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计时器在OB30—OB38里呢?
是一样的。
可以在OB35里使用SD计时器,可以发现,当程序调用OB35时,计时器开始运行,把OB35执行时间和计时器时间设置大些,可以发现,只要每次在扫描的计时器触发端时,条件满足,计时器就开始运行,直到下一次扫描OB35时再扫描到此条件为止。
可以把计时器时间设置足够大,当计时未结束前把它的触发端变为0,那么其计时停止,直到再次触发。
可以得出计时器的运行只与每次扫描到它的触发端有关。扫描完触发端后,计时器的运行就与触发端无关了,直到下一次再次扫描到此触发端。
5. 分析程序
了解了以上的一些基本知识,咱们再来看看刚才图1中的程序。
一个CPU的扫描周期是可以计算的,根据不同的配置和数据的读取,可以计算出不同的周期,在PLC运行时,每个周期的大小也是不一样的,可以大致计算出范围,可以根据每条语句来计算程序的执行时间,再加上相应的循环周期检测点,周期中断,访问过程映像区,通信负载等。这些时间的长短与CPU型号及使用方式有关。
使用PS307 5A,CPU315-2PN/DP (315-2EH13-0AB0 V 2.6.50)为例。以下所有时间都以此配置为标准。
我们把图1的梯型图换成语句表来分析指令执行的过程。
图10
一个CPU的扫描周期的计算可以根据以下几个过程来进行
图11
A.操作系统初始化循环时间监视
B.扫描PIO
C.扫描PII
D.执行用戶程序,并执行程序中定义的操作
E.扫描周期检测点操作系统时间(周期结束时执行挂起的任务,如装载和删除块)
F .CPU返回到周期开始的时间点,并重新开始循环周期监视
在以上的步骤中都是有时间的,虽然很小,但是也占用时间。可以根据不同的硬件组态,参照
CPU Specifications手册进行计算,
为了便于计算和理解,咱们以理想状态来计算。假设CPU周期中的A,B,C,E,F的时间为固定的数值X us。
只分析程序里的"D" --用户程序中的命令执行。
程序是顺序扫描的,从Network 1—3依次进行,
以个周期开始时来分析,首先扫描Network 1中T3计时器为0,因此闭点使能,T2开始计时(0-8S),但此时扫描T2输出为0,
因此扫描到Network 2中T2开点不使能,扫描到T3不执行,
Network 3中T3开点不使能,M10.2为0。
到此过程[0.4+0.3+2.4+0.3+0.3+2.4+0.3+0.2(或0.9)] us = 6.6 (或7.3) us。
注意:T2一直在累加时间,相当于此时T2计时也到达6.6(或7.7)us。
然后加上刚才的时间X us,那么一个周期可以认为是t=X+6.6 (7.7) us。X大于7 us,可以看出语句的执行是在很短的时刻进行,所以大家在编程时常用的每个计时器都会经过若干个程序扫描周期。
因为Timer是异步的,所以T2的时间应该在一个周期里也为t=X+6.6 (7.7) us,那么根据上面的程序看,因为T2设置为8s,所以应该在大概m=8s/[ X+6.6 (7.7)]us个周期时,T2执行完毕。
T2 假设情况下,T2执行完毕的时刻是在第m个周期内,
A.如果发生在Network2的T2开点之前,那么扫描到此 T2开点的语句时,T2的输出变为1,执行下一条语句T2开点就会闭合,T3开始计时。
B.如果T2执行完毕的时刻是程序扫描到T2开点语句之后才发生的,那么因为后面的程序没有对T2的操作,只有在下一个m+1周期,才能检测到T2的变化。T3开始计时。
T3开始计时的前提条件是T2开点闭合,假设在第m个周期里,T3开始计时,那么同样,要经过大概m个周期左右,T3才能执行完毕,到此时,已经经过了2m个周期,因为M10.2线圈是由T3开点的闭合信号来置位的,那么现在就来分析一下什么时候可以发生此动作。
注意:在此例子程序中,在Network1-3中都有对T3的操作
T3 假设在情况下,T3执行完毕的时刻是在第2m个周期。在第2m周期内
A.如果发生在Network1的T3闭点之前,那么在程序扫描到T3闭点的时候,T3的输出值已经变为1了,闭点变为开点,T2输出变为0,往下扫描到Network2的T2开点变为0,T3的SD输出也变为0,继续扫描到Network3,T3开点为0,那么M10.2未被置位。
B.如果发生在Network1的T3闭点之后,Network3的T3开点之前,(则T2是保持为1的),在扫描到T3开点时,T3的输出值变为1,T3开点变为闭点,M10.2被置位。
C.如果发生在Network3的T3开点之后,那么在此周期内对m10.2不会产生置位,在下一周期(2m+1),T3输出值变为1了,所以在Network1里T3闭点变为开点,T2输出变为0,扫描到Network2里,T2开点变为0,导致T3输出值变为0,扫描到Network3里,T3开点变为0,因此不会对M10.2置位。在再下一周期(2m+2),扫描到Network1里T3闭点为0,使能T2重新开始计时。
从以上分析可以看出,M10.2是可以被置位的,但是在条件符合情况下,看T3中情况B的时间大致为图10中的2,3,4,5,6操作Y=(0.3+2.4+0.3+0.3+2.4)=5.7us,也就是图5中a时刻得在这个时间段内,这个时间极为短暂。因此我们在检测的时候很难捕捉到此信号。
我们可以在假设情况下来计算一下概率,就以现在这个例子
t=X+6.6(7.7)us Y=5.7us m=8s/t
可以看出概率非常小,只有增大5.7us才能增大概率,也就是增大Y(或B)的时间
图12
只有SD计时器结束时刻发生在Y时间段内,那么M10.2 才能被置位,也就是
Y: Network1的T3闭点之后,Network3的T3开点之前这个时间段内
如何通过试验来来验证以上的理论说法呢。
可以实际通过实验来检测
在不做任何修改的情况下,上面的程序要对M10.2进行置位的条件是很难捕捉到的,在n*2m个周期也难以捕捉到,因此经过长时间运行程序,M10.2也难以发现被置位。
为了比较直观,加上了Network4,用计数器来大致评估时间。如图13
图13
(1) 如果在Network1的T3闭点后加上SFC47设置1ms延长此段时间,这样可以大大增加T3中情况B的时间(也就是增大Y的时间),那这样也就增加了它的概率。可以看出,在C1计算到14时,M20.0(相当与前问所述M10.2)已经被置位。如图14
图14
此种情况概率大约也可以计算为
t=X+6.6(7.7)us+1ms Y=5.7us+1ms m=8s/t
可以看出概率大了很多
(2)如果把此SFC47放在T3闭点之前,那么如T3中情况A的分析,对其程序扫描对产生B的效果不会有任何增加。可以看出,在C1计算到999时,M20.0(相当与前问所述M10.2)还没有被置位。(补充说明:终也能被置位,在Network3后面放若干个延时块SFC47也不会增加概率即缩短被置位的时间)如图15所截图,可以看出
图15
此种情况概率没有改善,因为关键参数Y没有变化
所以概率还是为5.7us/16s=0.00000035625
注:以上情况经过多次检测。
由此可得出结论:
1、只有增大B(Network1的T3闭点之后,Network3的T3开点之前这个时间段内)的时间,才能增大置位的概率。
2、或者减少计时器时间,也可以在时间方面增大概率,但对编程逻辑无益处
注意:我们刚才的概率分析并不是的,只是假定的理论上情况,而且并没有考虑中断,网络结构,计时器时基(可参考online Help)等等各种情况。
图1中的程序经过分析。
答案是:M10.2能被置位,只是概率问题
所以对于图2中的程序咱们也可以同样分析它的情况。
答案是:S_CU计数有可能会丢数(即,不是每一次都能被记录),M6.2能被置位,只是概率问题