最大值。 输入端断开并不能使有记忆延时接通计时器复位，只有用复位指令（R）来清除此类计时器的当前值，使之复位。
一．实验目的 掌握西门子S7-200可编程控制器三种类型计时器的功能、特点、及其使用方法。掌握计时器编号与类型的关系。
二．实验仪器和设备
MPS模块化生产制造系统三套，计算机多台。 三．实验内容 通过下面两个内容的实验，相信你对西门子S7-200可编程控制器三种类型计时器会有一个初步的认识。 1．第一个内容（教师讲解）： 输入梯形图（见第3页）。运行时，先接通与I0.0连接的开关，观察T1计时器的运行；再接通与I0.1连接的开关，观察T33计时器的运行；最后接通与I0.3连接的开关，观察T35计时器的运行；从而掌握三种类型计时器的功能及其使用方法。 （1）有记忆延时接通计时器（TONR）的输入端，由I0.0控制。绿灯反映计时器的状态，计时器被置1，绿灯亮；计时器被复位，绿灯灭。 （2）延时接通计时器（TON）的输入端，由I0.1控制。红灯反映计时器的状态，计时器被置1，红灯亮；计时器被复位，红灯灭。 （3）延时断开计时器（TOF）的输入端，由I0.3控制，白灯反映计时器的状态，计时器被置1，白灯亮；计时器被置0，白灯灭。 2．第二个内容（自行设计）： 设计一段程序，用计时器控制白、黄两盏彩灯闪烁， 白灯亮4秒，黄灯亮7秒，循环往复。用哪一种类型的计时器由你们自己选择，要求有启动按钮和停止按钮。 3
四．实验步骤 1．第1题实验 （1）分配可编程控制器的输入输出（I／O）端口 可编程控制器端口 被控器件
输入
TONR启动按钮 TON停止按钮 TOF功能按钮 TONR复位按钮 输 出 控制绿灯 控制红灯 控制绿白灯 (2) 接线(例)
I0.0
1 I0.5 R T1
T35 Q0.2
I0.3 T35
900
T33 Q0.1
I0.1 9500 T33
T1 Q0.0
T1 1000 IN TONR
PT
IN TON PT
IN TOF PT
有记忆延时接通计时器 定时10秒
延时接通计时器 定时9.5秒
延时断开计时器 定时9秒
使T1复位 定时时间到Q 0.2被置0
定时时间到Q 0.1被置位
定时时间到Q 0.0被置位 4
（3）输入梯形图，运行程序，观察现象。 ①一旦启动按钮闭合（ 接通），有记忆延时接通计时器（TONR）的输入端（接通还是断开） ，计时器（开始计时还是不计时） ，计时器位在（置1还是置0） 状态。当计时还未达到设定值（如第5秒）时断开启动按钮，此时计时器（计时还是不计时） 。再次使启动按钮闭合，计时器将从什么地方开始计时？ ，当计时到达设定值后，计时器位（被置1还是置0） ，此时其常开触点（是断开还是闭合） ，绿灯（是亮还是灭） 。如果启动按钮一直闭合，计时器将一直计时到最大值为止。 到达设定值后，若将启动按钮断开（ 断开），计时器的输入端（接通还是断开） ，计时器位在（置1还是置0） 状态，计时器当前值是 ，此时其常开触点（断开还是闭合） ，绿灯（是亮还是灭） 。 在TONR输入端（ ）断开的情况下，当复位按钮闭合（ 接通），计时器位（置1还是置0） ，此时其当前值为 。
② 一旦停止按钮闭合（ 接通），延时接通定计时器（TON）的输入端（接通还是断开） ，计时器（开始计时还是未计时） ，计时器位在（置1还是置0） 状态。当计时还未达到设定值时（如第4秒）断开停止按钮（ 断开），此时计时器（计时还是不计时） 。再次使停止按钮闭合（ 接通），计时器将从什么地方开始计时？ ，到达设定值后，计时器位（被置1还是置0） ，此时其常开触点（是断开还是闭合） ，红灯（是亮还是灭） 。如果停止按钮一直闭合，计时器将一直计时到最大值为止。 到达设定值后，若将停止按钮断开（ 断开），计时器的输入端（是接通还是断开） ，计时器位在（置1还是置0） 状态，计时器当前值为 ，此时其常开触点（断开还是闭合） ，红灯（是亮还是灭） ，。 5
③ 一旦功能按钮闭合（ 接通），延时断开计时器（TOF）的输入端（接通还是断开） ，计时器（开始计时还是未计时） ，计时器位在（置1还是置0） 状态，当前值为 ，此时其常开触点（断开还是闭合） ，绿灯（亮还是灭） 。当功能按钮断开（ 断开），计时器的输入端（接通还是断开） ，计时器（开始计时还是未计时） ，当计时未达到设定值（如第3秒）时再次闭合功能按钮，此时计时器（计时还是不计时） ，当前值为 。再次断开功能按钮，计时器将从什么地方开始计时？ ，到达设定值后，计时器位（置1还是置0） ，当前值为 ，此时其常开触点（断开还是闭合） ，白灯（亮还是灭） 。到达设定值后，计时器将停止计时。
2．第2题实验 （1）分配可编程控制器的输入输出（I／O）端口。 （2）编写程序。 （3）输入你设计的程序。 （4）接线。 （5）调试、运行程序。
五．回答问题 1．一旦计时器输入端接通，有记忆延时接通计时器（TONR）、延时接通计时器（TON）和延时断开计时器（TOF）就开始计时吗？计时器位在什么时候被置1 ？
2．当计时器输入端由接通变为断开，有记忆延时接通计时器（TONR）、延时接通计时器（TON）和延时断开计时器（TOF）就停止计时并被置0吗？ 6
3．画出有记忆延时接通计时器（TONR）、延时接通计时器（TON）、延时断开计时器（TOF）的动作时序图。 4．写出第2题I/O端子的分配表。 5．画出第2题I/O端子的接线 6．写出第2题的（梯形图）程序。 7
实验三 计数器实验 西门子S7－200系列可编程控制器共有256个计数器，以字母“C”表示，其后的数字为计数器的编号，范围是C0 ～ C255。分为三种类型： ① 增计数器（CTU） ② 减计数器（CTD） ③ 增／减计数器（CTUD） 下面简要介绍这三类计数器： 1．增计数器（CTU） 输入端（CU）每来一个正脉冲（由OFF到ON的跳变）信号，计数器便加1，从当前值开始往上递增计数（如果是第一个触发脉冲，则从0开始递增计数），可以一直加到计数器当前值等于最大值32767为止。若计数器当前值等于或大于设定值（PV），该计数器被置1，此时其常开触点闭合，其常闭触点断开。 一旦复位端（R）接通，计数器便被置0（复位），此时，计数器当前值为0，其常开触点断开，常闭触点闭合。 2．减计数器（CTD） 输入端（CD）每来一个正脉冲（由OFF到ON的跳变）信号，计数器便减1，从当前值开始往下递减计数（如果是第一个触发脉冲，则从设定值开始递减计数），一直减到计数器当前值等于0为止。当计数器当前值递减到0后，该计数器被置1，此时其常开触点闭合，其常闭触点断开。 一旦装载输入端（LD）接通，计数器便被置0，此时当前值等于设定值，其常开触点断开，常闭触点闭合。减计数器没有复位端，只要装载输入端接通，计时器便被复位，同时把设定值装入当前值寄存器。 3．增／减计数器（CTUD） 输入端（CU）每来一个正脉冲（由OFF到ON的跳变）信号，计数器便加1，从当前值开始往上递增计数，到达最大值后不会停止。而输入端（CD）每来一个正脉冲（由OFF到ON的跳变）信号，计数器便减1，从当前值开始往下递减计数，当当前值小于设定值后，该计数器被复位；当递减到零时，不会停止计数，继续往负数递减。若计数器当前值等于或大于设定值（PV），该计数器便被置1，此时其常开触点闭合，其常闭触点断开。 一旦复位端（R）接通，计数器便被置0（复位），此时，计数器当前值也被置为0，其常开触点断开，常闭触点闭合。 每一个计数器只有一个16位的当前值寄存器，在同一个程序中，同一个编号的计数器只能充当一种角色。即某一计数器如果在程序中已被用作增计数器，那么在这个程序中该计数器就不能再以减计数器或增／减计数器的身份出现。
