CODESYS开发教程8-定时、触发和计数
今天继续我们的小白教程，老鸟就不要在这浪费时间了😊。
前面一期我们介绍了CODESYS的字符串及其操作。这一期主要介绍CODESYS的定时器及触发的相关功能块特性及用法，注意本文介绍的定时器、触发器和计数器均包含在CODESYS的Standard库中。
一、定时器
CODESYS的计时器功能块有TOF、TON、TP和RTC三种。
1.时间常量
使用定时器首先需要了解CODESYS的时间常量。可以使用TIME常量来操作标准计时器模块。TIME常数的长度为32位，因此分辨率为毫秒。
<time keyword> # <length of time>
<time keyword>：TIME | time | T | t
<length of time>：( <…>d )? ( <…>h )? ( <…>m )? ( <…>s )? (<…>ms)? // ( ...)? 可选
时间单位如下：
D | d：天
H | h：小时
M | m：分钟
s | s：秒
MS | ms：毫秒
注意：
（1）时间常量前面需要加入标识T#，否则不会当做时间处理。
（2）低位的时间常量要符合时间的范围要求，即在前面有更大的时间单位时，分和秒最多为60。
（3）时间常量的给定要按照从大到小的顺序，即天(d)-小时(h)-分(m)-秒(s)-毫秒(ms)，颠倒后会报错。
（4）
使用示例：
T1 : TIME := T#14ms;
T2 : TIME := T#100s12ms; //最大时间单位处允许溢出
T3 : TIME := T#12h34m15s;
timLongest := T#49D17H2M47S295MS; // 4294967295
错误示例：
timIncorrect := t#5m88s; //低位溢出（秒大于60）
timIncorrect1 := 15ms; //缺少时间标识T#
timIncorrect2 := t#5ms8d; //时间单位的顺序错误
此外，时间常数LTIME可作为高分辨率计时器的时间基础。LTIME常数的长度为64位，因此分辨率为纳秒。其使用格式与TIME类似，只是关键词为“LTIME”或“ltime”，还有附加的时间单位：US | us-微秒，NS | ns-纳秒。
示例：
ltim1 := LTIME#888d8h8m8s8ms8us8ns;
ltim2 := LTIME#999m1999999999999ns;
2.TON
具有开启延迟的计时器。
IN：输入，上升沿启动延迟计时器，下降沿重置计数器。
PT：输入，延迟计数器的时间，默认为ms。
Q：输出，IN为FALSE，输出为FALSE；IN为TRUE且延迟时间PT已过，输出为TRUE。
ET：输出，从IN出现上升沿起到Q输出所经过时间。
TON的时序如下图所示：
注意：
（1）TON的输出状态与IN的状态相关。如果延时导通之后IN一直保持为TRUE，则输出Q的值一直为TRUE；如果在延迟开启后IN变为FALSE，则输出变为FALSE。
（2）PT的默认单位为ms，可以使用INT_TO_TIME()函数将INT类型转换为时间类型。
使用示例：延时5s输出
delay : TON ;
delay (IN := TRUE, PT:= T#5s);
out := delay.Q
3.TOF
具有关闭延迟的计时器。
IN：输入，下降沿启动延迟计时器，上升沿重置计数器。
PT：输入，延迟计数器的时间，单位默认为ms。
Q：输出，IN为TRUE，输出为TRUE；IN为FALSE且延迟时间PT已过，输出为FALSE。
ET：输出，从IN出现上升沿起到Q输出所经过时间。
TOF的时序如下图所示：
注意：当IN由FALSE变为TRUE时，输出Q由于FALSE变为TRUE，并开始保持Q输出为TRUE；当IN由TRUE变为FALSE时，捕获到下降沿，开始延迟关闭，输出Q保持为TRUE，直到延迟关闭时间到，输出Q才变为FALSE。IN的高电平需要保持一定的时间才能保证TOF重置成功。
使用示例：延时5s关闭
delay : TOF ;
delay (IN := TRUE, PT:= T#5s);
out := delay.Q
4.TP
脉冲计时器。
IN：输入，上升沿启动脉冲计时器并将Q设置为TRUE。
PT：输入，时间上限。
Q：输出，脉冲信号，IN为上升沿则在PT时间内设置为TRUE。当延迟时间PT已过，则为FALSE。
ET：脉冲计时器启动后所经过时间，单位ms。到达PT后，ET值保持恒定。
TP的时序如下图所示：
4.RTC
计算自给定开始时间以来的经过时间。当PDT设置为DT#1970-01-01-00-00:00或未连接时，此功能块可用作工作小时计数器。
EN：输入，TRUE则将CDT设置为PDT，CDT以秒为单位开始计时，并且只要EN为TRUE，就以CDT返回。FALSE则CDT设置为初始值DT#1970-01-01-00:00:00。
PDT：输入，预设日期和时间。
Q： 输出，只要CDT正在计数则为TRUE，否则为FALSE。
CDT：输出，从PDT以来经过的时间。EN为FALSE时为从DT#1970-01-01-00:00:00以来的时间，即当前日期和时间。
使用示例：返回自2023-01-10-14:00:00以来经过的时间。
RTC(EN:=bFlag, PDT:=DT#2023-01-10-14:00:00, Q=>bOut, CDT=>VarTimeCur);
二、触发器
CODESYS的触发器功能块有下降沿触发F_TRIG和上升沿触发R_TRIG两种。
1.F_TRIG-下降沿触发
检测布尔信号的下降沿。
CLK：输入，待检测的布尔信号。
Q：输出，TRUE为检测到下降沿。
注意：检测到CLK有下降沿（TRUE->FALSE）时变为TRUE，持续一个周期，下一周期变为FALSE。
使用示例：
trig : F_TRIG ;
trig(CLK:= bIn);
bOut:= trig.Q;
2.R_TRIG-上升沿触发
检测布尔信号的上升沿。
CLK：输入，待检测的布尔信号。
Q：输出，TRUE为检测到上升沿。
注意：检测到CLK有上升沿（FALSE->TRUE）时变为TRUE，持续一个周期，下一周期变为FALSE。
使用示例：
trig : R_TRIG ;
trig(CLK:= bIn);
bOut:= trig.Q;
三、计数器
CODESYS的计数器功能块有递减计数器CTD、递增计数器CTU和双向计数器CTUD三种。
1.CTD-递减计数器
CD：输入，检测到上升沿则CV值减1直至为0。
LOAD：输入，为TRUE时则重置计数器，将CV设为初始值PV。
PV：输入，计数器的初始值。
Q：输出，CV为0时输出TRUE。
CV：输出，当前计数值。
使用示例：从100递减计数
decCnt : CTD ;
decCnt (CD:= bIn, LOAD:=bReset , PV:= 100);
bOut := decCnt.Q ;
curCnt := decCnt.CV;
2.CTU-递增计数器
CU：输入，检测到上升沿则CV值加1直至大于等于PV。
RESET：输入，为TRUE时则重置计数器，将CV设为0。
PV：输入，计数器的上限。
Q：输出，CV>=PV时输出TRUE。
CV：输出，当前计数值。最大值为65535（16#FFFF）。
使用示例：从0开始计数，最大1000。
cnt: CTD ;
cnt(CD:= bIn, LOAD:=bReset , PV:= 1000);
bOut := cnt.Q ;
curCnt := cnt.CV;
3.CTUD-双向计数器
CU：输入，检测到CU上升沿则CV值加1。
CD：输入，检测到CD上升沿则CV值减1。
RESET：输入，为TRUE时则重置计数器，将CV设为0。
LOAD：输入，为TRUE时则重置计数器，将CV设为初始值PV。
PV：输入，计数器的初始值或者计数上限。
QU：输出，CV>=PV时输出TRUE。
QD：输出，CV为0时输出TRUE。
CV：输出，当前计数值。
注意：CODESYS中用于PV的数据类型WORD与IEC标准不匹配，IEC标准为PV定义了数据类型INT。
cnt: CTD ;
cnt(CU := bCU, CD:= b,CD RESET := bReset, LOAD:=bLoad , PV:= 1000);
bQU := cnt.QU ;
bQD := cnt.QD ;
curCnt := cnt.CV;
四、结论
定时器和触发器应该说是PLC里面使用频率很高的功能。定时器功能比较好理解，对于初学者需要弄清楚的其实是怎么输入定时时间，以及如何判断定时时间到了。触发器功能主要用来检测信号的变化，需要搞清楚信号持续时间，以及触发后的状态变化。计数器功能也比较好理解，但是实际上用的不是很多（ST里面很多时候都是用变量代替了）。这些功能块都可以在仿真模式下运行，写个小程序仿真跑一下基本就清楚怎么用了^-^。
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原创不易，感兴趣的多支持！