Таймеры TON, TOF и TP в ПЛК: в чём разница

TON включает выход с задержкой после появления входа, TOF удерживает выход после снятия входа, TP выдаёт импульс фиксированной длительности, TONR накапливает время по нескольким включениям до сброса входом R. TON, TOF и TP — стандартные таймеры МЭК 61131-3 и одинаково работают в CODESYS и TIA Portal; TONR — расширение Siemens.

TON, TOF и TP — функциональные блоки стандарта МЭК 61131-3, TONR добавлен Siemens; набор входов и выходов у них общий. Вход IN запускает отсчёт, PT задаёт уставку времени, ET показывает текущее накопленное время, Q — логический выход. В TIA Portal для S7-1200 и S7-1500 Siemens выделяет именно TP, TON, TOF и TONR как базовые таймерные инструкции [2]. В CODESYS TON, TOF и TP входят в стандартную библиотеку Standard; накопительного таймера в ней нет, его пишут сами или берут из библиотек производителя ПЛК.

TON (Delay ON) — самый ходовой в прикладных задачах. Пока IN = TRUE, идёт отсчёт; когда ET достигает PT, выход Q становится TRUE. Как только IN снимается, таймер и Q сбрасываются немедленно. Типовое применение — задержка пуска двигателя, фильтрация кратковременных помех на датчике, ожидание стабилизации сигнала [2].

TOF (Delay OFF) работает зеркально. При появлении IN выход Q сразу TRUE и держится, пока вход активен. После снятия IN отсчёт продолжается, и Q остаётся TRUE ещё PT, затем падает. Используется для выдержки при отключении, вентиляции после останова, удержания сигнала.

TP (Pulse) формирует импульс заданной длительности по фронту входа. Q становится TRUE на время PT независимо от того, сколько держится IN. Повторный запуск во время импульса игнорируется. TONR (Retentive ON) накапливает время по входу IN и сбрасывается только отдельным входом R — удобен для суммирования наработки.

Типичные ошибки. Первая — путать TON и TOF при снятии сигнала: у TON выход падает мгновенно, у TOF — с задержкой. Вторая — не создавать отдельный экземпляр блока данных под каждый таймер: один DB на два вызова даст конфликт состояний. Третья — задавать PT в неверных единицах: в TIA Portal это тип Time (T#5s), в OWEN Logic уставка часто в миллисекундах и требует пересчёта [3].

В CODESYS и TIA Portal логика идентична, но объявление экземпляра различается: в CODESYS это переменная типа TON в разделе VAR, в TIA Portal — экземплярный DB, создаваемый автоматически при перетаскивании блока [1]. Переключение типа таймера в TIA Portal делается через выпадающий список прямо в блоке [1].

Материалы сайта по теме

• Практика использования в TIA Portal функции Timers (TON, TOF, TP, TONR)
• Structured Text для S7-1200: как устроена первая программа, какие бывают таймеры и как правильно работать с переменными в TIA Portal
• #2 Азы OWEN Logic | ТАЙМЕРЫ
• На asu-tp.su открылся раздел «Обучение»
• АТТП — Введение в логические уравнения. Введение в TIA Portal и PLC Sim
• Типы ошибок при отладке в CODESYS

Частые вопросы

Чем TON отличается от TOF?

TON задерживает включение выхода после появления входа и сбрасывается сразу при снятии IN. TOF включает выход мгновенно и держит его ещё PT после снятия входа.

Можно ли использовать один экземпляр таймера в двух местах программы?

Нет. Каждый вызов требует своего экземпляра (DB в TIA Portal или переменной в CODESYS), иначе состояния перезапишут друг друга.

Как в TIA Portal поменять TON на TOF?

В блоке таймера есть выпадающий список типа — переключение меняет логику без пересоздания блока [1].

В каких единицах задаётся PT?

В TIA Portal — тип Time, например T#5s или T#500ms. В OWEN Logic уставка часто в миллисекундах, при вводе с панели оператора нужен пересчёт [3].

Для чего нужен TONR вместо TON?

TONR накапливает время работы и сохраняет значение до сигнала сброса R, тогда как TON обнуляется при каждом снятии входа.