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相关西门子产品技术

S7-200 SMART 数字量响应时间

数字量输入输出（DI/DO）响应速度

S7-200 SMART CPU 按照以下机制循环工作：

上述四个步骤是S7-200 SMART CPU的软件处理过程。

实际上，S7-200 SMART对数字量的处理速度受到以下几个因素的限制 ：

A. 输入硬件延时（从输入信号状态改变的那一刻开始，到CPU刷新输入映像区时能够识别其改变的时间）

B. CPU的内部处理时间，包括：

1. 读取输入点的时间状态到输入映像区

2. 执行用户程序，进行逻辑运算，得到输出信号的信状态

3. 将输出信号写入到输出映像区

C. 输出硬件延时（从输出缓冲区状态改变到输出点真实电平改变的时间）

上述A,B,C三段时间，就是限制PLC处理数字量响应速度的主要因素。

一个实际的系统还需要考虑输入、输出器件的延时，如输出点外接的中间继电器动作时间等，不在这里讨论。

输入硬件延时

CPU及扩展数字量输入点的延时时间，即输入点的滤波时间，在“系统块”中设置，缺省的滤波时间是6.4ms。

如果把容易受到干扰的信号接到CPU上可改变滤波时间的DI点上，调整滤波时间可能会改善信号的检测质量。

输出硬件延时

表1. CPU 输出硬件延时

输出点类型24V DC 晶体管继电器

输出延时OFF-→ON1.0μs（Qa.0到Qa.3），50μs（其他）——

ON-→OFF3.0μs（Qa.0到Qa.3），200μs（其他）——

开关——***长10ms

表2. 扩展模块输出硬件延时

输出点类型24V DC 晶体管继电器

输出延时OFF-→ON50μs——

ON-→OFF200μs——

开关——***长10ms

表3. 数字量信号板DT04 输出硬件延时

输出点类型24V DC 晶体管

输出延时OFF-→ON2.0μs

ON-→OFF10μs

上述数据来自《S7-200 SMART系统手册》。

S7-200 SMART程序扫描时间

程序扫描时间与用户程序的大小成正比。

《S7-200SMART系统手册》中有不同类型指令所需执行时间的数据，但实际上很难事先***计算出程序扫描时间，特别是程序还没开始编写时。

可以看出，常规的PLC处理模式不适合时间响应要求高的数字量信号，可能需要根据具体任务采用一些特别的方法。

S7-200SMART处理快速响应信号的对策

可以单独或者组合使用一些S7-200SMART的***功能：

使用CPU内置的高速计数器和高速脉冲发生器处理序列脉冲信号；

使用部分CPU数字量输入点的硬件中断功能，在中断服务程序中处理，进入中断的延时可以忽略；

使用CPU的“立即输入”和“立即输出”指令，可以越过程序扫描周期的时间限制；

使用部分CPU数字量输入点的“脉冲捕捉”功能捕捉短暂的脉冲。

所有实现快速信号处理的措施，都要考虑所有限制因素的影响。例如，为了一个毫秒级响应速度的信号选择500μs输出延时的硬件，显然是不合理的。