Learning Objectives
- 說明 TON 與 TOF 的差別，畫出它們的時序圖
- 用計時器寫出「延遲啟動」與「延遲停止」
- 說明計數器為什麼只在上升緣加 1，並用 CTU 與 RST 數箱子
加入時間與次數
上一課的階梯圖只看「現在」：按鈕按著就亮，放開就暗，加上自保持也只是記住一個狀態。真實的機器還需要：
- 時間：馬達啟動 2 秒、轉速穩定後才開始進料；馬達停下後，散熱風扇再吹 3 秒。
- 次數：裝滿 3 箱就停下輸送帶，等人換棧板。
PLC 用計時器與計數器處理這兩件事。IEC 61131-3 把它們定義成標準的功能區塊： 計時器有 TON、TOF、TP，計數器有 CTU、CTD、CTUD。本課程的模擬 PLC 支援 TON、TOF、CTU。
TON：通電延遲
TON 的條件（IN）導通後開始累加時間，累加到設定值（PT）時，完成位元變成 1；條件一斷開，時間馬上歸零、完成位元變成 0。
IN ___|‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾|________|‾‾‾|______
ET 0 → → → PT ─────┘0 0→┘0
Q ___________|‾‾‾‾‾‾‾|______________________
←PT→ ↑ 條件太短，沒有到 PT，Q 不會亮
在本課程的階梯圖裡，計時器寫成輸出 TON T0 2000（T0 號、2000 毫秒）；接點 T0 檢查完成位元，字組 T0.ACC 是目前累加的毫秒數。
各廠牌的寫法不同（例如用 0.1 秒為單位、或另外有保持型計時器 TONR／RTO），以手冊為準。
逐步看：TON 是怎麼累加的
PLC 每輪掃描執行到 TON 時，看條件是否導通：導通就把這一輪經過的時間加上去，斷開就歸零。為了看得清楚，把掃描週期放大成 100 毫秒。注意第 6 輪條件斷開時，ACC 直接歸零。
TOF：斷電延遲
TOF 正好相反：條件導通時完成位元立刻是 1；條件斷開後，完成位元再維持設定的時間才變成 0。
IN ___|‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾|_______________________
Q ___|‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾|____________
←── PT ──→
典型用法：馬達停下後散熱風扇繼續吹一段時間；人離開後走廊燈再亮 30 秒。
TP（脈衝）則是條件一導通，就輸出一段固定長度的脈衝，不管條件之後怎麼變。本課程的模擬 PLC 沒有 TP，用 TON 也能組出類似的效果。
下面的練習延續上一課的馬達自保持電路，加上一個 TON 與一個 TOF。
計數器：數上升緣
CTU（上數計數器）在條件從 0 變成 1 的那一輪（上升緣）把目前值 CV 加 1，CV 到達設定值 PV 時，完成位元是 1。
為什麼一定要看上升緣？一個箱子經過感測器要 0.2 秒，掃描週期 10 毫秒，感測器在 20 輪掃描裡都是 1。 如果每一輪都加 1，一個箱子就會被算成 20 個。
計數器不會自己歸零：要用 RST C0 把目前值清成 0、完成位元清成 0。CTD 是下數計數器（從設定值往下數），CTUD 兩個方向都能數。
本課程的寫法：輸出 CTU C0 3（C0 號、數到 3）；接點 C0 檢查完成位元，字組 C0.CV 是目前值。
逐步看：上升緣計數
感測器在 9 輪掃描裡讀到的值，有 3 段連續的 1，也就是 3 個箱子。注意 prev 怎麼記住上一輪的值，讓「連續的 1」只算一次。
小測驗：計時器
「人離開後走廊燈再亮 30 秒」最適合用哪一種計時器？
用 Python 模擬 TON（每輪 100 毫秒、設定 200 毫秒），會印出什麼？
acc, out = 0, []
for x in [1, 1, 0, 1, 1, 1]:
acc = min(200, acc + 100) if x else 0
out.append(int(acc >= 200))
print(out)
小測驗：計數器
計數器數到設定值以後，目前值會怎樣？
感測器每一輪讀到的值是 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1，用上升緣計數，CV 最後是多少？
「裝滿 3 箱時停下輸送帶」，在輸送帶的 rung 裡要怎麼放計數器 C0 的接點？
重點整理
- TON：條件要連續導通到設定時間，完成位元才是 1；條件斷開立刻歸零。用在延遲啟動、防誤觸。
- TOF：條件導通時完成位元立刻是 1；斷開後再維持設定時間才變 0。用在延遲停止。
- 計時器靠每輪掃描累加時間；目前值 T0.ACC、完成位元 T0（寫法依廠牌而異）。
- CTU 只在條件的上升緣加 1；目前值 C0.CV、完成位元 C0。不會自己歸零，要用 RST。
- 常見組合：計數完成的接點用常閉串進設備的 rung 讓它停下；重置按鈕接 RST。
下一課看 IEC 61131-3 的五種語言，用結構化文字（ST）寫同樣的邏輯。