《西门子S7-1200 PLC工程实例精解》课件 任务4 自动装箱生产线PLC控制设计

定时器指令

目录CONTENTS定义与分类PART01指令讲解PART02定义与分类01S7--1200定时器指令定义

定时器指令具有延时功能，程序中使用的最大定时器数受CPU容量限制，所有定时器均使用16字节的IEC_Timer数据类型的数据块结构来存储指令的操作数。使用定时器需要使用定时器相关的背景数据块或者数据类型为IEC_TIMER（或TP_TIME、TON_TIME、TOF_TIME、TONR_TIME）的DB块变量，不同的上述变量代表着不同的定时器。S7-1200的IEC定时器没有定时器号（即没有T0、T37这种带定时器号的定时器）。S7--1200定时器指令分类S7-1200包含四种定时器：

生成脉冲定时器（TP）：生成脉冲定时器可生成具有预设宽度时间的脉冲

接通延时定时器（TON）：接通延迟定时器输出Q在预设的延时过后设置为ON

关断延时定时器（TOF）

关断延迟定时器输出Q在预设的延时过后重置为OFF。

时间累加器（TONR）

时间累加器输出在预设的延时过后设置为ON。在使用R输入重置经过的时间之前，会跨越多个定时时段一直累加经过的时间。

此外还包含复位定时器（RT）和加载持续时间（PT）这两个指令。指令讲解02生成脉冲定时器（TP）使用脉冲定时器指令可以将输出信号Q在预设时间PT内置位，当输入信号IN从“0”变为“1〃（信号上升沿）时，启动该指令。脉冲定时器指令启动后，计数器ET开始计时，在预设时间PT内，脉冲定时器将保持输出信号置位，无论后续输入信号IN如何变化，均不影响指令的计时过程。当计数器ET的计时等于预设时间PT时，输出信号复位。(1)当使能端IN有上升沿到来时，定时器开始定时，当前值ET递增，同时输出Q置位。当前值ET等于预设值PT时，定时器的输出Q复位。若使能端IN端变为低电平时，当前值ET清0。(2)当使能端IN再次有上升沿到来时并在其后很短的时间有高低电平的变化，ET从检测到第一个上升沿时，就开始递增，输出端Q置位，直到ET=PT,ET和Q复位。过程中使能端IN的变化对ET和Q不起作用。(3)当使能端再次检测到上升沿，定时器TP又开始定时，ET递增，Q置位，直到ET=PT，输出端Q复位。使能端IN再次变为低电平，ET复位。从时序图中可以看到，只要使能端IN有上升沿到来时，无论后续输入信号IN的状态如何变化，都将输出Q置位由PT指定的一段时间。TP指令的编程实例如图4.41所示，当I0.0为ON时，Q0.0接通，10秒后Q0.0断开，即实现产生10秒的脉冲功能。I0.1为1时，定时器复位线圈RT通电，定时器T1被复位。如果正在定时，且IN输入信号为0状态，将使当前时间值ET清零，Q输出也变为0状态。如果此时正在定时，且IN输入信号为1状态，将使当前时间清零，但是Q输出保持为1状态。复位信号I0.1变为0状态时，如果IN输入信号为1状态，将重新开始定时。接通延时定时器（TON）接通延时定时器指令可以将输出信号Q推迟到预设时间PT后再置位，当输入信号IN从“0”变为“1”，并且保持为“1”时，启动该指令。接通延时定时器指令启动后，计数器ET开始计时，当计数器ET的计时值等于预设时间PT时，输出信号。为“1”。在任意时

刻，当IN的输入信号从“1”变为“0”时，接通延时定时器复位，且输出信号。(1)当使能端IN有上升沿到来时，定时器开始定时，当前值ET递增，当前值ET等于预设值PT时，定时器的输出Q置位，定时器停止计数，保持当前计数值。(2)当使能端IN为低电平时，定时器的当前值ET和输出Q复位。(3)使能端IN再次有高电平，定时器重新开始定时，但若当前值ET小于预设值PT时，使能端IN此时就断开了，ET清零，输出端Q就一直为低电平;当使能端IN再次有上升沿到来时，定时器又开始定时，ET递增，直到ET=PT时，定时器的输出Q置位，定时器停止计数，保持当前计数值。当使能端IN再次断开时，ET和Q复位。TON指令的编程实例如图所示，当I0.2为ON时，定时器10s后Q0.1接通，即实现延时接通功能。当I0.3为ON时，复位定时器。用接通延时定时器设计周期和占空比可调的振荡电路。

图中的串联电路接通后，定时器T5的IN输入信号为1状态，开始定时。2s后定时时间到，它的Q输出使定时器T6开始定时，同时Q0.7的线圈通电。3s后T6的定时时间到，它的输出“T6”.Q的常闭触点断开，使T5的IN输入电路断开，其Q输出变为0状态，使Q0.7和定时器T6的Q输出也变为0状态。下一个扫描周期因为“T6”.Q的常闭触点接通，T5又从预设值开始定时。Q0.7的线圈将这样周期性地通电和断电，直到串联电路断开。Q0.7线圈通电和断电的时间分别等于T6和T5的预设值。关断延时定时器（TOF）关断延时定时器指令可以将输出信号Q推迟预设时间PT复位，当输入信号IN从“0”变为“1”，并且保持为“1”时，启动该指令。关断延时定时器指令启动后，输出信号。为“1”。当输入信号IN从“1”变为“0”时，计数器ET开始计时，输出信号。不变；当计数器ET的计时值等于预设时间PT时，输出信号Q变为“0”。(1)当使能端IN有上升沿到来时，输出端Q置位:(2)当使能端IN断开时，定时器开始定时当前值ET递增，当前值ET等于预设值PT时定时器的输出端Q复位，定时器停止计时并保持当前值;(3)当使能端IN再次有上升沿到来时，ET复位，输出端Q置位;(4)当IN为下降沿到来时，ET开始递增，由于IN位于低电平的时间较短，ET小于PT时输出Q仍然保持为高电平;(5)IN再次检测到高电平，ET复位，直到IN再次检测到低电平，ET递增，一直递增到ET=PT时，ET保持不变，输出Q复位:TOF指令的编程实例如图所示，当I0.5为ON时，Q0.4输出为ON，当I0.5变为OFF时，Q0.4保持输出10s后自动断开为OFF，即实现延时关断功能。时间累加器指令时间累加器指令可以累计预设的一段时间。当输入信号IN从“0”变为“1”时，时间

累加器开始计时；当输入信号IN从“1”变为“0”时，时间累加器暂停计时；当输入信号IN从“0”变为“1”时，时间累加器继续计时；到达预设时间PT后，输出信号。置位，直到输入信号R从“0”变为“1”,时间累加器复位，输出信号。也复位。(1)当使能端IN有上升沿到来时，启动TONR开始工作，ET递增;(2)当IN端变为0时，定时器停止工作并保持当前计数值:(3)IN再次检测到上升沿，ET递增;检测到下降沿，ET保持;(4)IN端再次检测到上升沿，ET递增，直到当前值ET=PT时，输出Q置位;(5)当复位端R=1时，无论IN端如何，输出端Q复位，ET清零；TONR指令的编程实例如图所示，当I0.5接通为ON时，TONR指令执行延时功能，若在定时器的延时时间未到达10s时，I0.5变为OFF，则定时器的当前值保持不变，当I0.5再次变为ON时，定时器在原基础上继续往上计时。当定时器的延时时间到达10s时，Q0.4输出为ON。在任何时候，只要I1.1的状态为ON，则该定时器的当前值都会被清零，输出Q0.4复位。感谢观看主讲：张祺主讲：张琪计数器指令

目录CONTENTS定义与分类PART01指令讲解PART02定义与分类01计数器指令具有对事件进行计数的功能，该事件既可以是内部程序事件，也可以是外部过程事件。程序中使用的最大计数器数受CPU容量限制，计数器在计数脉冲处于上升沿时进行计数;计数器的最大计数速率受所在组织块的执行速率限制，如果脉冲的频率高于组织块的执行速率，就需要使用高速计数器(HSC)。每个计数器都使用数据块中存储的结构来保存计数器数据。S7-1200的IEC计数没有计数器号（即没有C0、C1这种带计数器号的计数器）。S7-1500PLC支持的计数器包括以下3种：1.计数器（CTU）2.减计数器（CTD）3.加减计数器（CTUD）指令讲解02加计数器指令加计数器指令，若输入信号CU从“0”变为“1”（信号上升沿），则执行加计数器指令，同时输出信号CV的当前计数值加1,每检测到一个信号上升沿，计数值就会加1,直

到达到输出信号CV指定数据类型的上限。达到上限时，输入信号CU将不再影响加计数器指令。

输出信号。由参数PV决定。若输出信号CV的当前值大于或等于参数PV的值，则

输出信号。为“1”,在其他任何情况下，输出信号。为“0”。当输入信号R变为“1”时，输出信号CV被复位为“0”。（1）当检测到参数CU有上升沿到来，当前计数值CV加1;再来一个上升沿，CV再加1;再来一个上升沿，CV再加1;这样每检测到一个CU上升沿，CV都加1;（2）直到CV等于计数器初值PV时，输出端Q置位;（3）当参数CU再来一个上升沿，CV仍加1，输出端Q保持置位；（4）直到复位端R检测到有上升沿，当前计数值CV和输出端Q清零。；当接在R输入端的I1.1为0状态，在CU信号I1.0的上升沿，CV加1，直到达到指定的数据类型的上限值用，CV的值不再增加。CV大于等于PV时，输出Q为1状态，反之为0状态。第一次执行指令时，CV被清零。各类计数器的复位输入R为1状态时，计数器被复位，输出Q变为0状态，CV被清零。加计数指令及时序图如图所示。加计数器指令加计数器指令，若输入信号CU从“0”变为“1”（信号上升沿），则执行加计数器指令，同时输出信号CV的当前计数值加1,每检测到一个信号上升沿，计数值就会加1,直

到达到输出信号CV指定数据类型的上限。达到上限时，输入信号CU将不再影响加计数器指令。

输出信号。由参数PV决定。若输出信号CV的当前值大于或等于参数PV的值，则

输出信号。为“1”,在其他任何情况下，输出信号。为“0”。当输入信号R变为“1”时，输出信号CV被复位为“0”。（1）当检测到参数CU有上升沿到来，当前计数值CV加1;再来一个上升沿，CV再加1;再来一个上升沿，CV再加1;这样每检测到一个CU上升沿，CV都加1;（2）直到CV等于计数器初值PV时，输出端Q置位;（3）当参数CU再来一个上升沿，CV仍加1，输出端Q保持置位；（4）直到复位端R检测到有上升沿，当前计数值CV和输出端Q清零。；当接在R输入端的I1.1为0状态，在CU信号I1.0的上升沿，CV加1，直到达到指定的数据类型的上限值用，CV的值不再增加。CV大于等于PV时，输出Q为1状态，反之为0状态。第一次执行指令时，CV被清零。各类计数器的复位输入R为1状态时，计数器被复位，输出Q变为0状态，CV被清零。加计数指令及时序图如图所示。减计数器指令减计数器指令，若输入信号CD从“0”变为“1”（信号上升沿），则执行减计数器指令，同时输出信号CV的当前计数值减1,每检测到一个信号上升沿，输出信号CV的值就会减1,直到达到输出信号CV指定数据类型的下限。当达到下限时，输入信号CD将不

再影响减计数器指令。

若输出信号CV的当前计数值小于或等于“0”，则输出信号。置为“1”，在其他情况

下，输出信号。均为“0"。减计数器的装载输入LD为1状态时，输出Q被复位为0，并把PV的值装入CV。在减计数输入CD的上升沿，CV减1，直到CV达到指定的数据类型的下限值。此后CV的值不再减小。CV小于等于0时，输出Q为1状态，反之Q为0状态。第一次执行指令时，CV被清零。加减计数器指令使用加减计数器指令可以实现递增和递减计数，CU为加计数信号，CD为减计数信号。

加减计数器的功能类似一个加计数器和一个减计数器的组合。若输入信号CU从“0”变为“1”（信号上升沿），则输出信号CV的当前计数值加1并存储在参数CV中。若输入信号CD从“0”变为“1”（信号上升沿），则输出信号CV的当前计数值减1；若在一个程序周期内，输入信号CU和CD都出现信号上升沿，则输出信号CV的当前计数值保持不变。

当输入信号LD变为“1”时，输出信号CV的当前计数值将被置位为参数PV的值。

只要输入信号LD仍为“1”，输入信号CU和输入信号CD就不会影响加减计数器指令。当输入信号人变为“1”时，输出信号CV的当前计数值将被复位为“0”，只要输入

信号R为“1”,输入信号CU、输入信号CD和输入信号LD就不会影响加减计数指令。

可以根据输出信号QU判断加计数器的状态，如果输出信号CV的当前计数值大于或等于参数PV,就将输出信号QU置位为“1”，在其他情况下，输出信号QU均为“0”。

可以根据输出信号QD判断减计数器的状态，如果输出信号CV的当前计数值小于或等于“0”，就将输出信号QD置位为“1”，在其他情况下，输出信号QD均为“0”在CU的上升沿，CV加1，CV达到指定的数据类型的上限值时不再增加。

在CD的上升沿，CV减1，CV达到指定的数据类型的下限值时不再减小。CV大于等于PV时，QU为1，反之为0。CV小于等于0时，QD为1，反之为0。装载输入LD为1状态时，PV被装入CV，QU变为1状态，QD被复位为0状态。R为1状态时，计数器被复位，CV被清零，输出QU变为0状态，QD变为1状态，CU、CD和LD不再起作用。感谢观看主讲：张祺主讲：张祺S7-1200PLC程序仿真

目录CONTENTS软件介绍PART01仿真方法PART02在工业自动化控制领域，S7-1200系列可编程逻辑控制器（PLC）凭借其出色的性能、灵活的扩展性以及便捷的编程方式，得到了广泛应用。在开发S7-1200PLC程序时，使用PLCSIM软件进行仿真测试是极为关键的环节。它不仅能帮助开发者在无实际硬件设备的情况下验证程序逻辑的正确性，还能有效节省开发成本、缩短开发周期。软件介绍01PLCSIM软件介绍PLCSIM是西门子公司推出的一款

用于PLC程序仿真测试的专业软件，与TIA博途软件配合使用。，专为工业自动化领域的工程师和开发者设计。它能够在不依赖真实硬件设备的条件下，对可编程逻辑控制器（PLC）的CPU程序进行仿真调试和功能验证，广泛应用于教学、培训和项目开发阶段。PLCSIM使用时，其版本需与已安装的TIA博途软件版本一致，可随博途软件安装，也能单独安装。S7-1200PLCSIM提供了广泛的仿真功能，几乎涵盖了S7-1200PLC的所有指令和通信协议，支持多种中断功能和专有技术保护块仿真。然而，它不支持工艺对象（如高速计数器、PID控制和运动控制）以及某些保护功能（如访问保护和防拷贝保护）。这些限制使得PLCSIM更适合于逻辑控制和通信调试，而不适用于涉及复杂工艺控制的场景。仿真实例个数2个CPU

通信仿真支持仿真S7-1200

PLC和S7-1200

PLC/S7-1500

PLC

/S7-300

PLC/S7-400

PLC的S7通信（PUT/GET）支持仿真S7-1200

PLC和S7-1200

PLC/S7-1500

PLC

的TCP通信/ISO

ON

TCP通信支持仿真S7-1200

PLC通过DP和PN连接ET200的DI/DO/AI/AO不支持仿真PROFIBUS

DP/PROFINET

IO通信高级功能支持TRACE,不支持高速计数器、运动控制、PID、存储卡相关功能、Web服务器等其余指令几乎全部支持，对于某些不完全支持指令，将验证输入参数并返回有效输出，但和实际的CPU输出不一定相同PLCSIM仿真软件视图①在精简视图左键点击该按钮即切换到项目视图

②在项目视图中左键点击该新建按钮，会在项目视图中新建仿真文件，产生仿真视图左边的项目树：SIM表格、序列、事件表等③如果希望从项目视图返回精简视图，可以左键点击该按钮说明1.在PLCSIMV13SP1或者PLCSIMV13SP2中，必须切换到项目视图，新建仿真文件，仿真功能才可以使用，PLCSIMV14以后，可以在精简视图、项目视图，新建或者不新建仿真文件，都可以使用仿真功能。2.如果项目视图不新建仿真文件，则使用不了I点进行设置，做序列，事件触发等高级功能，但是可以使用扫描控制、设置仿真界面的语言、查询PLCSIM的帮助文件等。紧凑视图：是PLCSIM默认视图，以操作面板形式显示，可以正常对PLC进行仿真，启动停止，监视指示灯状态。①

未打开仿真时，显示“无仿真”，未组态时显示“未组态”，已组态显示“CPU名称”。②电源按钮，可以打开关闭仿真。③CPU的运行/停止、错误及维护指示灯。④CPU在线连接的以太网接口标识，S7-1200PLC显示X1,代表PROFINET接口。⑤显示未打开和已打开的仿真项目的名称。⑥项目视图的切换按钮。⑦CPU运行、停止及复位按钮。⑧仿真CPU的以太网接口IP地址。

项目视图：可以实现PLCSIM项目的操作，以及对PLCSIM软件的设置，在打开PLCSIM项目的情况下，该视图能够实现PLCSIM的所有仿真功能，如果需要使用一些高级功能，例如对I点进行设置，序列功能，事件触发，则需要转至项目视图。①新建、打开、保存PLCSIM项目。②CPU的电源按钮。③

选择CPU类型，只在未打开仿真时设置。④CPU运行、停止按钮。⑤SIM表的记录、停止和暂停按钮。⑥

紧凑视图的切换按钮。⑦

打开设备组态。⑧SIM表的相关功能。⑨序列相关功能。

PLCSIM仿真软件状态PLC仿真状态由三种：未打开仿真、未组态仿真和已组态仿真，三种状态可以相互切换。（1）未打开仿真：刚打开PLCSIM未上电时，可以选择PLC类型，但下载搜索不到该仿真CPU；相当于真实的CPU未上电，并且未下载过任何组态和程序。（2）未组态仿真：此时PLC