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6ES7468-1BF00-0AA0西门子

6ES7468-1BF00-0AA0西门子

SIMATIC S7-400,IM 电缆 含 K 总线,5 米

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6ES7468-1BF00-0AA0西门子

SIMATIC S7-400,IM 电缆 含 K 总线,5 米

最长响应时间

CPU 的硬件中断和诊断中断响应时间 

表格 9-9 硬件中断和诊断中断响应时间;不进行通信的最大中断响应时间

CPU 硬件中断 

响应时间 

诊断中断 

响应时间 

最小 最大 最小 最大 

412 339 µs 363 µs 342 µs 362 µs

414 205 µs 218 µs 204 µs 238 µs

416 139 µs 147 µs 138 µs 145 µs

S7-400 的周期和响应时间

9.8 中断反应时间

S7-400 自动化系统,CPU 规格

设备手册,2015 年 10 月版,A5E00432658-11 249

CPU 硬件中断 

响应时间 

诊断中断 

响应时间 

最小 最大 最小 最大 

417 90 µs 100 µs 90 µs 100 µs

412-2 PN 275 µs 328 µs 271 µs 322 µs

414-3 PN/DP 205 µs 215 µs 203 µs 211 µs

416-3 PN/DP 139 µs 147 µs 138 µs 145 µs

因通信负载而延长最大中断响应时间 

通信功能激活后,最大中断响应时间会更长。根据以下等式计算延长时间:

CPU 412:tv = 100 µs + 1000 µs x n%

CPU 414-417:tv = 100 µs + 1000 µs x n%

其中,n = 通信的周期负载

信号模块 

信号模块的硬件中断响应时间由以下几方面构成:

● 数字输入模块:

硬件中断响应时间 = 内部中断处理时间 + 输入延迟

可在相应数字输入模块的数据表中找到这些时间。

● 模拟输入模块:

硬件中断响应时间 = 内部中断处理时间 + 转换时间

可忽略模拟输入模块的内部中断处理时间。可从相应的模拟输入模块的数据表中找到

转换时间。

信号模块的诊断中断响应时间是指从信号模块检测到诊断事件算起到信号模块触发诊断中

断为止的时间。该时间很短,以至于可以忽略不计。

硬件中断处理 

调用硬件中断 OB 40 时,将处理硬件中断。具有较高优先级的中断将中断硬件中断处

理,当执行指令时将对 I/O 进行直接访问。完成硬件中断处理后,可以继续进行循环程序

处理,或者调用并处理具有相同或较低优先级的其它中断 OB。

S7-400 的周期和响应时间

9.9 实例:计算中断反应时间

S7-400 自动化系统,CPU 规格

250 设备手册,2015 年 10 月版,A5E00432658-11

9.9 实例:计算中断反应时间 

中断响应时间的组成部分 

提示:硬件中断响应时间由以下几部分组成:

● CPU 的硬件中断响应时间

● 信号模块的硬件中断响应时间。

● 2 x PROFIBUS-DP 上的 DP 周期时间

实例:一个 S7-400,其中央机架中装有一个 CPU 416-2 和 4 个数字模块。其中的一个数

字输入模块为 SM 421;DI 16×UC 24/60 V;带硬件中断和诊断中断。在 CPU 和 SM 的

参数配置中,您仅启用了硬件中断。不需要时间驱动的处理、诊断和错误处理。已为数字

输入模块设置了 0.5 ms 的输入延迟。在周期检查点不需要任何活动。已设置了由通讯引

起的周期负载,为 20%。

计算 

实例的硬件中断响应时间由以下时间求得:

● CPU 416-2 的硬件中断响应时间:约 0.147 ms

● 根据表格“硬件中断和诊断中断响应时间;不进行通讯的最大中断响应时间”中的等

式得出的因通讯而延长的时间:

100 µs + 1000 µs x 20% = 300 µs = 0.3 ms

● SM 421;DI 16xUC 24/60 V 的硬件中断响应时间:

– 内部中断处理时间:0.5 ms

– 输入延迟:0.5 ms

● 由于已将信号模块插入到了中央机架中,因此与 PROFIBUS-DP 上的 DP 周期时间

无关。

硬件中断响应时间为下列的各个时间之和:

硬件中断响应时间 = 0.147 ms + 0.3 ms + 0.5 ms + 0.5 ms = 约 1.45 ms。

此处求得的硬件中断响应时间是指从将信号应用于数字输入算起到调用 OB 40 中的第一

条指令为止的时间延迟中断和监视狗中断的再现性 “再现能力”的定义 

延时中断:

从调用中断 OB 中的第一个运算到报警的已编程时间所经历的时间。

循环中断:

两次连续调用之间的时间间隔的变化范围,即中断 OB 的相应初始指令之间的时间测量值。

重复性 

下表包含 CPU 的时间延迟中断和循环中断的再现能力。

表格 9-10 CPU 的时间延迟中断和循环中断的再现能力

模块 重复性 

时间延迟中断 循环中断 

CPU 412 -195 µs/+190 µs -50 µs/+48 µs

CPU 412 PN -190 µs/+185 µs -43 µs/+40 µs

CPU 414 -182 µs/+185 µs -25 µs/+26 µs

CPU 414 PN/DP -181 µs/+183 µs -29 µs/+32 µs

CPU 416 -210 µs/+206 µs -16 µs/+18 µs

CPU 416 PN/DP -195 µs/+192 µs -15 µs/+18 µs

CPU 417 -153 µs/+150 µs -12 µs/+13 µs

仅当此时可以实际执行中断且不会被延时(例如,被具有更高优先级中断或同优先级的排

队中断所延时)时,以上时间才适用。

S7-400 的周期和响应时间

9.11 CBA 响应时间

S7-400 自动化系统,CPU 规格

252 设备手册,2015 年 10 月版,A5E00432658-11

9.11 CBA 响应时间 

响应时间的定义 

响应时间是从一个 CPU 的用户程序中获取某个值算起,到该值到达另一个 CPU 的用户

程序所用的时间。假定用户程序自身中没有丢失任何时间。

周期性互连的响应时间 

S7-400 CPU 中互连的响应时间由以下部分组成:

● 传送 CPU 的处理时间

● 在 SIMATIC iMap 中组态的传输频率(快、中或慢)

● 接收 CPU 的处理时间

已在使用 SIMATIC iMap 组态期间指定了适合设备的传输频率值。由于到用户程序的数据

传输是异步进行的,因此可能出现较快或较慢的响应时间。因此,检查调试期间可达到的

响应时间,并根据需要更改组态。

实例组态中周期性互连的计算 

为了更好地估计可达到的 CBA 响应时间,可考虑进行以下计算。

传送 CPU 和接收 CPU 的处理时间基本取决于输入和输出互连总数,以及互连上的数据

量。下图使用两个实例说明了这种关系,将 600 个字节和 9600 个字节传输到不同数量的

互连中。

S7-400 的周期和响应时间

9.11 CBA 响应时间

S7-400 自动化系统,CPU 规格

设备手册,2015 年 10 月版,A5E00432658-11 253

图 9-11 发送和接收的处理时间

可以使用此图中的信息以及已为传输频率设置的时间来估算 CBA 响应时间。

具体情况如下: 

CBA 响应时间 = 

传送 CPU 的处理时间* +

基于组态的传输频率的周期时间** +

接收 CPU 的处理时间* 

*)加上 CPU 的所有输入输出互连以计算处理时间。可以图中读取处理时间,该图基于已

确定的互连数和互连上的数据量。

S7-400 的周期和响应时间

9.11 CBA 响应时间

S7-400 自动化系统,CPU 规格

254 设备手册,2015 年 10 月版,A5E00432658-11

**)组态的传输频率与网络中的实际周期时间具有直接关系。出于技术原因,周期时间以

基本周期时间(为 1ms)为基准。实际周期时间则对应于仅次更小基准 — 组态传输频率;

从指定值得出以下关系:

(传输频率 <-> 周期时间):1<->1 | 2<->2 | 5<->4 | 10<->8 | 20<->16 | 50<->32 | 100<-

>64 | 200<->128 | 500<->256 | 1000<->512

说明 

使用 V3.0 SP1 开始的 iMap 在 V3.0 SP1 开始的 iMap 中,对于周期性互连,只存在基本周期时间 1ms 的平方。前面

的脚标 **) 因此不再适用。

有关周期性互连的处理时间的注意事项 ● 处理时间基于 32 个远程伙伴。较少的远程伙伴会减少处理时间,每个伙伴约减少

0.02 ms。 ● 处理时间基于字节互连(单字节或数组)。

● 处理时间适用于为所有周期性互连组态同一传输频率的情况。提高传输频率可以提高

性能。

● 当同时激活具有最大数据量的非周期性互连时,周期性互连的响应时间将增加约 33%。 ● 计算示例采用了 CPU 416-3 PN/DP。使用 CPU 414-3 PN/DP 时处理时间将最多增加

约 20%。

非周期性互连的响应时间 

最终响应时间取决于组态的采样频率以及同时激活的周期性互连数。可在下表中看到三个

有关最终响应时间的实例。

表格 9-11 非周期性互连的响应时间

组态的采样频率 非周期性互连的最终响应 

时间 

周期性互连的最终响应时间

(最大数据量) 

200 ms 195 ms 700 ms

500 ms 480 ms 800 ms

1000 ms 950 ms 1050 ms

S7-400 的周期和响应时间


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