TON_R / TON_R_LTIME

Typ Funktionsbaustein

Beschreibung Die Funktionsbausteine TON_R / TON_R_LTIME realisieren einen Zeitgeber für das verzögerte Einschalten. Sie arbeiten als remanente Timer (Zeitgeber), d.h. die verstrichene Zeit seit dem Start des Timers wird intern beim Abschalten der Steuerung in einem Speicher abgelegt. Nach einem Neustart und anschließendem Warmstart der Steuerung wird der Zählvorgang an der Stelle fortgesetzt, an der dieser gestoppt wurde.
Wenn IN von FALSE nach TRUE wechselt, wird das Einschalten um die am Eingang PT angelegte Zeitspanne verzögert. Nach Ablauf des Zeitintervalls PT wechselt Ausgang Q nach FALSE. Der Ausgang ET zeigt die bereits abgelaufene Zeit an.

Hinweise

Der Eingang IN und der Ausgang Q können negiert werden.
Hinweis: Formalparameter können im sicherheitsbezogenen Code (SNKOP) nicht negiert werden.

Funktionsbausteine müssen instanziiert werden. Der FB-Instanzname muss in der 'Variablen'-Tabelle der POE deklariert werden, in welcher der FB verwendet werden soll. Der Instanzname muss innerhalb der POE eindeutig sein.

Parameter Eingänge
IN

Datentyp: BOOL

Beschreibung: Bei einer steigenden Flanke wird die Einschaltverzögerung gestartet. Wenn der Eingang von TRUE nach FALSE wechselt, während der Zeitgeber läuft, wird der Zeitgeber angehalten und zurückgesetzt (ET = 0).

PT

Datentyp: TON_R TIME
TON_R_LTIME: LTIME

Beschreibung: Voreingestelltes Zeitintervall für die Verzögerung. Der Zeitwert muss positiv sein.

Ausgänge
Q

Datentyp: BOOL

Beschreibung: TRUE, wenn IN = TRUE und ET >= PT.
FALSE, wenn IN = FALSE oder ET < PT.

ET

Datentyp: TON_R TIME
TON_R_LTIME: LTIME

Beschreibung: Verstrichenes Zeitintervall (remanent). Die abgelaufene Zeit wird beim Abschalten der Steuerung intern gespeichert und bleibt erhalten. Nach einem Neustart und anschließendem Warmstart der Steuerung wird der Zählvorgang an der Stelle fortgesetzt, an der dieser gestoppt wurde.

Zeitdiagramm Zeitdiagramm

0 Der Eingang IN ist FALSE. Dadurch wird Q ebenfalls auf FALSE gesetzt.

1 IN wechselt von FALSE auf TRUE. Die Messung der abgelaufenen Zeit ET wird gestartet.

2 Die Stromversorgung wird abgeschaltet. Der Zeitgeber wird angehalten. Die verstrichene Zeit seit dem Start des Zeitgebers wird gespeichert und bleibt erhalten.

3 Die Stromversorgung wird wieder eingeschaltet und ein Warmstart durchgeführt. Der Zeitgeber setzt den Zählvorgang an der Stelle fort, an dem dieser angehalten wurde.

4 Die Verzögerungszeit PT ist abgelaufen (ET = PT), Q wird auf TRUE gesetzt.

5 IN wechselt von TRUE auf FALSE. Q wird FALSE und der Zeitgeber zurückgesetzt (ET = 0).

6 IN wechselt von FALSE auf TRUE. Die Messung der abgelaufenen Zeit ET wird erneut gestartet.

7 Nach Ablauf der Verzögerungszeit PT (ET = PT), wird Q auf TRUE gesetzt.

Algorithmus Algorithmus

Der Algorithmus basiert auf den wachsenden Zeitabständen zwischen zwei Aufrufen des Funktionsbausteins. Der Funktionsbaustein ist in der Lage, die verstrichene Zeit nach einem Neustart (Warmstart) beginnend mit dem letzten Aufruf zu berechnen. Der Zeitabstand wird mit Hilfe eines internen Systemimpulszählers gemessen (enthält die Zeit in ms). Der Wert der voreingestellten Zeit (PT) ist begrenzt auf 2.147.483.647 Millisekunden für den *_R-Funktionsbaustein (max. Bereich des DINT-Datentyps) und 9.223.372.036.854.775.807 Millisekunden für den *_R_LTIME-Funktionsbaustein (max. Bereich des LINT-Datentyps).

Das Problem des verlorenen Aufrufs nach einem Neustart (Warmstart)

Da der Algorithmus auf einem gedächtnislosen internen Systemimpuls-Zeitgeber basiert, ist es wichtig das Problem zu beachten, das wir als 'verlorenen Aufruf' bezeichnen. Die untere Abbildung beschreibt das Verhalten des Funktionsbausteins vor und nach einem Warmstart. Nachdem der Parameter IN auf TRUE gesetzt ist, wird beim nächsten Aufruf die steigende Flanke am Eingang IN registriert. An diesem Punkt beginnt die Berechnung mit ET (verstrichene Zeit) := 0. Nach einem Neustart (Warmstart) registriert der nächste Aufruf den veränderten Status und normalisiert den internen Startwert mittels Subtraktion des momentanen Systemzählerwertes vom internen gepufferten Zähler. Das ist der Grund, warum der Zeitabstand zum vorherigen Aufruf Null ist. Bezogen auf die reale verstrichene Zeit gibt es eine Verzögerung abhängig von der Dauer zwischen den aufeinander folgenden Aufrufen des Funktionsbausteins. Dies bedeutet, dass die Berechnungszeit eines Funktionsbausteins nach einem Warmstart im schlechtesten Fall für die Dauer eines Aufruf-Zeitabstandes langsamer ist, als ein Funktionsbaustein, bei dem kein Neustart (Warmstart) auftrat.

Heißstart-Verhalten

Nachdem ein Heißstart ausgeführt wurde, ist es wichtig zu wissen, dass der Zeitgeber die verstrichene Zeit inklusive der Dauer des Stop-Status berechnet. Ein Heißstart wird durchgeführt, wenn das SPS-Programm beispielsweise von einem Haltepunkt (Breakpoint) fortgesetzt wird. Während dem Debuggen im Online-Modus kann es vorkommen, dass manche Zeitgeber ablaufen, wenn die SPS auf Breakpoints aufläuft.