结论：超时投放垃圾被罚款是否违法需分情况讨论，主要取决于罚款主体、依据及程序是否合法。

1. 若罚款主体为行政机关（如城管部门），且依据地方性法规或政府规章，程序合法，则罚款合法。
   根据《行政处罚法》及地方垃圾分类管理条例（如《上海市生活垃圾管理条例》），行政机关有权对超时投放垃圾的行为进行处罚，但需满足以下条件：

   • 依据合法：罚款需有明确的地方性法规或政府规章作为依据（如规定“未在指定时间投放垃圾，处50-200元罚款”）；
     
   • 程序合法：需履行告知义务（如张贴处罚通知、说明理由），并保障当事人陈述申辩权；
     
   • 主体合法：罚款需由具有行政处罚权的部门（如城管）作出，物业或社区无权直接罚款。

2. 若罚款主体为物业或社区，且无明确法律依据或程序违规，则罚款可能违法。

   • 无行政处罚权：物业或社区属于民事主体，无行政处罚权，若直接罚款可能涉嫌侵权；
     
   • 合法替代措施：物业可通过劝阻、上报行政机关或依据《物业管理条例》收取违约金（需业主大会同意并写入管理规约）；
     
   • 程序瑕疵：即使有地方授权物业协助管理，若未履行告知、听证等程序，罚款仍可能被撤销。

3. 若罚款依据为地方性法规，但与上位法冲突，则可能因违法而无效。
   根据《立法法》，地方性法规不得与宪法、法律、行政法规相抵触。若地方条例规定的罚款幅度或条件超出上位法范围（如无上位法依据设定罚款），可能被认定为违法。

建议：

• 若被行政机关罚款，可要求出具书面处罚决定书，核对依据和程序是否合法；
  
• 若被物业罚款，可要求其出示业主大会授权文件及管理规约条款；
  
• 对罚款有异议的，可依法申请行政复议或提起行政诉讼。
  

如有具体案例或地方规定，可进一步向我咨询细节。