Step7中定时器T37为何设置为1秒时无法精准计时？

Question

在Step7编程中，定时器T37设置为1秒时无法精准计时是一个常见问题。主要原因在于S7-200系列PLC的扫描周期和系统时钟刷新机制。T37是TONR（接通延时定时器保持型），其时间基准为100ms，当设定值为10时，理论上等于1秒。然而，实际计时可能偏差，因为PLC需要完成当前扫描周期后才能更新定时器状态。如果扫描周期较长，可能会导致定时器延迟触发。此外，系统时钟仅在每个扫描周期结束时刷新，进一步影响精度。为解决此问题，可以使用更高精度的定时器（如T32/T33，时间基准为1ms），或优化程序以缩短扫描周期，从而提高计时准确性。这种现象提醒工程师在设计时需充分考虑PLC运行机制与定时需求的匹配性。

Answer 1

1. 常见问题：T37定时器无法精准计时

在Step7编程中，S7-200系列PLC的T37定时器设置为1秒时，常出现计时不准确的问题。这主要是由于T37的时间基准为100ms，当设定值为10时理论上等于1秒，但实际运行中可能因扫描周期和系统时钟刷新机制而产生偏差。

以下是可能导致计时不准确的主要原因：

• T37是TONR（接通延时定时器保持型），其时间基准固定为100ms。
• PLC需要完成当前扫描周期后才能更新定时器状态。
• 如果扫描周期较长，可能会导致定时器延迟触发。
• 系统时钟仅在每个扫描周期结束时刷新，进一步影响精度。

2. 技术分析：扫描周期与系统时钟刷新机制

S7-200系列PLC的扫描周期包括输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。如果程序逻辑复杂或循环任务较多，扫描周期会变长，从而导致定时器的实际触发时间滞后于理论值。

系统时钟刷新机制也会影响定时器精度。具体流程如下：

    1. 输入采样阶段：读取外部设备的状态。
    2. 程序执行阶段：运行用户编写的逻辑程序。
    3. 输出刷新阶段：将结果写入输出模块。
    

这种机制决定了定时器的触发依赖于扫描周期的完成时间，因此即使设定值为1秒，也可能因为扫描周期过长而延迟。

3. 解决方案：优化计时精度

为提高T37定时器的计时精度，可以采取以下两种主要方法：

1. 使用更高精度的定时器（如T32/T33）：这些定时器的时间基准为1ms，能够显著提高计时精度。
2. 优化程序以缩短扫描周期：通过减少程序逻辑复杂度、优化循环结构等方式降低扫描周期。

以下是优化程序的示例代码：

    LD SM0.0
    TON T32, 1000 ; 使用T32定时器，时间基准为1ms
    

4. 设计考虑：匹配PLC运行机制与定时需求

这种现象提醒工程师，在设计PLC控制系统时，需充分考虑PLC运行机制与定时需求的匹配性。以下是一个简单的流程图，帮助理解如何选择合适的定时器：

graph TD;
            A[开始] --> B{扫描周期是否足够短？};
            B -- 是 --> C[使用T37定时器];
            B -- 否 --> D{需要高精度计时？};
            D -- 是 --> E[使用T32/T33定时器];
            D -- 否 --> F[优化程序逻辑];

通过合理选择定时器类型和优化程序逻辑，可以有效提高系统的计时精度，满足实际应用需求。