plc的i o响应时间和响应速度

admin

    在plc控制系统中，当输入信号发生变化时，必将引起有关输出信号的变化，这之间是有一定的时间延迟的。
    定义：从PLC系统的某一输入信号变化开始到系统有关输出端信号的改变所需的时间为I/O响应时间。
    由PLC的巡回扫描过程可知，外界信息必须在前一个扫描周期的I/O扫描阶段之前准备好，并由PLC读入到输入映象区，在计算机内经历一个扫描周期的时间，在本扫描周期的I/O扫描阶段输出给外设，这是系统必须有的扫描时间。

    从PLC的输入信号开始变化、信号稳定到CPU读入的时间称为输入延迟时间。输入信号的出现有一定的随机性，信号的稳定时间是随输入端硬件参数设定的，在计算机输入模板选定之后是一个常数，CPU在I/O扫描阶段读入该信号的时间则是随机的，因此输入延迟时间有一定随机性。
    同输入延迟时间类似，PLC的输出数据由输出映象区送到外设到数据在外设稳定的时间称为输出延迟时间。输出延迟时间由PLC的外设接口参数而定，系统确定之后，它是一个常数。
    可见，I/O响应时间必须有：一个扫描周期、一个输出延迟时间和大约一个I/O扫描阶段的时间。最后一项主要受信号具体读入时机的影响，可能略小于或略大于I/O扫描阶段的时间。
    输入信号的出现在哪种情况下将使I/O响应时间最大呢？这就是PLC的最大I/O响应时间问题。如图2.5所示，假设输入信号的出现是在前一个I/O扫描阶段，CPU读取该信号时，它已出现，但尚未达到稳定阶段，因而未能读入。这样，这个输入信息就要在本扫描周期的I/O扫描阶段才能读入。因此，I/O响应时间的最大值大约是两个扫描周期、一个输出延迟时间和大约一个I/O扫描阶段的时间。
    由上面的分析还可以看出，PLC工作时的扫描周期T必须小于输入信号的稳定驻留时间，否则就有丢失信息的可能。为了尽量减小输入延迟时间和输出延迟时间，在设计硬件参数时应予以足够的重视。
   用PLC设计一个控制系统时，必须知道有了一个输入信号后PLC经过多长时间才能有一个对应的输出信号，否则，就不能正确并精确地解决系统各部件之间的配合问题。从PLC的工作过程可知：当PLC工作在程序执行阶段时，既使输入状态发生了变化，即输入状态寄存器的内容发生变化，CPU执行的输入信号也不会变化，而要到下  个周期的输入、输出刷新阶段，才能有效。同理，暂存在输出状态寄存器中的输出信号，也要等到下一个扫描周期的输入、输出刷新阶段，才能集中输出给输出部件。从PLC收到一个输入信号到PLC向输出端输出一个控制信号所需的时间，就是PLC的I/O响应时间。
    响应时间是可变的，例如，在一个扫描周期的I/O刷新阶段开始前瞬间收到一个输入信号，则在本周期内该信号就起作用了，这时响应时间最短，它是输入延迟时间、一个扫描周期时间、输出延迟时间三者之和；在使用直接输出刷新时，最短响应时间等于输入延迟时间、监视时间、输出延迟时间三者之和。
    如果在一个扫描周期的I/O更新阶段刚过就收到一个输入信号，则该信号在本周期内不能起作用，必须等到下一个扫描周期才能起作用，这时响应时间最长，它等于输入延迟时间、二个扫描周期时间与输出延迟时间三者之和；在使用直接输出刷新时，最长响应时间等于输入延迟时间、一个扫描周期时间、输出延迟时间三者之和。
    【例】  已知：PLC输入ON延迟8ms，输出ON延迟10ms，监视时间1ms，指令执行时间14ms，输出指令位置在程序开始，且不用通信口，计算最短I/O响应时间和最长I/O响应时间。
    【解】  使用循环输出刷新时：
    最短I/O响应时间=8+15+10= 33 (ms)
    最长I/O响应时间=8+15×2+10=48 (ms)
    使用直接输出刷新时：
    最短I/O响应时间=8+1+10=19 (ms)
    最长I/O响应时间=8+15+10=33 (ms)