一、前言

工作小時(shí)累計(jì)是工程機(jī)械設(shè)備一個(gè)必備的功能。一方面它是企業(yè)與客戶之間履行保修條款的重要的數(shù)字證據(jù)；另一方面也是用戶施工結(jié)算的有效工作數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的小時(shí)計(jì)大都是電磁機(jī)械式的，也有用液晶式的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，plc（可編程序控制器）在工程機(jī)械設(shè)備上被廣泛應(yīng)用。三一重工股份有限公司在所有的產(chǎn)品中全部使用了siemens公司的S7-200PLC，使產(chǎn)品的可靠性、控制精度、智能化程度、擴(kuò)展性都有了很大的提高。S7-200功能強(qiáng)大、資源豐富，用它來(lái)實(shí)現(xiàn)工作小時(shí)累計(jì)是可行的,傳統(tǒng)的小時(shí)計(jì)可以省掉。

硬件組成

在現(xiàn)有的S7-200PLC電氣系統(tǒng)中，不需要增加任何資源。在外部計(jì)時(shí)條件滿足的情況下，CPU開始計(jì)時(shí)，同時(shí)，計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)PPI電纜傳到人機(jī)界面顯示。

軟件設(shè)計(jì)

計(jì)時(shí)器。利用系統(tǒng)的特殊寄存器標(biāo)志位SM0.5作為計(jì)時(shí)脈沖，接通一次（或斷開一次）為1秒，用計(jì)數(shù)器累計(jì)時(shí)間，滿60向前進(jìn)位。

時(shí)間累計(jì)。實(shí)時(shí)的小時(shí)計(jì)是前一次的累計(jì)時(shí)間加本次的工作時(shí)間。H=h0 h1。

時(shí)間存儲(chǔ)。用永久存儲(chǔ)的方式存儲(chǔ)時(shí)間數(shù)據(jù)到EEPROM存儲(chǔ)器。

存儲(chǔ)周期。存儲(chǔ)周期長(zhǎng)，EEPROM存儲(chǔ)器使用的時(shí)間長(zhǎng)，但計(jì)時(shí)精度低；存儲(chǔ)周期短，計(jì)時(shí)精度高，但EEPROM存儲(chǔ)器使用的時(shí)間短。這是一個(gè)矛盾的統(tǒng)一，設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況確定合適的存儲(chǔ)周期，一般設(shè)計(jì)為3-5分鐘。進(jìn)行一次永久存儲(chǔ)的操作，掃描時(shí)間會(huì)增加15-20ms。

小時(shí)計(jì)編輯功能。考慮到CPU有可能損壞的原因，更換CPU后小時(shí)計(jì)的數(shù)據(jù)會(huì)清零，所以，小時(shí)計(jì)要有編輯的功能才更完善，當(dāng)更換CPU后，通過(guò)界面可以把以前的工作數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)并永久存儲(chǔ)，在這項(xiàng)操作時(shí)，為了使編輯的數(shù)據(jù)能夠成功存儲(chǔ)到永久存儲(chǔ)區(qū)，必須在數(shù)據(jù)編輯完后，讓CPU再運(yùn)行一個(gè)大于存儲(chǔ)周期的時(shí)間。當(dāng)然，為了使工作數(shù)據(jù)的嚴(yán)謹(jǐn)性，小時(shí)計(jì)的編輯一定要密碼進(jìn)入。

存儲(chǔ)地址更換。為了小時(shí)計(jì)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，存儲(chǔ)周期不能設(shè)計(jì)得太長(zhǎng)，一般設(shè)計(jì)為3-5分鐘。EEPROM存儲(chǔ)器操作的安全次數(shù)為10萬(wàn)次，那么一個(gè)EEPROM存儲(chǔ)器安全計(jì)時(shí)時(shí)間100000×3/60=5000小時(shí)，一般機(jī)器的工作壽命是大于這個(gè)時(shí)間。解決這個(gè)問(wèn)題的辦法是在計(jì)時(shí)次數(shù)超過(guò)100000次時(shí)，更換存儲(chǔ)地址。為了存儲(chǔ)地址更換的方便，小時(shí)計(jì)的尋址方式采用間接尋址。

存儲(chǔ)次數(shù)存儲(chǔ)。為了小時(shí)計(jì)存儲(chǔ)地址更換的需要，存儲(chǔ)次數(shù)也要與小時(shí)計(jì)一樣進(jìn)行永久存儲(chǔ)，并到100000次后更換地址。

地址更換的次數(shù)存儲(chǔ)。為了小時(shí)計(jì)存儲(chǔ)地址更換的需要，地址更換的次數(shù)也要與小時(shí)計(jì)一樣進(jìn)行永久存儲(chǔ)，由于次數(shù)不多，所以，不要更換地址。

程序流程簡(jiǎn)圖

誤差分析

小計(jì)時(shí)產(chǎn)生誤差的原因有兩方面，一個(gè)是計(jì)時(shí)誤差，另一個(gè)是存儲(chǔ)誤差。

計(jì)時(shí)誤差。本小時(shí)計(jì)的計(jì)時(shí)器是用系統(tǒng)特殊寄存器標(biāo)志位SM0.5，它的狀態(tài)變化周期是500ms，如果程序運(yùn)行時(shí)捕捉不到狀態(tài)的變化就產(chǎn)生誤差。通過(guò)長(zhǎng)期的監(jiān)控實(shí)驗(yàn)，這個(gè)計(jì)時(shí)誤差很小，1小時(shí)的誤差不到1秒，可以忽略不計(jì)。

存儲(chǔ)誤差。機(jī)器在關(guān)機(jī)時(shí)，后一次存儲(chǔ)還沒來(lái)得及執(zhí)行，產(chǎn)生存儲(chǔ)誤差。這個(gè)誤差是一個(gè)負(fù)差，計(jì)時(shí)時(shí)間比實(shí)際的工作時(shí)間表小。每次關(guān)機(jī)的大誤差是一個(gè)存儲(chǔ)周期的時(shí)間3分鐘。

累計(jì)時(shí)間使用了實(shí)例參考：西門子200SMART PLC電機(jī)運(yùn)行時(shí)間累計(jì)及維保程序設(shè)計(jì)

www.tuo13886.net.cn/Article/tixingtu/8734.html

統(tǒng)計(jì)小時(shí)、分、秒的梯形圖程序如下：

總結(jié)

經(jīng)過(guò)500臺(tái)機(jī)器三年時(shí)間的現(xiàn)場(chǎng)施工運(yùn)行，小時(shí)計(jì)工作穩(wěn)定可靠，沒有出現(xiàn)任何故障。大的計(jì)時(shí)時(shí)間已達(dá)8000小時(shí)。小時(shí)計(jì)計(jì)時(shí)范圍寬，可達(dá)10萬(wàn)小時(shí)以上，可滿足機(jī)器終身的計(jì)時(shí)要求。時(shí)間數(shù)據(jù)存在EEPROM上，更可靠、更安全。小時(shí)計(jì)數(shù)據(jù)可以密碼進(jìn)入進(jìn)行編輯，消除了CPU損壞的后顧之憂。可以節(jié)省一個(gè)電磁機(jī)械式的小時(shí)計(jì)，節(jié)約了一定的生產(chǎn)成本。**的缺陷是存在一個(gè)存儲(chǔ)誤差，這個(gè)問(wèn)題是可以通過(guò)程序的改進(jìn)使誤差減到小。