一、前言

工作小時累計是工程機械設備一個(ge) 必備的功能。一方麵它是企業(ye) 與(yu) 客戶之間履行保修條款的重要的數字證據；另一方麵也是用戶施工結算的有效工作數據。傳(chuan) 統的小時計大都是電磁機械式的，也有用液晶式的。隨著科學技術的不斷發展，plc（可編程序控製器）在工程機械設備上被廣泛應用。三一重工股份有限公司在所有的產(chan) 品中全部使用了siemens公司的S7-200PLC，使產(chan) 品的可靠性、控製精度、智能化程度、擴展性都有了很大的提高。S7-200功能強大、資源豐(feng) 富，用它來實現工作小時累計是可行的,傳(chuan) 統的小時計可以省掉。

硬件組成

在現有的S7-200PLC電氣係統中，不需要增加任何資源。在外部計時條件滿足的情況下，CPU開始計時，同時，計時數據通過PPI電纜傳(chuan) 到人機界麵顯示。

軟件設計

計時器。利用係統的特殊寄存器標誌位SM0.5作為(wei) 計時脈衝(chong) ，接通一次（或斷開一次）為(wei) 1秒，用計數器累計時間，滿60向前進位。

時間累計。實時的小時計是前一次的累計時間加本次的工作時間。H=h0 h1。

時間存儲(chu) 。用永久存儲(chu) 的方式存儲(chu) 時間數據到EEPROM存儲(chu) 器。

存儲(chu) 周期。存儲(chu) 周期長，EEPROM存儲(chu) 器使用的時間長，但計時精度低；存儲(chu) 周期短，計時精度高，但EEPROM存儲(chu) 器使用的時間短。這是一個(ge) 矛盾的統一，設計時要根據係統的實際情況確定合適的存儲(chu) 周期，一般設計為(wei) 3-5分鍾。進行一次永久存儲(chu) 的操作，掃描時間會(hui) 增加15-20ms。

小時計編輯功能。考慮到CPU有可能損壞的原因，更換CPU後小時計的數據會(hui) 清零，所以，小時計要有編輯的功能才更完善，當更換CPU後，通過界麵可以把以前的工作數據輸入到係統並永久存儲(chu) ，在這項操作時，為(wei) 了使編輯的數據能夠成功存儲(chu) 到永久存儲(chu) 區，必須在數據編輯完後，讓CPU再運行一個(ge) 大於(yu) 存儲(chu) 周期的時間。當然，為(wei) 了使工作數據的嚴(yan) 謹性，小時計的編輯一定要密碼進入。

存儲(chu) 地址更換。為(wei) 了小時計的實時性和準確性，存儲(chu) 周期不能設計得太長，一般設計為(wei) 3-5分鍾。EEPROM存儲(chu) 器操作的安全次數為(wei) 10萬(wan) 次，那麽(me) 一個(ge) EEPROM存儲(chu) 器安全計時時間100000×3/60=5000小時，一般機器的工作壽命是大於(yu) 這個(ge) 時間。解決(jue) 這個(ge) 問題的辦法是在計時次數超過100000次時，更換存儲(chu) 地址。為(wei) 了存儲(chu) 地址更換的方便，小時計的尋址方式采用間接尋址。

存儲(chu) 次數存儲(chu) 。為(wei) 了小時計存儲(chu) 地址更換的需要，存儲(chu) 次數也要與(yu) 小時計一樣進行永久存儲(chu) ，並到100000次後更換地址。

地址更換的次數存儲(chu) 。為(wei) 了小時計存儲(chu) 地址更換的需要，地址更換的次數也要與(yu) 小時計一樣進行永久存儲(chu) ，由於(yu) 次數不多，所以，不要更換地址。

程序流程簡圖

誤差分析

小計時產(chan) 生誤差的原因有兩(liang) 方麵，一個(ge) 是計時誤差，另一個(ge) 是存儲(chu) 誤差。

計時誤差。本小時計的計時器是用係統特殊寄存器標誌位SM0.5，它的狀態變化周期是500ms，如果程序運行時捕捉不到狀態的變化就產(chan) 生誤差。通過長期的監控實驗，這個(ge) 計時誤差很小，1小時的誤差不到1秒，可以忽略不計。

存儲(chu) 誤差。機器在關(guan) 機時，後一次存儲(chu) 還沒來得及執行，產(chan) 生存儲(chu) 誤差。這個(ge) 誤差是一個(ge) 負差，計時時間比實際的工作時間表小。每次關(guan) 機的大誤差是一個(ge) 存儲(chu) 周期的時間3分鍾。

累計時間使用了實例參考：西門子200SMART PLC電機運行時間累計及維保程序設計

www.fpxing.com/Article/tixingtu/8734.html

統計小時、分、秒的梯形圖程序如下：

總結

經過500台機器三年時間的現場施工運行，小時計工作穩定可靠，沒有出現任何故障。大的計時時間已達8000小時。小時計計時範圍寬，可達10萬(wan) 小時以上，可滿足機器終身的計時要求。時間數據存在EEPROM上，更可靠、更安全。小時計數據可以密碼進入進行編輯，消除了CPU損壞的後顧之憂。可以節省一個(ge) 電磁機械式的小時計，節約了一定的生產(chan) 成本。**的缺陷是存在一個(ge) 存儲(chu) 誤差，這個(ge) 問題是可以通過程序的改進使誤差減到小。