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西門子數(shù)字量輸入/輸出（DI/DO）模塊
數(shù)字量輸入/輸出（DI/DO）響應(yīng)速度
S7-1200 CPU 按照以下機(jī)制循環(huán)工作：
- 將過程映像輸出區(qū)中的輸出值寫入到物理輸出
- 在用戶程序執(zhí)行前讀取物理輸入，并將輸入值保存到過程映像輸入?yún)^(qū)
- 執(zhí)行用戶程序，進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并更新過程映像輸出區(qū)中的輸出值
只要CPU處于運(yùn)行狀態(tài)，上述步驟就周而復(fù)始地執(zhí)行。在掃描期間會(huì)定期處理通訊請(qǐng)求，這可能會(huì)中斷用戶程序的執(zhí)行。其中第三步執(zhí)行完程序循環(huán) OB 后執(zhí)行自檢診斷。而中斷可能發(fā)生在掃描周期的任何階段，會(huì)中斷用戶程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)而調(diào)用處理該中斷事件的 OB。
上述三個(gè)步驟是 S7-1200 CPU 的軟件處理過程，可以認(rèn)為就是程序掃描時(shí)間。
實(shí)際上，S7-1200 對(duì)數(shù)字量的處理速度受到以下幾個(gè)因素的限制：
- 輸入硬件延時(shí)（從輸入信號(hào)狀態(tài)改變的那一刻開始，到 CPU 刷新輸入映像區(qū)時(shí)能夠識(shí)別其改變的時(shí)間）
- CPU 的內(nèi)部處理時(shí)間，包括：
- 將過程映像輸出區(qū)中的輸出值寫入到物理輸出
- 在用戶程序執(zhí)行前讀取物理輸入，并將輸入值保存到過程映像輸入?yún)^(qū)
- 執(zhí)行用戶程序，進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并更新過程映像輸出區(qū)中的輸出值
- 輸出硬件延時(shí)（從輸出緩沖區(qū)狀態(tài)改變到輸出點(diǎn)真實(shí)電平改變的時(shí)間）
上述 A，B，C 三段時(shí)間，就是限制 PLC 處理數(shù)字量響應(yīng)速度的主要因素。
一個(gè)實(shí)際的系統(tǒng)可能還需要考慮輸入、輸出器件的延時(shí)，如輸出點(diǎn)外接的中間繼電器動(dòng)作時(shí)間等，不在這里討論。
輸入延時(shí)時(shí)間
CPU 及擴(kuò)展數(shù)字量輸入點(diǎn)的延時(shí)時(shí)間，即輸入點(diǎn)的濾波時(shí)間，在硬件組態(tài)模板屬性中 “Digital inputs>Input filters” 對(duì)話框中可分組更改，其缺省的濾波時(shí)間是6.4ms。
如果把容易受到干擾的信號(hào)接到 CPU 上可改變?yōu)V波時(shí)間的DI點(diǎn)上，調(diào)整濾波時(shí)間可能改善信號(hào)檢測(cè)的質(zhì)量。
上述數(shù)據(jù)來自《 S7-1200 系統(tǒng)手冊(cè)》。
輸出延時(shí)時(shí)間
表1. CPU 輸出延時(shí)
| 輸出點(diǎn)類型 | CPU 型號(hào) | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CPU 1211C | CPU 1212C | CPU 1214C | CPU 1215C | CPU 1217C | |||||||
| 24VDC 晶體管 | 繼電器 | 24VDC 晶體管 | 繼電器 | 24VDC 晶體管 | 繼電器 | 24VDC 晶體管 | 繼電器 | Qa.4 to Qb.1 | 差分輸出點(diǎn) Qa.0 到 Qa.3（.0+ 0- 到 .3+ .3-） | ||
| 輸出延時(shí) | off to on | 1.0μs（Qa.0, Qa.3） | - | 1.0μs（Qa.0, Qa.3），50μs（Qa.4, Qa.5） | - | 1.0μs（Qa.0, Qa.3），50μs（Qa.4, Qb.1） | - | 1.0μs（Qa.0, Qa.3），50μs（Qa.4, Qb.1） | - | 1.0μs | 100ns |
| on to off | 3.0 μs（Qa.0, Qa.3） | - | 3.0μs（Qa.0, Qa.3），200μs（Qa.4, Qa.5） | - | 3.0μs（Qa.0, Qa.3），200μs（Qa.4, Qb.1） | - | 3.0μs（Qa.0, Qa.3），200μs（Qa.4, Qb.1） | - | 3.0μs | 100ns | |
| 開關(guān) | - | 10ms | - | 10ms | - | 10ms | - | 10ms | - | - | |
表2. 擴(kuò)展信號(hào)模塊輸出延時(shí)
| 輸出點(diǎn)類型 | 24 VDC 晶體管 | 繼電器 | |
|---|---|---|---|
| 輸出延時(shí) | off to on | 50 μs | - |
| on to off | 200 μs | ||
| 開關(guān) | - | 10ms | |
表3. 200KHZ 擴(kuò)展信號(hào)板輸出延時(shí)
| 輸出點(diǎn)類型 | 24 VDC 晶體管 | 5 VDC 晶體管 | |
|---|---|---|---|
| 輸出延時(shí) | 上升 | 1.5 μs + 300 ns | 200 μs + 300 ns |
| 下降 | 1.5 μs + 300 ns | 200 μs + 300 ns | |
表4. 20KHZ 擴(kuò)展信號(hào)板輸出延時(shí)
| 輸出點(diǎn)類型 | 24 VDC 晶體管 | |
|---|---|---|
| 輸出延時(shí) | off to on | 2 μs |
| on to off | 10 μs | |