7.1. Nguyên tắc làm việc
Bộ thời gian (Timer) là bộ tạo thời gian trễ τ mong muốn giữa tín hiệu logic đầu vào u(t) và tín hiệu logic đầu ra y(t)
S7-400 cĩ 5 loại timer khác nhau. Tất cả cùng bắt đầu tạo thời gian trễ tín hiệu kể từ thời điểm cĩ sườn lên ở tín hiệu đầu vào, tức là khi tín hiệu đầu vào u(t) chuyển trạng thái logic từ 0 lên 1, được gọi là thời điểm timer được kích.
Thời gian trễ τ mong muốn được khai báo với timer bằng một giá trị 16 bits, gồm 2 thành phần:
• Độ phân giải với đơn vị là ms. Timer của S7-400 cĩ 4 loại độ phân giải khác nhau là 10ms, 100ms, 1s và 10s.
• Một số nguyên (BCD) trong khoảng 0 ÷ 999 được gọi là PV (Preset Value) Như vậy thời gian trễ τ mong muốn sẽ chính là tích: τ = Độ phân giải x PV
Timer CV u(t) PV y(t) T-bit Thời gian trễ đặt trước
Mơ tả nguyên lý làm việc của timer
15 8 7 0 x | x | 1 | 0 0 | 0 | 0 | 1 0 | 0 | 1 | 0 0 | 1 | 1 | 1 0 0 10ms 0 1 100ms 1 0 1s 1 1 10s 1 2 7 Giá trị PV dưới dạng mã BCD (0 ≤ PV ≤ 999) Khơng sử dụng
Ngay tại thời điểm kích Timer, giá trị PV được chuyển vào thanh ghi 16 bits của Timer T-Word (thanh ghi CV – Current Value). Timer sẽ ghi nhớ khoảng thời gian trơi qua kể từ khi được kích bằng cách giảm dần một cách tương ứng nội dung thanh ghi CV. Nếu nội dung thanh ghi CV trở về bằng 0 thì Timer đã đạt được thời gian trễ mong muốn τ và điều này sẽ được báo ra ngồi bằng cách đổi trạng thái tín hiệu đầu ra y(t). Việc thơng báo ra ngồi bằng cách đổi trạng thái tín hiệu đầu ra y(t) như thế nào cịn phụ thuộc vào loại Timer nào được sử dụng. Bên cạnh sườn lên của tín hiệu đầu vào u(t), Timer cịn cĩ thể được kích bằng sườn lên của tín hiệu kích chủ động (enable) nếu như tại thời điểm cĩ sườn lên của tín hiệu enable, tín hiệu đầu vào u(t) cĩ giá trị logic 1.
Từng loại Timer được đánh số từ 0 đến (tùy từng loại CPU) 255. Một Timer được đặt tên là Tx, trong đĩ x là số hiệu của Timer (0≤x≤255). Ký hiệu Tx cũng đồng thời là địa chỉ hình thức của thanh ghi CV (T-Word) và của đầu ra (T-bit) của Timer đĩ. Tuy chúng cĩ cùng địa chỉ hình thức, song T-Word và T-bit vẫn được phân biệt với nhau nhờ kiểu lệnh sử dụng với tốn hạng Tx. Khi dùng lệnh làm việc với từ, Tx được hiểu là địa chỉ của T-Word, ngược lại khi sử dụng lệnh làm việc với tiếp điểm, Tx được hiểu là địa chỉ của T-bit.
Một Timer đang trong chế độ làm việc (sau khi được kích) cĩ thể được đưa lại về trạng thái chờ khởi động ban đầu, tức là chờ sườn lên tiếp theo của tín hiệu đầu vào. Cơng việc này gọi là Reset timer. Tín hiệu reset timer được gọi là tín hiệu xĩa và khi tín hiệu xĩa cĩ giá trị bằng 1, Timer sẽ khơng làm việc. Tại thời điểm xuất hiện sườn lên của tín hiệu xĩa, T-Word và T-bit của nĩ đồng thời được xĩa về 0, tức là thanh ghi đếm tức thời CV được đặt về 0 và tín hiệu đầu ra cũng cĩ trạng thái logic bằng 0. τ τ
Tín hiệu đầu vào u(t) Tín hiệu enable Giá trị PV Nội dung thanh ghi CV
Thời điểm Timer được kích
7.2. Khai báo sử dụng
Việc khai báo sử dụng một Timer bao gồm các bước:
• Khai báo tín hiệu enable nếu muốn sử dụng tín hiệu chủ động kích
• Khai báo tín hiệu đầu vào u(t)
• Khai báo thời gian trễ mong muốn
• Khai báo loại timer được sử dụng (SD, SS, DP, SE, SF)
• Khai báo tín hiệu xĩa timer nếu muốn sử dụng chế độ reset chủ động
7.2.1. Khai báo tín hiệu enable (chủ động kích)
Cú pháp: A <Địa chỉ bit> FR <Tên Timer>
Tốn hạng thứ nhất “Địa chỉ bit” xác định tín hiệu sẽ được sử dụng làm tín hiệu chủ động kích cho Timer cĩ tên cho trong tốn hạng thứ hai.
Lệnh FR tác động vào thanh ghi trạng thái như sau:
BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - 0 - - 0
7.2.2. Khai báo tín hiệu đầu vào
Cú pháp: A <Địa chỉ bit>
“Địa chỉ bit” trong tốn hạng xác định tín hiệu đầu vào u(t) cho Timer
7.2.3. Khai báo thời gian trễ mong muốn
Cú pháp: L <Hằng số>
“Hằng số” trong tốn hạng xác định giá trị thời gian trễ τ đặt trước cho timer. Hằng số này cĩ hai dạng:
• S5T#giờH_phútM_giâyS_miligiâyMS. Đây là dạng dữ liệu thời gian trực tiếp.
• Dạng một số nguyên 16 bits cĩ cấu trúc như hình vẽ sau mơ tả
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1
7.2.4. Khai báo loại Timer
S7-400 cĩ 5 loại Timer được khai báo bằng các lệnh:
• SD: Trễ theo sườn lên khơng cĩ nhớ
• SS: Trễ theo sườn lên cĩ nhớ
• SP: Tạo xung khơng cĩ nhớ
• SE: Tạo xung cĩ nhớ
• SF: Trễ theo sườn xuống
Những lệnh này tác động vào thanh ghi trạng thái như sau:
BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - 0 - - 0
7.2.5. Khai báo tín hiệu xĩa (reset)
Cú pháp: A <Địa chỉ bit> R <Tên Timer>
Tốn hạng thứ nhất “Địa chỉ bit” xác định tín hiệu sẽ được sử dụng làm tín hiệu chủ động xĩa cho Timer cĩ tên cho trong tốn hạng thứ hai.
Khi tín hiệu xĩa bằng 1, T-Word (thanh ghi CV) và T-bit cùng đồng thời được đưa về 0. Nếu tín hiệu xĩa về 0, Timer sẽ chờ được kích lại.