隧道风机控制

一、任务目标

做自动化，时间是最常被忽略、又最容易踩坑的变量——设备几点开机、班次怎么切换、定时任务怎么触发，全靠时钟指令撑着。

本任务用时钟指令读取实时时钟，带你搞清楚两件事：

系统时间与本地时间的组态——PLC内部跑的是什么时区，和现场对不对得上

读写时钟指令的使用——怎么读、怎么写、读出来是什么格式

二、任务描述

一个高速公路隧道风机控制系统，实现以下功能要求：

1. 基本控制逻辑：

     - 系统启动后，风机按四天循环模式运行，具体为：

        * 第一天：7:00-23:00 1#、2#运行；8:00-23:00 3#运行；23:00-7:00 3#、4#运行

        * 第二天：7:00-23:00 3#、4#运行；8:00-23:00 1#运行；23:00-7:00 1#、2#运行

        * 第三天：7:00-23:00 1#、2#运行；8:00-23:00 4#运行；23:00-7:00 3#、4#运行

        * 第四天：7:00-23:00 3#、4#运行；8:00-23:00 2#运行；23:00-7:00 1#、2#运行

     - 四天后循环重复第一天的运行模式

2. 故障处理功能：

     - 任意一台电机出现故障时，该台电机应立即停止运行

     - 对应故障电机的指示灯以1Hz频率闪烁

     - 当按下故障复位按钮后：

        * 若故障仍存在，故障指示灯转为常亮

        * 若故障已消除，故障指示灯熄灭

三、相关知识

本案例需要掌握的知识有时区设置、系统时间与本地时间的区别，本地时间的读写时钟指令的使用。

1、时区的设置

（1）在S7-1200 PLC中的硬件组态中需要设置正确的时区才能读取到正确的时间，而S7-1200 PLC默认的是“柏林”时区，而读者通常使用的是“北京”时间，所以需要在PLC的硬件组态中的“常规”选项中的“时间”栏设置为“北京”时间，如图3-6-1所示。

（2）如图3-6-1中 有“夏令时”选项是否激活，夏令时我国在1992就开始停止实行，所以一般国内使用不需要勾选，如果出口到别的国家时要注意是否需要。

图3-6-1时区设置图

2、系统时间与本地时间

（1）在博途软件中的扩展指令中有关于时钟功能的指令，如图3-6-2所示。“WR_SYS_T”和“RD_ SYS_T”是关于读写系统时间的指令。“WR_LOC _T”和“RD_ LOC_T”是关于读写本地时间的指令。

图3-6-2读写时钟指令

（2）系统时间（System Time）是指格林威治（UTC）标准时间。本地时间（Local Time）是指S7-1200CPU所处时区设置的本地标准时间（一般我们设置为北京时间)。北京时间比UTC标准时间早8个小时(比如说UTC时间1月21日中午12:00，北京时间是1月21日20:00)

3、读写时钟指令

（1）读本地时间指令（RD_ LOC_T）

RD_ LOC_T指令：以 DTL数据类型提供 CPU的当前本地时间。指令相关参数如表3-6-1：

表3-6-1读本地时间指令参数

注意：可以从指令框“<!--???-->”下拉列表中选择该指令的数据类型。

图3-6-3读写时钟指令

用一个例子来说明标准化指令 （RD_ LOC_T）的使用，梯形图如图3-6-3所示当I0.0闭合激活读本地时间指令，在PLC的数据块中可以监控到当前的时间日期等，如图3-6-4。

图3-6-4数据块中的时间日期等

（2）写本地时间指令（WR_ LOC_T）

写本地时间指令 WR_LOC_T

往PLC里"对表"用的。你在 LOCTIME 管脚填一个 DTL 类型的数据，PLC 就按你给的值设定本地日期和时间。

DTL 是什么？一个结构体，把年、月、日、星期、时、分、秒、毫秒打包在一起，一条指令一次写齐，不用拆开挨个填

指令相关参数如表3-6-2：

表3-6-2写本地时间指令相关参数

注意：可以从指令框“<!--???-->”下拉列表中选择该指令的数据类型。

用一个例子说明写本地时间指令 WR_LOC_T 怎么用。

梯形图见图3-6-5：I0.0闭合 → 激活 WR_LOC_T → 把2022年10月18日 9:20:10 整组写进PLC。时间、日期、星期，一次写齐。

说白了，WR_LOC_T 就是一条"对表"指令——你告诉PLC现在是几点几分，它就按你说的走。

图3-6-5写本地时间指令

四、任务实施

本任务的实施步骤主要分为PLC接线、IO地址分配以及程序设计思路：

1、IO地址分配如表3-6-3

表3-6-3 IO地址分配表

2、程序设计思路

a. 时间同步——先把钟对准，再读时间才有意义

写时钟指令 → 把PLC内部时间校准到准确时刻（PLC掉电后再上电，时间可能跑偏，这是第一步必须做的事）

读时钟指令 → 校准完成后，持续读取并存PLC实时时间，供后续比较用

b. 定时触发 + 计数控制——每天7点打卡，打满4次归零重来

比较当前时间是否命中7:00:00 → 命中则触发记录、输出控制线圈

计数器跟进：每次触发 +1，攒够4次自动复位归零，开始下一轮

c. 逻辑要点

时间比较必须"踩准"7:00:00这一秒——扫描周期如果正好跨过去，会漏触发，需要用上升沿或区间比较来兜底

计数器到4必须可靠复位，不能卡住不复位也不该提前复位

输出线圈根据现场需求决定：是"7:00这一秒闪一下"还是"7:00之后一直保持到手动复位"，写程序前先想清楚

3、程序设计如图3-6-6

图3-6-6程序设计

五、经验与总结

时间控制的风机与指示灯管理

1. 时间获取与比较  — 读本地时间指令拿到当前时刻，跟预设时段做比对，"踩"进哪个区间就输出对应的风机信号。本质就是一个条件判断：时间到了 → 风机起；时间过了 → 风机停。

2. 故障处理机制  — 风机一旦报故障，立刻停机，不能让它带病跑。同时干两件事：用系统存储器"拍快照"记下故障发生的时刻，方便事后排查；触发指示灯闪烁，灯一直闪 = 故障还没解除，提醒操作人员处理。

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