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數字量輸入/輸出（DI/DO）響應速度
數字量輸入/輸出（DI/DO）響應速度
S7-1200 CPU 按照以下機制循環工作：
- 將過程映像輸出區中的輸出值寫入到物理輸出
- 在用戶程序執行前讀取物理輸入，并將輸入值保存到過程映像輸入區
- 執行用戶程序，進行邏輯運算，并更新過程映像輸出區中的輸出值
只要CPU處于運行狀態，上述步驟就周而復始地執行。在掃描期間會定期處理通訊請求，這可能會中斷用戶程序的執行。其中第三步執行完程序循環 OB 后執行自檢診斷。而中斷可能發生在掃描周期的任何階段，會中斷用戶程序的執行，轉而調用處理該中斷事件的 OB。
上述三個步驟是 S7-1200 CPU 的軟件處理過程，可以認為就是程序掃描時間。
實際上，S7-1200 對數字量的處理速度受到以下幾個因素的限制：
- 輸入硬件延時（從輸入信號狀態改變的那一刻開始，到 CPU 刷新輸入映像區時能夠識別其改變的時間）
- CPU 的內部處理時間，包括：
- 將過程映像輸出區中的輸出值寫入到物理輸出
- 在用戶程序執行前讀取物理輸入，并將輸入值保存到過程映像輸入區
- 執行用戶程序，進行邏輯運算，并更新過程映像輸出區中的輸出值
- 輸出硬件延時（從輸出緩沖區狀態改變到輸出點真實電平改變的時間）
上述 A，B，C 三段時間，就是限制 PLC 處理數字量響應速度的主要因素。
一個實際的系統可能還需要考慮輸入、輸出器件的延時，如輸出點外接的中間繼電器動作時間等，不在這里討論。
輸入延時時間
CPU 及擴展數字量輸入點的延時時間，即輸入點的濾波時間，在硬件組態模板屬性中 “Digital inputs>Input filters” 對話框中可分組更改，其缺省的濾波時間是6.4ms。
如果把容易受到干擾的信號接到 CPU 上可改變濾波時間的DI點上，調整濾波時間可能改善信號檢測的質量。
上述數據來自《 S7-1200 系統手冊》。
輸出延時時間
表1. CPU 輸出延時
| 輸出點類型 | CPU 型號 | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 Qa.0 到 Qa.3（.0+ 0- 到 .3+ .3-） | ||
| 輸出延時 | 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 | - | 10ms | - | 10ms | - | 10ms | - | 10ms | - | - | |
表2. 擴展信號模塊輸出延時
| 輸出點類型 | 24 VDC 晶體管 | 繼電器 | |
|---|---|---|---|
| 輸出延時 | off to on | 50 μs | - |
| on to off | 200 μs | ||
| 開關 | - | 10ms | |
表3. 200KHZ 擴展信號板輸出延時
| 輸出點類型 | 24 VDC 晶體管 | 5 VDC 晶體管 | |
|---|---|---|---|
| 輸出延時 | 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 擴展信號板輸出延時
| 輸出點類型 | 24 VDC 晶體管 | |
|---|---|---|
| 輸出延時 | off to on | 2 μs |
| on to off | 10 μs | |