PLC的I/O响应时间

2024-04-15  

响应时间是指 plc 接收到一个输入信号以后,到输出控制信号所需的时间。当 CPU 接收到对应于输入刷新周期的输入信号时,用于响应的时间取决于扫描周期。


(1)单个 PLC 的最小 I/O 响应时间

当 PLC 恰巧在更新输入的扫描阶段优先接收到一个输入信号时,响应最快。 此时响应时间等于 PLC 的扫描时间加上输入 ON 延迟时间和输出 ON 延迟时间,如图1所示。


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(2)单个 PLC 的最大 I/O 响应时间

当 PLC 恰好在更新输入的扫描阶段之后收到输入信号,则响应时间最长。这是因为 CPU要到下一次扫描的末尾才能读取输入信号,所以最大响应时间是输入 ON 延迟时间与输出 ON延迟时间加两次扫描时间之和,如图2所示。


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由图2可知,输入采样(刷新)阶段和输出刷新阶段都是在一个扫描周期的适当期间进行的,而且是集中输入和集中输出,这就导致了输出信号对于输入信号响应的滞后,响应时间最长为 2 个扫描周期。以欧姆龙公司的 C200Hα系列 PLC 为例,扫描 30K 步程序的周期是 33.7ms(条件:基本指令占 50%,MOV 指令占 30%,算术指令占 20%),则最长响应时间是 67.4ms。对于一般的工业系统,这种循环刷新所带来的滞后时间是能够接受的,但是对于要求快速响应的场合,则需要采取以下措施。


1)定时刷新。定时刷新是在用户程序执行阶段中,每隔一定时间对输入映像寄存器进行一次刷新,从而减少了滞后时间。

2)执行刷新指令。有些 PLC 使用专用指令对某个输入映像寄存器或输出映像寄存器进行刷新。例如,欧姆龙公司的 C200Hα系列 PLC 的 I/O 刷新指令 IORF(97),用户可随时刷新指定的 I/O 单元。

3)执行指令即时刷新。欧姆龙公司的 CS1/CJ1 系列 PLC 与 CP1H PLC,常规的输入指令是 LD、AND、OR、LD NOT、AND NOT 及 OR NOT,常规的输出指令是 OUT 及 OUT NOT。常规的 I/O 刷新是指 CPU 的内存与 I/O 单元的状态和数据交换,而即时刷新是对指令所访问字(通道)的 I/O 单元进行状态和数据交换,一个即时刷新包括指定通道的 8 个位(最左或最右 8 位)。即时刷新梯形图如图3所示,图中支持即时刷新的指令为!LD 和!OUT。

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