西门子S71200定时器在电视塔彩灯中的应用

1、    西门子s71200定时器在电视塔彩灯中的应用    摘 要：本文选用西门子s7-1200接通延时定时器ton，在介绍ton使用的基础上，通过分析电视塔彩灯的控制要求，分配电视塔彩灯的i/o，设计电视塔彩灯的梯形图，最终实现电视塔彩灯的plc控制。关键词：s7-1200plc；接通延时定时器ton；电视塔彩灯doi：10.16640/ki.37-1222/t.2019.10.1450 引言西门子 s7-1200 系列 plc 是西门子新一代可编程控制，用于代替老一代s7-200系列 plc，现在已经广泛应用于各种中小型自动化控制系统中1。定时器是p

2、lc最常用的编程元件之一，其功能与继电器控制系统中的时间继电器相同，起到延时和定时的作用，但却区别于时间继电器而有无数对常开触点和常闭触点，主要用于自动控制系统中的时间控制，灵活、合理地使用定时器可以实现自动生产线中动作要求复杂的控制程序。1 接通延时定时器的使用s7-1200plc使用iec定时器（iec timer），iec定时器的设定值、当前值等数据存储在指定的数据块中，用户程序中可以使用的定时器的数量仅受cpu存储容量大小的限制。s7-1200plc提供了四种iec类型的定时器：接通延时定时器ton 、保持型接通延迟定时器tonr、关断延时定时器tof和脉冲定时器tp2。在工业控制中，

3、可以单独使用或组合使用这四种定时器，实现延时启动、自动报警等功能。本文选用西门子s7-1200接通延时定时器ton，在介绍ton使用的基础上，通过分析电视塔彩灯的控制要求，分配电视塔彩灯的i/o，设计电视塔彩灯的梯形图，最终实现电视塔彩灯的plc控制。1.1 定时器指令本文选用西门子s7-1200的plc，1214c dc/dc/dc的cpu，博途v15的编程软件，网线下载程序3。博途v15提供功能型和线圈型两种类型的接通延时定时器ton。在使用时，前者只需从指令树中直接拖拽到程序段中直接使用，系统则会自动为其分配背景数据块，而后者需要先建立背景数据块，然后再使用线圈型指令。本文采用功能型to

4、n定时器，如图1所示。在图1中，%db1“iec_timer_0_db”为定时器背景数据块。in为定时器的使能端，即启动定时器的条件。pt为定时器的预设值，它是一个大于0的32位双整型变量（dint），默认为毫秒（ms），最大定时值为2147483647 ms，同时s7-1200也支持以天d、小时h、分钟m和秒s为单位的计时方式，此时则需在时间值的前面加上符号“t#”，比如定时200s，写作：t#200s；定时1天-2小时-30分钟-5秒-200毫秒，写作：t#1d_2h_30m_5s_200ms。et为存储定时器当前值的地址。q为定时器的输出值。1.2 定时器工作过程s7-1200定时器使用

5、一个存储在数据块中的结构来保持定时器数據。在工作区中，放置定期器指令时要求分配该数据块，也就是说使用定时器时，要为其分配背景数据块。下面利用时序图2，说明接通定时器的工作过程。当使能端in接通时，定时器开始定时，当前值et从0开始递增，当前值et等于预设值pt时，定时器的输出状态q置位为1，定时器停止计数，保持当前计数值；当使能端in断开时，定时器的当前值et和输出状态q复位均为0；若再次接通使能端in，则定时器重新开始计时。但是，若使能端in断开时，定时器的当前值<预设值，定时器的当前值也复位为04。2 定时器控制电视塔彩灯2.1 控制要求电视塔彩灯的控制要求如下，当按下启动按钮时，l

6、0灯亮，5秒后l1灯亮，再过5秒l2灯亮，再过5秒l3灯亮；之后全亮5秒后均灭，再重复循环；当按下停止按钮时，所有灯均灭。2.2 i/o分配根据电视塔彩灯的控制要求可知，有启动按钮、停止按钮共计2个数字量输入，有红灯、绿灯、黄灯、蓝灯共计4个数字量输出，因此本文选择的cpu为1214c dc/dc/dc的西门子s7-1200plc可以满足其硬件要求，表1是电视塔彩灯的i/o分配表。2.3 梯形图在设计电视塔彩灯的梯形图时，先借助辅助继电器m，利用“启保停”编程方法，实现m0.0启动和停止5；再用m0.0启动5秒、10秒、15秒、20秒这4个定时器，并用20秒定时器的常闭触点切断所有定时器的启动

7、条件，使所有定时器重新开始计时6，即实现电视塔彩灯的循环控制；再用m0.0直接启动l0灯，用5秒定时器的常开触点启动l1灯，用10秒定时器的常开触点启动l2灯，用15秒定时器的常开触点启动l3灯，用20秒定时器的常闭触点关闭所有灯，如图3所示。2.4 系统调试打开博途v15编程软件，首先创建新项目，在“设备组态”中，选择控制器的plc类型、cpu型号、cpu订货号和plc版本号，然后完成以太网地址的设置，再在“程序块-main-ob1”中，输入图3设计的梯形图，最后再分别将项目树中的“设备组态”和“obi梯形图”下载到plc中。此时，只需根据电视塔彩灯的i/o分配，完成其plc的外部接线后，按

8、下启动按钮i0.0闭合，m0.0线圈得电并自锁，其常开触点闭合，q0.0 线圈得电，l0层灯亮，此时4个定时器也开始计时。当5秒定时器定时时间到时，q0.1线圈得电，l1层灯亮；当10秒定时器定时时间到时，q0.2线圈得电，l2层灯亮；当15秒定时器定时时间到时，q0.3线圈得电，l3层灯亮；之后全亮5秒后，20秒定时器定时时间到时，所有灯均灭，又重复上述控制。3 结论本文在实现电视塔彩灯时，采用s7-1200的ton定时器，从ton定时器的使用、程序设计和系统调试3大方面进行分析、设计和论证，从而证明，采用ton定时器设计的电视塔彩灯，不但满足控制要求，实现电视塔彩灯的循环控制，而且系统精确度高、修改和监视也方便。参考文献：1黄喆.移车台的自动化控制系统j.科技与创新，2017（05）：94-95.2卢蔚瑶.西门子s7-1200 plc定时器的典型应用j.自动化应用，2013（11）：66-67.3陈建新，杨晓冬.基于s7-1200的步进电机控制j.智慧工厂，2018（05）：54-55.4张硕.tia博途软件与s7-1200/1500plc应用详解m.北京：电子工业出版社，2016