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S7-200 SMART 數字量響應時間

數字量輸入輸出（DI/DO）響應速度

S7-200 SMART CPU 按照以下機制循環工作：

上述四個步驟是S7-200 SMART CPU的軟件處理過程。

實際上，S7-200 SMART對數字量的處理速度受到以下幾個因素的限制 ：

A. 輸入硬件延時（從輸入信號狀態改變的那一刻開始，到CPU刷新輸入映像區時能夠識別其改變的時間）

B. CPU的內部處理時間，包括：

1. 讀取輸入點的時間狀態到輸入映像區

2. 執行用戶程序，進行邏輯運算，得到輸出信號的信狀態

3. 將輸出信號寫入到輸出映像區

C. 輸出硬件延時（從輸出緩沖區狀態改變到輸出點真實電平改變的時間）

上述A,B,C三段時間，就是限制PLC處理數字量響應速度的主要因素。

一個實際的系統還需要考慮輸入、輸出器件的延時，如輸出點外接的中間繼電器動作時間等，不在這里討論。

輸入硬件延時

CPU及擴展數字量輸入點的延時時間，即輸入點的濾波時間，在“系統塊”中設置，缺省的濾波時間是6.4ms。

如果把容易受到干擾的信號接到CPU上可改變濾波時間的DI點上，調整濾波時間可能會改善信號的檢測質量。

輸出硬件延時

表1. CPU 輸出硬件延時

輸出點類型 24V DC 晶體管 繼電器

輸出延時 OFF-→ON 1.0μs（Qa.0到Qa.3），50μs（其他） ——

ON-→OFF 3.0μs（Qa.0到Qa.3），200μs（其他） ——

開關 —— 最長10ms

表2. 擴展模塊輸出硬件延時

輸出點類型 24V DC 晶體管 繼電器

輸出延時 OFF-→ON 50μs ——

ON-→OFF 200μs ——

開關 —— 最長10ms

表3. 數字量信號板DT04 輸出硬件延時

輸出點類型 24V DC 晶體管

輸出延時 OFF-→ON 2.0μs

ON-→OFF 10μs

上述數據來自《S7-200 SMART系統手冊》。

S7-200 SMART程序掃描時間

程序掃描時間與用戶程序的大小成正比。

《S7-200SMART系統手冊》中有不同類型指令所需執行時間的數據，但實際上很難事先精確計算出程序掃描時間，特別是程序還沒開始編寫時。

可以看出，常規的PLC處理模式不適合時間響應要求高的數字量信號，可能需要根據具體任務采用一些特別的方法。

S7-200SMART處理快速響應信號的對策

可以單獨或者組合使用一些S7-200SMART的高級功能：

使用CPU內置的高速計數器和高速脈沖發生器處理序列脈沖信號；

使用部分CPU數字量輸入點的硬件中斷功能，在中斷服務程序中處理，進入中斷的延時可以忽略；

使用CPU的“立即輸入”和“立即輸出”指令，可以越過程序掃描周期的時間限制；

使用部分CPU數字量輸入點的“脈沖捕捉”功能捕捉短暫的脈沖。

所有實現快速信號處理的措施，都要考慮所有限制因素的影響。例如，為了一個毫秒級響應速度的信號選擇500μs輸出延時的硬件，顯然是不合理的。