S7-1200 PLC编程及应用第三版_廖常初_课件_第3章

4．时间累加器 时间累加器TONR的IN输入电路接通时开始定时（见波形A和B）。输入电 路断开时，累计的当前时间值保持不变。可以用TONR来累计输入电路接通的 若干个时间段。图3-21中的累计时间t1+t2等于预设值PT时，Q输出变为1状态 （见波形D）。 复位输入R为1状态时（见波形C），TONR被复位，它的ET变为0，输出Q 变为0状态。 “加载持续时间”线圈PT通电时，将PT线圈指定的时间预设值写入TONR 定时器的背景数据块的静态变量PT（”T4”.PT），将它作为TONR的输入参数 PT的实参。用I0.7复位TONR时，”T4”.PT也被清0。
3.2 定时器与计数器指令 3.2.1 定时器指令
1．脉冲定时器 将指令列表中的“生成脉冲”指令TP拖放到梯形图中，在出现的“调用选 项”对话框中，将默认的背景数据块的名称改为T1，可以用它来做定时器的 标示符。单击“确定”按钮，自动生成背景数据块。 定时器的输入IN为启动 输入端，PT为预设时间值，ET为定时开始后经过的当前时间值，它们的数据 类型为32位的Time，单位为ms，最大定时时间为24天多。Q为定时器的位输 出，各参数均可以使用I（仅用于输入参数）、Q、M、D、L存储区，PT可以 使用常量。定时器指令可以放在程序段的中间或结束处。
4．置位、复位输出指令 S（置位输出）、R（复位输出）指令将指定的位操作数置位和复位。 如果同一操作数的S线圈和R线圈同时断电，指定操作数的信号状态不变。 置位输出指令与复位输出指令最主要的特点是有记忆和保持功能。如果I0.4 的常开触点闭合，Q0.5变为1状态并保持该状态。即使I0.4的常开触点断开， Q0.5也仍然保持1状态。在程序状态中，用Q0.5的S和R线圈连续的绿色圆弧和 绿色的字母表示Q0.5为1状态，用间断的蓝色圆弧和蓝色的字母表示0状态。
【例3-2】 用接通延时定时器设计周期和占空比可调的振荡电路。 图3-22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。
3．关断延时定时器指令 关断延时定时器（TOF）用于将Q输出的复位操作延时PT指定的一段时间。 IN输入电路接通时，输出Q为1状态，当前时间被清零。在IN的下降沿开始定 时，ET从0逐渐增大。ET等于预设值时，输出Q变为0状态，当前时间保持不 变，直到IN输入电路接通（见波形A）。关断延时定时器可以用于设备停机 后的延时。 如果ET未达到PT预设的值，IN输入信号就变为1状态，ET被清0，输出Q保 持1状态不变（见波形B）。复位线圈RT通电时，如果IN输入信号为0状态， 则定时器被复位，当前时间被清零，输出Q变为0状态（见波形C）。如果复 位时IN输入信号为1状态，则复位信号不起作用（见波形D）。
12．故障显示电路 【例3-1】 设计故障信息显示电路，从故障信号I0.0的上升沿开始，Q0.7控制 的指示灯以1Hz的频率闪烁。操作人员按复位按钮I0.1后，如果故障已经消失， 则指示灯熄灭。如果没有消失，则指示灯转为常亮，直至故障消失。 设置MB0为时钟存储器字节，M0.5提供周期为1s的时钟脉冲。出现故障时， 将I0.0提供的故障信号用M2.1锁存起来，M2.1和M0.5的常开触点组成的串联电 路使Q0.7控制的指示灯以1Hz的频率闪烁。按下复位按钮I0.1，故障锁存标志 M2.1被复位为0状态。如果故障已经消失，指示灯熄灭。如果没有消失，M2.1 的常闭触点与I0.0的常开触点组成的串联电路使指示灯转为常亮，直至I0.0变 为0状态，故障消失，指示灯熄灭。
6．置位/复位触发器与复位/置位触发器 SR方框是置位/复位（复位优先）触发器，在置位（S）和复位（R1）信号 同时为1时，方框上的输出位M7.2被复位为0。可选的输出Q反映了M7.2的状态。 RS方框是复位/置位（置位优先）触发器，在置位（S1）和复位（R）信号 同时为1时，方框上的M7.6为置位为1。可选的输出Q反映了M7.6的状态。
5．置位位域指令与复位位域指令 “置位位域”指令SET_BF将指定的地址开始的连续的若干个位地址置位， “复位位域”指令RESET_BF将指定的地址开始的连续的若干个位地址复位。
7．扫描操作数信号边沿的指令 中间有P的触点的名称为“扫描操作数的信号上升沿”，在I0.6的上升沿， 该触点接通一个扫描周期。M4.3为边沿存储位，用来存储上一次扫描循环时 I0.6的状态。通过比较I0.6前后两次循环的状态，来检测信号的边沿。边沿存 储位的地址只能在程序中使用一次。不能用代码块的临时局部数据或I/O变量 来作边沿存储位。 中间有N的触点的名称为“扫描操作数的信号下降沿”，在M4.4的下降沿， RESET_BF的线圈“通电”一个扫描周期。该触点下面的M4.5为边沿存储位。
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（见波形 C）。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（见波形D）。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（见波形E）。
9．扫描RLO的信号边沿指令 在流进“扫描RLO的信号上升沿”指令（P_TRIG指令）的CLK输入端的能 流（即RLO）的上升沿，Q端输出脉冲宽度为一个扫描周期的能流，方框下面 的M8.0是脉冲存储位。 在流进“扫描RLO的信号下降沿”指令（N_TRIG指令）的CLK输入端的能 流的下降沿，Q端输出一个扫描周期的能流。方框下面的M8.2是脉冲存储器位。 P_TRIG 指令与N_TRIG 指令不能放在电路的开始处和结束处。
第3章 S7-1200的指令
3.1 位逻辑指令 1．常开触点与常闭触点 打开项目“位逻辑指令应用”，常开触点在指定的位为1状态时闭合，为0状
态时断开。常闭触点反之。两个触点串联将进行“与”运算，两个触点并联将 进行“或”运算。
2．取反RLO触点 RLO是逻辑运算结果的简称，中间有“NOT”的触点为取反RLO触点，如果 没有能流流入取反RLO触点，则有能流流出。如果有能流流入取反RLO触点， 则没有能流流出。 3．线圈 线圈将输入的逻辑运算结果（RLO）的信号状态写入指定的地址，线圈通 电时写入1，断电时写入0。可以用Q0.4:P的线圈将位数据值写入过程映像输出 Q0.4，同时立即直接写给对应的物理输出点。 如果有能流流过M4.1的取反线圈，则M4.1为0状态，其常开触点断开，反之 M4.1为1状态，其常开触点闭合。
11．边沿检测指令的比较 以上升沿检测为例，P触点用于检测触点上面的地址的上升沿，并且直接输 出上升沿脉冲。其他3种指令都是用来检测RLO（流入它们的能流）的上升沿。 P线圈用于检测能流的上升沿，并用线圈上面的地址来输出上升沿脉冲。其 他3种指令都是直接输出检测结果。 R_TRIG指令与P_TRIG指令都是用于检测流入它们的CLK端的能流的上升沿， 并直接输出检测结果。其区别在于R_TRIG指令用背景数据块保存上一次扫描 循环CLK端信号的状态，而P_TRIG指令用边沿存储位来保存它。
脉冲定时器用于将输出Q置位为PT预设的一段时间。在IN输入信号的上升 沿启动该指令，Q输出变为1状态，开始输出脉冲，ET从0ms开始不断增大， 达到PT预设的时间时，Q输出变为0状态。如果IN输入信号为1状态，则当前 时间值保持不变（见波形A）。如果IN输入信号为0状态，则当前时间变为0s （见波形B）。IN输入的脉冲宽度可以小于预设值，在脉冲输出期间，即使IN 输入出现下降沿和上升沿，也不会影响脉冲的输出。
2．接通延时定时器 接通延时定时器TON用于将Q输出的置位操作延时PT指定的一段时间。在 IN输入的上升沿开始定时。ET大于等于PT指定的设定值时，输出Q变为1状态， ET保持不变（见波形A）。 IN输入电路断开时，或定时器复位线圈RT通电，定时器被复位，当前时间 被清零，输出Q变为0状态。如果IN输入信号在未达到PT设定的时间时变为0 状态（见波形B），输出Q保持0状态不变。 复位输入I0.3变为0状态时，如果IN输入信号为1状态，将开始重新定时（见 波形D）。
6．定时器线圈指令 两条运输带顺序相连，按下起动按钮I0.3，1号运输带开始运行，8s后2号运 输带自动起动。按了停止按钮I0.2，先停2号运输带，8s后停1号运输带。 在运输带控制程序中设置了一个用起动、停止按钮控制的M2.3，用它来控 制TON的IN输入端和TOF线圈。
中间标有TOF的线圈上面是定时器的背景数据块，下面是时间预设值PT。 TOF线圈和TOF方框定时器指令的功能相同。
TON的Q输出端控制的Q0.6在I0.3的上升沿之后8s变为1状态，在M2.3的下降 沿时变为0状态。所以可以用TON的Q输出端直接控制2号运输带Q0.6。T11是 DB11的符号地址。按下起动按钮I0.3，TOF线圈通电。它的Q输出“T11”.Q 在它的线圈通电时变为1状态，在它的线圈断电后延时8s变为0状态，因此可 以用“T11”.Q的常开触点控制1号运输带Q1.1。
8．在信号边沿置位操作数的指令 中间有P的线圈是“在信号上升沿置位操作数”指令，仅在流进该线圈的能 流的上升沿，该指令的输出位M6.1为1状态。其他情况下M6.1均为0状态， M6.2为保存P线圈输入端的RLO的边沿存储位。 中间有N的线圈是“在信号下降沿置位操作数”指令，仅在流进该线圈的能 流的下降沿，该指令的输出位M6.3为1状态。其他情况下M6.3均为0状态， M6.4为边沿存储位。 上述两条线圈格式的指令对能流是畅通无阻的，这两条指令可以放置在程序 段的中间或最右边。在运行时改变I0.7的状态，可以使M6.6置位和复位。
【例3-3】 用3种定时器设计卫生间冲水控制电路。I0.7是光电开关检测到的
有使用者的信号，用Q1.0控制冲水电磁阀。
从I0.7（有人使用）的上升沿开始，TON延时3s后其输出Q变为1状态，使 TP的Q输出“T8”.Q输出一个宽度为4s的脉冲。从I0.7的上升沿开始，TOF的 Q输出“T9”.Q变为1状态。在I0.7的下降沿，TOF开始定时，5s后“T9”. 去 I0.7 的 波 形 得 到 宽 度 为 5s 的 脉 冲 波 形 ， 用 “T9”.Q的常开触点与I0.7的常闭触点串联的电路来实现上述要求。两块脉冲 波形的叠加用并联电路来实现。“T7”.Q的常开触点用于防止3s内有人进入 和离开时冲水。
10．检测信号边沿指令 R_TRIG是“检测信号上升沿”指令，F_TRIG是“检测信号下降沿”指令。 它们是函数块，在调用时应为它们指定背景数据块。这两条指令将输入CLK的 当前状态与背景数据块中的边沿存储位保存的上一个扫描周期的CLK的状态进 行比较。如果指令检测到CLK的上升沿或下降沿，将会通过Q端输出一个扫描 周期的脉冲。 在输入CLK输入端的电路时，选中左侧的垂直“电源”线，双击收藏夹中的 “打开分支”按钮，生成一个串联电路。用鼠标将串联电路右端的双箭头拖拽 到CLK端。松开鼠标左键，串联电路被连接到CLK端。
5．用数据类型为IEC_TIMER的变量提供背景数据 图3-23和图3-24中的程序的控制要求完全相同。图3-24中的定时器用数据块 “定时器DB”中数据类型为IEC_TIMER的变量提供背景数据。 单击TON方框上面的问号 ，再单击出现的小方框右边的 按钮，单击出现的 地址列表中的“定时器DB”，地址域出现“‘定时器DB’.”。单击地址列表中 的“T1”，地址域出现“‘定时器DB’.T1.”。单击地址列表中的“无”，指令 列表消失，地址域出现“定时器DB”.T1。用同样的方法为TP和TOF提供背景 数据。用类似的方法生成地址“定时器DB”.T3.Q。