Таймер с задержкой включения (On Delay) и задержкой выключения (Off Delay): временные диаграммы и принцип работы TON и TOF

On Delay vs Off Delay Timer: TON vs TOF Timing Diagram and Working Principle

Краткий ответ: Таймер с задержкой включения и задержкой выключения

An таймер с задержкой включения ожидает после подачи входного сигнала перед активацией выхода. Также называется TON, таймер задержки включения, задержка при замыкании (delay-on-make), или задержка включения.

An таймер задержки выключения подает питание на выход сразу после включения входа, а затем удерживает выход во включенном состоянии в течение заданного времени после выключения входа. Также называется TOF, таймер задержки выключения, задержка при размыкании, или задержка при отпускании.

В одном предложении: задержка включения управляет моментом запуска нагрузки; задержка выключения управляет тем, как долго нагрузка продолжает работать после снятия команды.


Основные выводы

  • TON = таймер задержки включения. Входной сигнал должен оставаться включенным в течение заданного времени, прежде чем выход включится.
  • TOF = таймер с задержкой выключения (Timer Off Delay). Выход включается немедленно, а затем остается включенным в течение заданного времени после выключения входного сигнала.
  • Используйте задержка включения для последовательного запуска двигателей, защиты компрессора от частых пусков, задержки включения контактора и фильтрации ложных сигналов.
  • Используйте задержка выключения для работы охлаждающего вентилятора после остановки, выбега насоса, вентиляционной продувки, задержки освещения лестничных клеток и контролируемого отключения.
  • Обычному таймеру с задержкой выключения может потребоваться собственное питание во время отсчета времени. Если таймер должен удерживать выход во включенном состоянии после полной потери питания, проверьте наличие функции истинной задержки выключения (true power-off delay).

On Delay vs Off Delay Timer Comparison Table

Предмет Реле времени с задержкой включения (TON) Реле времени с задержкой выключения (TOF)
Basic function Delays output ON Delays output OFF
Timing starts when Input turns ON Input turns OFF
Output when input turns ON Ожидает в течение заданного времени, затем включается Включается немедленно
Выходной сигнал при выключении входа Выключается немедленно Остается включенным в течение заданного времени
Общепринятые названия Задержка включения, задержка срабатывания, таймер задержки включения Задержка выключения, задержка отпускания, таймер задержки выключения
Термин ПЛК TON TOF
Основная цель Предотвращение преждевременного запуска Поддержание контролируемого выбега
Типовое применение для электродвигателей Последовательный запуск, задержка от частых пусков Задержка отключения вентилятора охлаждения, выбег насоса
Распространенная ошибка Ожидание немедленного срабатывания выхода Предположение о работоспособности после полного отключения питания

Принцип работы таймера с задержкой включения

Таймер с задержкой включения начинает отсчет времени при подаче питания на его управляющий вход или катушку. В течение заданного времени выходной контакт остается в своем нормальном состоянии. Если входной сигнал сохраняется до истечения заданного времени, выходной контакт меняет свое состояние.

Для релейного выхода это обычно означает:

  • нормально разомкнутый контакт с выдержкой времени замыкается после завершения задержки;
  • нормально замкнутый контакт с выдержкой времени размыкается после завершения задержки;
  • если входной сигнал исчезает до завершения задержки, таймер сбрасывается, и выходной контакт не меняет своего состояния.

Последовательность работы таймера с задержкой включения

Шаг Вход Реле / Таймер Выход
1 OFF Сброс OFF
2 Включение Начало отсчета Still OFF
3 Stays ON until preset time Reaches preset time Включение
4 Remains ON Готово Stays ON
5 Turns OFF Resets Выключается немедленно

This behavior is useful when a machine should not start from a momentary signal, voltage dip, switch bounce, or unstable sensor input.

Типовые применения реле задержки включения

  • Последовательный запуск двигателей для предотвращения одновременных пусковых токов
  • Задержка перезапуска компрессора после кратковременной остановки
  • Запуск конвейера только после стабилизации сигнала датчика
  • Задержка включения катушки контактора после восстановления питания цепи управления
  • Выдержка времени при переключении со звезды на треугольник в случае отсутствия специализированного пускового таймера
  • Фильтрация кратковременных ложных сигналов от концевых выключателей, поплавковых датчиков или реле давления

Принцип работы реле задержки выключения

An off delay timer changes the output immediately when the input turns ON. The delay happens later, after the input turns OFF. During the off-delay period, the output remains energized. When the preset time expires, the output returns to its normal state.

Для релейного выхода это обычно означает:

  • a normally open output contact closes immediately when the input is applied;
  • the contact remains closed after the input is removed;
  • the contact opens only after the preset off-delay time has elapsed.

Off Delay Timer Operation Sequence

Шаг Вход Реле / Таймер Выход
1 OFF Сброс OFF
2 Включение Not timing yet Включается немедленно
3 Stays ON Output remains active Stays ON
4 Turns OFF Начало отсчета Still ON
5 Preset time expires Готово Turns OFF

This behavior is useful when equipment must continue running briefly after the command signal is removed.

Common Off Delay Applications

  • Cooling fan post-run after a motor or drive stops
  • Pump run-on after a level switch opens
  • Exhaust fan purge after a process ends
  • Stairwell or corridor lighting delay
  • Delayed release of auxiliary contactor circuits
  • Кратковременное продолжение работы конвейера после команды «стоп» для очистки линии от продукции

Временная диаграмма таймеров TON и TOF

TON versus TOF timing diagram showing input signal, preset time, and output delay behavior.
Таймер TON задерживает включение выхода после активации входа, в то время как таймер TOF удерживает выход во включенном состоянии в течение заданного времени после отключения входа.

Самый простой способ понять разницу — сравнить временные диаграммы входа и выхода.

Точка отсчета времени Входной сигнал Выход таймера TON Выход таймера TOF
Перед подачей входного сигнала OFF OFF OFF
Input turns ON НА ВЫКЛ в течение заданного времени ВКЛ немедленно
Входной сигнал остается ВКЛ НА ВКЛ по истечении заданного времени НА
Input turns OFF OFF ВЫКЛ немедленно ВКЛ в течение заданного времени
Задержка истекла OFF OFF OFF

На временной диаграмме используйте три строки: Вход (IN), Уставка времени (PT), и Выход (Q). Для TON, ключевой визуальный интервал находится между включением входа (input ON) и включением выхода (output ON). Для TOF, ключевой визуальный интервал находится между выключением входа (input OFF) и выход ВЫКЛ.

Данную схему следует рассматривать как первую проверку перед выполнением электромонтажных работ или заменой. Если ожидаемая форма выходного сигнала не соответствует последовательности работы оборудования, значит, выбрана неверная функция таймера, даже если напряжение питания и номера клемм указаны верно.


TON против TOF в логике ПЛК

В программировании программируемых логических контроллеров (ПЛК), TON и TOF являются распространенными функциональными блоками таймеров. IEC 61131-3 является основным международным стандартом для языков программирования ПЛК и концепций функциональных блоков, хотя точные детали реализации по-прежнему зависят от платформы ПЛК.

Термин ПЛК Значение Типовые параметры
TON Задержка включения (Timer On Delay) IN, PT, Q, ET
TOF Задержка выключения таймера IN, PT, Q, ET
В Входное условие Логический триггер
PT Предустановленное время Целевое время задержки
ET Прошедшее время Текущее накопленное время
Q Выход Результат таймера

Логика TON простыми словами

Когда В становится истинным, ET начинает отсчет. Q становится истинным только после того, как ET достигает PT. Если В становится ложным до истечения заданного времени, ET сбрасывается и Q остается ложным.

Логика TOF простыми словами

Когда В принимает значение «истина», Q немедленно принимает значение «истина». Когда В принимает значение «ложь», ET начинает отсчет. Q остается «истиной» до тех пор, пока ET достигает PT, затем принимает значение «ложь».

Таймер ПЛК и физическое реле времени решают схожие задачи по отсчету времени, но это не одно и то же. Таймер ПЛК — это программная логика внутри контроллера. Реле времени — это аппаратное устройство с клеммами, катушкой или напряжением питания, выходными контактами, диапазоном выдержки времени и номинальными характеристиками контактов.

Основную аппаратную терминологию см. в руководстве VIOX по что такое реле времени.


Символы и терминология контактов реле времени

IEC timer relay terminal numbers compared with NEMA timed contact terms NOTC and NCTO.
Клеммные номера по стандарту IEC обозначают физические выводы питания и контактов, в то время как термины в стиле NEMA, такие как NOTC и NCTO, описывают поведение контактов с выдержкой времени.

Символы реле времени различаются в зависимости от стандарта чертежа, производителя и условных обозначений проекта. Перед подключением всегда проверяйте легенду схемы и технический паспорт реле.

Существует два распространенных способа описания контактов реле времени, с которыми сталкиваются инженеры:

  • Схема подключения и обозначения клемм в стиле IEC, такие как A1/A2 для питания и 15/16/18 для переключающих контактов.
  • Термины поведения контактов в североамериканском стиле / стиле NEMA, такие как NOTC или NCTO, которые описывают, является ли контакт нормально разомкнутым или нормально замкнутым, а также является ли переключение временным.

Эти системы часто смешиваются в международной документации на электрощитовое оборудование, особенно когда машина спроектирована в одном регионе, а обслуживается в другом. Считайте условные обозначения на схеме и технический паспорт приоритетными источниками информации, а не только аббревиатуру.

На многих чертежах систем управления контакты с выдержкой времени могут описываться по поведению состояния контакта:

Обозначение контактов Значение Типичное использование
NOTC Нормально разомкнутый, замыкающийся с выдержкой времени Контакт замыкается после задержки
NCTO Нормально замкнутый, с задержкой на размыкание Контакт размыкается после выдержки времени
NOTO Нормально разомкнутый, с задержкой на размыкание Контакт, связанный с функцией задержки размыкания
NCTC Нормально замкнутый, с задержкой на замыкание Контакт, связанный с функцией задержки замыкания

В учебных целях таймер с задержкой включения часто изображается как нормально разомкнутый контакт, который замыкается по истечении заданного времени. Таймер с задержкой выключения часто обозначается по принципу замедленного размыкания, при котором выход возвращается в исходное состояние только после завершения отсчета времени.

Обозначение на схеме само по себе не указывает напряжение питания, номинальные параметры контактов, диапазон выдержки времени, алгоритм сброса, а также является ли устройство однофункциональным или многофункциональным таймером. Эти детали должны быть взяты из технического паспорта изделия.


Логика подключения: реле с задержкой включения и реле с задержкой выключения

On-delay and off-delay timer relay wiring logic with A1, A2, and 15, 16, 18 terminals.
Типовая схема подключения реле времени использует клеммы A1/A2 для питания цепи управления и 15/16/18 для переключающего выхода; выбранная функция таймера определяет момент изменения состояния этих контактов.

Большинство промышленных реле времени включают в себя:

  • клеммы питания, такие как A1/A2;
  • выходные контакты с выдержкой времени, такие как 15/16/18 или 25/26/28;
  • селектор диапазона выдержки времени;
  • селектор функций в многофункциональных моделях;
  • иногда отдельный вход запуска (триггерный вход).

Схема подключения может выглядеть одинаково, но функция выдержки времени меняет результат:

Вопрос по схеме подключения Ответ для задержки включения Ответ для задержки выключения
Когда начинается отсчет времени? При подаче питания на вход или катушку При снятии сигнала со входа или триггера
Подается ли питание на выход немедленно? НЕТ ДА
Отключается ли выход немедленно при снятии входного сигнала? ДА НЕТ
Что следует проверить в первую очередь? Стабильность входного сигнала и диапазон задержки Питание цепи управления во время отсчета времени и поведение при размыкании

Для получения более подробных примеров схем подключения используйте VIOX time delay relay wiring diagram guide.


Motor Delay Timer Applications

Motor delay timer applications showing on-delay startup sequencing and off-delay cooling-fan post-run.
On-delay timers are used for sequenced motor starting and anti-short-cycle control, while off-delay timers support cooling-fan, pump, and ventilation run-on after shutdown.

A motor delay timer can be either on delay or off delay. The right choice depends on whether the motor circuit needs delayed startup, delayed shutdown, or delayed auxiliary control.

Motor control need Better function Причина
Start multiple motors in sequence Задержка включения Снижение пусковых токов при одновременном запуске
Предотвращение частых пусков компрессора Задержка включения Блокировка мгновенного повторного пуска
Задержка переключения со звезды на треугольник Реле задержки включения или специализированный таймер для схемы звезда-треугольник Управляет временем перехода
Продолжение работы вентилятора охлаждения после остановки двигателя Задержка выключения Removes residual heat
Keep pump running after level signal clears Задержка выключения Clears remaining fluid
Keep ventilation running after process shutdown Задержка выключения Purges heat, fumes, or air volume

For motor starter wiring context, see VIOX’s guide on how to wire a time relay for a motor starter.

Do not use a timer to hide a protection problem. If a motor repeatedly trips a breaker, overload relay, or contactor, check the motor current, overload setting, starting method, wiring, contactor rating, and mechanical load before adding time delay.


Contact Ratings: AC-15 and DC-13 Matter

Timer relay contacts are often used to switch contactor coils, solenoids, pilot lights, small fans, valves, or control inputs. These loads do not stress the contact in the same way.

For control circuit devices, IEC 60947-5-1 utilization categories such as АС-15 и DC-13 are important:

Категория Typical load type Почему это важно
АС-15 AC electromagnetic control loads, such as contactor coils Coil inrush and inductive turn-off stress the relay contact
DC-13 DC electromagnetic control loads, such as DC solenoids DC arcs are harder to interrupt because there is no natural AC zero crossing

If a timer relay contact is only rated for a resistive load, do not assume it can safely switch an inductive load at the same current. Use a contactor or interposing relay when the controlled load exceeds the timer relay contact rating.

For a deeper explanation, see VIOX’s guide on why time relay contacts fail on inductive loads.


Power-Off Delay vs Off Delay: Do Not Confuse Them

A standard off delay timer delays output release after the control signal is removed, but it may still need its own supply power while timing. If the timer loses all power, it may reset immediately.

Используйте true power-off delay timer only when the datasheet clearly states that the device can maintain output or timing after supply power is removed. Depending on the design, this may require internal energy storage, a separate auxiliary supply, or another control architecture.

Эта разница имеет значение в цепях выбега вентиляторов, цепях аварийного управления и последовательностях отключения. Если выход должен оставаться активным во время полного отключения питания, уточните точное поведение задержки выключения перед выбором реле.


Как выбрать между задержкой включения и задержкой выключения

Используйте это простое практическое правило:

  • Если оборудование должно подождать перед запуском, выбирайте задержку включения / TON.
  • Если оборудование должно продолжать работу после снятия команды, выбирайте off delay / TOF.

After choosing the timing function, check these specifications:

Пункт выбора Что нужно проверить
Напряжение питания AC or DC control voltage at A1/A2
Диапазон времени Minimum and maximum preset time
Timing accuracy Required repeatability for the process
Тип выходного контакта SPDT, DPDT, timed NO/NC behavior
Рейтинг контактов Resistive rating and inductive load category
Режим сброса What happens if input drops or power is lost
Монтаж DIN rail, socket, panel, or PCB
Окружающая среда Temperature, humidity, vibration, enclosure protection
Стандарты и документация Project-required IEC, UL, or other approval evidence

For broader product selection, use VIOX’s timer relay selection guide or evaluate available Реле таймера опции.


Распространенные ошибки

Mistake 1: Using Off Delay When You Need Delayed Start

If the load must start only after a preset delay, you need on delay. An off delay timer energizes immediately, which is the opposite behavior.

Mistake 2: Assuming Off Delay Works After Power Loss

Off delay is not always the same as power-off delay. If the timer supply disappears, a standard off-delay relay may reset. Check the datasheet when the application depends on output holding after power loss.

Mistake 3: Ignoring Coil Voltage vs Load Voltage

The timer supply voltage and the switched load voltage are not necessarily the same. A 24 V DC timer may switch an AC load through its output contact only if the output contact is rated for that voltage and load type.

Mistake 4: Switching Inductive Loads Without Suppression

Contactor coils, solenoids, and valves can create voltage spikes when de-energized. Depending on the circuit, use a suitable RC snubber, MOV, flyback diode, or interface relay according to the equipment design.

Mistake 5: Replacing a Timer Without Checking the Timing Diagram

Two timer relays can share the same voltage and pin layout but behave differently. Always compare the timing diagram, reset condition, trigger input, contact state, and selected function before replacement.

Mistake 6: Using a Timer to Fix a Mechanical or Protection Fault

A delay timer can sequence equipment, but it should not cover up overload trips, overheating, unstable voltage, contactor chatter, or an incorrectly sized motor protection device.


Manufacturer’s Engineering Note

For a timer relay manufacturer, the critical checks are not only the timing knob and display. A reliable timer relay must be verified for timing repeatability, contact operation, terminal security, insulation performance, and load suitability before it reaches a control panel. In B2B sourcing, ask for the timing function diagram, contact rating under resistive and inductive loads, operating temperature range, and applicable standard documentation instead of selecting only by voltage and time range.

For contactor coils, solenoids, and other electromagnetic loads, the most important practical detail is the contact duty. A relay that performs well on a small resistive load may fail early on an inductive AC-15 or DC-13 control load if the application is not checked correctly.


ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Why is a timing diagram more reliable than the timer name?

Timer names are often translated differently across manufacturers, but the timing diagram shows the actual logic. Compare the input waveform and output waveform first. If the output waits before turning ON, it is on-delay behavior. If the output waits before turning OFF, it is off-delay behavior.

Which timer function is better for motor cooling fan delay?

Use an off delay timer. A cooling fan should run when the motor runs and continue for a set time after the motor stops. An on delay timer would delay fan startup and stop immediately when the command is removed, which is usually the wrong behavior for post-run cooling.

Can one multifunction timer relay provide both on delay and off delay?

Yes, many multifunction timer relays can provide both functions. The selected mode must be confirmed before wiring and commissioning because the same terminals may behave differently in different modes.

Why does an off delay timer sometimes fail to hold after power loss?

Many off-delay timers need control power during the timing period. When the supply disappears completely, the internal timing circuit may reset. If the output must remain active after supply loss, specify a true power-off delay timer or provide an auxiliary control supply.

What contact rating should I check for contactor coils, solenoids, or valves?

For control coils and solenoids, check inductive control ratings such as AC-15 for AC loads or DC-13 for DC loads where applicable. Do not rely only on the resistive amp rating printed on the timer.

When should I use a timer relay instead of a PLC TON or TOF instruction?

Use a timer relay when the function must work in a hardwired control circuit, a small standalone panel, or a retrofit where no PLC is available. Use a PLC TON or TOF instruction when the machine already has a PLC and the timing logic must be integrated with program conditions, alarms, interlocks, or HMI settings.

Are IEC terminal numbers and NEMA-style timer contact names the same thing?

No. IEC terminal numbers such as A1/A2 and 15/16/18 identify supply and contact terminals. NEMA-style terms such as NOTC or NCTO describe timed contact behavior. A drawing may use both, so always read the schematic legend together with the product datasheet.

What should I check when replacing an old on-delay or off-delay relay?

Check the supply voltage, timing function, timing range, terminal layout, contact configuration, reset behavior, contact rating, mounting style, and whether the original circuit uses a separate trigger input. Do not replace a relay only because the socket or pin count looks similar.

Why does a timer relay output chatter or reset before the preset time?

Common causes include unstable control voltage, switch bounce, sensor noise, wrong function mode, loose terminals, electromagnetic interference from contactors or variable frequency drives, or an under-rated power supply. Check the input signal with a meter or oscilloscope before replacing the timer.

What is the safest way to confirm whether a timer is TON or TOF in the field?

De-energize and inspect the datasheet first. During controlled testing, apply the rated control voltage and observe whether the output changes after input energization or after input removal. The measured output sequence should match the printed timing diagram.


Заключение

Выбирать задержку включения / TON when a load should wait before starting. Choose off delay / TOF when a load should keep running after the command is removed.

For real control panels, the best timer is not selected by the name alone. Confirm the timing diagram, supply voltage, contact rating, load type, reset behavior, wiring terminals, and whether the application requires a true power-off delay function.

Об авторе
Author picture

Привет, я Джо, преданный своему делу профессионал с 12-летним опытом работы в электротехнической отрасли. В VIOX Electric я сосредоточен на предоставлении высококачественных электротехнических решений, адаптированных к потребностям наших клиентов. Мой опыт охватывает промышленную автоматизацию, электропроводку в жилых помещениях и коммерческие электрические системы.Свяжитесь со мной [email protected], если у вас возникнут какие-либо вопросы.

Сообщите нам свои требования
Запросить цену прямо сейчас