S7-200 PLC定时器功能及运行原理分析

    研究定时器指令的实现，应首先从定时器的功能、定时器位和定时器值的刷新人手，分析其相关因素，从而得出其实现方法。    西门子的S7-200 PLC定时器按功能分为三种：通电延时定时器、断电延时定时器和保持型通电延时定时器。如图1-71所示，通电延时定时器(TON)的输入端(IN)的输入电路接通时开始定时。当前值大于等于PT端指定的预设值时，定时器位变为“ON”，梯形图中对应定时器的常开触点闭合，常闭触点打开。断电延时则与通电延时功能相反。保持通电延时定时器有记忆功能，输入电路断开时，停止定时器计时，但当前值保持不变，输入电路再次接通，继续计时，以通电延时定时器区分定时器的实现方法。
    图1-71    定时器梯形图与指令表语言    S7-200的定时器按分辨率可分为1ms定时、10ms定时器以及100ms定时器。而系统实现时不可能为每个定时器都启动一个单片机的定时器来实现它（单片机定时器非常有限）。所以首先从S7-200系统的定时器当前值刷新方法人手来研究如何使用单片机定时器来提供PLC多个定时器的功能，1ms定时器记录自1ms定时器启用以来1ms定时器间隔的数目。执行定时器指令开始计时，但是，1ms定时器每1ms更新一次（定时器位和定时器当前值），不与扫描周期同步。换言之，在超过1ms的扫描过程中，定时器位和定时器当前值将多次更新（这里的定时器位指的是定时器对应的线圈状态，下同）。对于定时器指令TON、TOF，主要负责打开和重设定时器；TONR则用于关闭定时器。10ms定时器记录自10ms定时器启用以来10ms定时器间隔的数目。执行定时器指令即启动定时器，但是在每次扫描循环的开始更新10ms定时器，其方法是以当前值加上积累的10ms间隔的数目（自前一次扫描开始算起，换言之，在整个扫描过程中，定时器当前值及定时器位保持不变）。    100ms定时器记录自100ms定时器上一次更新以来100ms定时器间隔的数目。这种定时器的更新方法是在执行定时器指令时以当前值加上积累的100ms间隔的数目（自前一次扫描开始算起）。只有在执行定时器指令时才对100ms定时器的当前值进行更新。    从上述分析可以看出，要实现PLC的定时器功能，首先需要一个时钟，其次要对1ms定时器、10ms定时器以及100ms定时器使用不同的处理方法，定时器指令虽然相同，但是指令内部对于三种定时器的处理方法显然不同．按照上述三种定时器值的刷新原理，可以总结为：对于1ms定时器，定时器位和当前值的更新不与扫描周期同步，在一个扫描周期内定时器位和当前值刷新多次；对于10ms定时器，定时器位和当前值的更新与扫描周期同步，定时器位和当前值在每个程序扫描周期的开始刷新（在一个扫描周期过程中为常数，在每个扫描周期的开始会将一个扫描周期内累计的时间间隔加到定时器当前值上）；对于100ms定时器，不与扫描周期同步，定时器位和当前值在定时器指令执行时刷新。