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1. 提出問題
圖1
問題1：M10.2能否被置位？
圖2
問題2：S_CU計數(shù)有無問題，M6.2能否被置位?
先來了解一下都有哪幾個計時器，以及它們的特性如何
圖3
2. 計時器描述
從以圖3可以看出5個計時器的基本特性，可以簡單的從中挑選與控制工藝相符合的計時器使用，如果想了解計時器的詳細(xì)信息，可以選擇計時器，并按F1看幫助信息中的具體邏輯圖。
以計時器SD為例，參見圖4
圖4
我們從中可以知道，當(dāng)觸發(fā)端S的信號為上升沿時，觸發(fā)計時器開始運(yùn)行，時間結(jié)束后計時器輸出端為1，S信號為下降沿時，計時器輸出端為0
那么根據(jù)此情況，以圖1為例，咱們可以把剛才的梯形圖程序通過時序圖表示如下圖5
其中a,b之間是在掃描此段程序兩個周期之間的間隙。
圖5
3. 計時器與循環(huán)程序的關(guān)系
經(jīng)過分析，可以看出，M10.2(S)是可以被置位的，那為什么沒有看見其被置位呢？
大家注意，這里t的時間是8s，我們知道，一個程序的掃描周期很短，可能才十幾----幾十毫秒，在線時候可以監(jiān)控到Scan Cycle Time。如圖6
圖6
那這個時間不是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了掃描周期么？
我們又知道，如果程序掃描周期大于大掃描周期監(jiān)控時間Scan Cycle Monitoring Time，那么將會觸發(fā)中斷，甚至造成CPU進(jìn)入STOP狀態(tài)。
其實，計時器的執(zhí)行是異步于OB1循環(huán)掃描的，只要計時器運(yùn)行后，在每一周期掃描到計時器的觸發(fā)端S信號如果為1，那么計時器就將在此周期繼續(xù)計時。因此，它對于大周期監(jiān)控時間并沒有太大的影響，只是調(diào)用語句時占用了少許us的時間。
怎么來驗證這個說法呢？就是說計時器的執(zhí)行并不同步于OB1程序掃描周期。
1，可以在程序中加入若干SFC47增大程序掃描周期（保證小于Scan Cycle Monitoring Time），通過監(jiān)控計時器的時間，可以看出，計時器的時間是跳躍式的變化的，也就是說，也就是說，當(dāng)程序掃描完計時器，繼續(xù)往下進(jìn)行時，計時器滿足觸發(fā)條件進(jìn)行計時，此周期往后的計時是一直在進(jìn)行的。
2，可以通過在中斷來證明
3，通過程序死循環(huán)監(jiān)視計時證明
4，通過多個計時器監(jiān)視時間來證明等等各種方法
那說明了是異步的有何作用呢？
說明了剛才咱們分析程序所作的時序圖有一定的問題，因為咱們的分析是按照程序一步步往下進(jìn)行的，相當(dāng)于是同步進(jìn)行的。而實際在程序執(zhí)行時，掃描周期是比較短的，所以計時器是在其中的某一個周期里計時器計時結(jié)束時輸出被置位為1，那么因為這樣，所以對我們編寫程序就會有一定的要求。也就有了下面一個問題
4. 計時器動作的時刻
計時器的輸出端是什么時候被置位呢，什么時候起作用呢，比如
？
是等到重新掃描到計時器塊，計時器執(zhí)行完畢才置位，還是不用重新掃描到計時器？程序中直接掃描的T40節(jié)點(diǎn)，它就已經(jīng)被置位了呢？
1，我們可以設(shè)置OB35的看門狗時間為2000ms, 如圖7
OB35里觸發(fā)計時器T40，
的開點(diǎn)給線圈M6.0，如圖8
OB1里
的開點(diǎn)給線圈M6.1，M6.0開點(diǎn)給線圈M6.2，如圖9
經(jīng)過試驗，觀察看到，當(dāng)T40的Timer運(yùn)行結(jié)束后M6.1立刻就被置位了，而M6.0和M6.2會等到再次掃描到OB35，才會被置位。
可得出結(jié)論，當(dāng)計時器T40計時結(jié)束時，CPU掃描到
時，它就已經(jīng)為1了，不需要等到掃描計時器S_ODT(SD)。
圖7
圖8
圖9
2，也可以在OB1里調(diào)用多個“wait”代碼讓OB1的掃描周期足夠大，如5s，先調(diào)用一個SD T2 1s，然后調(diào)用若干“wait”，大概持續(xù)2s，用T2開點(diǎn)觸發(fā)一個線圈如M10.0，再調(diào)用若干“wait”，大概1s，然后再調(diào)用一個SD T3，可以看出再T3還沒有開始計數(shù)時，M10.0已經(jīng)被置位了。
計時器在OB30—OB38里呢？
是一樣的。
可以在OB35里使用SD計時器，可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)程序調(diào)用OB35時，計時器開始運(yùn)行，把OB35執(zhí)行時間和計時器時間設(shè)置大些，可以發(fā)現(xiàn)，只要每次在掃描的計時器觸發(fā)端時，條件滿足，計時器就開始運(yùn)行，直到下一次掃描OB35時再掃描到此條件為止。
可以把計時器時間設(shè)置足夠大，當(dāng)計時未結(jié)束前把它的觸發(fā)端變?yōu)?，那么其計時停止，直到再次觸發(fā)。
可以得出計時器的運(yùn)行只與每次掃描到它的觸發(fā)端有關(guān)。掃描完觸發(fā)端后，計時器的運(yùn)行就與觸發(fā)端無關(guān)了，直到下一次再次掃描到此觸發(fā)端。
5. 分析程序
了解了以上的一些基本知識，咱們再來看看剛才圖1中的程序。
一個CPU的掃描周期是可以計算的，根據(jù)不同的配置和數(shù)據(jù)的讀取，可以計算出不同的周期，在PLC運(yùn)行時，每個周期的大小也是不一樣的，可以大致計算出范圍，可以根據(jù)每條語句來計算程序的執(zhí)行時間，再加上相應(yīng)的循環(huán)周期檢測點(diǎn)，周期中斷，訪問過程映像區(qū)，通信負(fù)載等。這些時間的長短與CPU型號及使用方式有關(guān)。
使用PS307 5A，CPU315-2PN/DP (315-2EH13-0AB0 V 2.6.50)為例。以下所有時間都以此配置為標(biāo)準(zhǔn)。
我們把圖1的梯型圖換成語句表來分析指令執(zhí)行的過程。
圖10
一個CPU的掃描周期的計算可以根據(jù)以下幾個過程來進(jìn)行
圖11
A.操作系統(tǒng)初始化循環(huán)時間監(jiān)視
B.掃描PIO
C.掃描PII
D.執(zhí)行用戶程序，并執(zhí)行程序中定義的操作
E.掃描周期檢測點(diǎn)操作系統(tǒng)時間（周期結(jié)束時執(zhí)行掛起的任務(wù)，如裝載和刪除塊）
F .CPU返回到周期開始的時間點(diǎn)，并重新開始循環(huán)周期監(jiān)視
在以上的步驟中都是有時間的，雖然很小，但是也占用時間?？梢愿鶕?jù)不同的硬件組態(tài)，參照
CPU Specifications手冊進(jìn)行計算，
為了便于計算和理解，咱們以理想狀態(tài)來計算。假設(shè)CPU周期中的A，B，C，E，F(xiàn)的時間為固定的數(shù)值X us。
只分析程序里的”D” --用戶程序中的命令執(zhí)行。
程序是順序掃描的，從Network 1—3依次進(jìn)行，
以*個周期開始時來分析，首先掃描Network 1中T3計時器為0，因此閉點(diǎn)使能，T2開始計時（0－8S），但此時掃描T2輸出為0，
因此掃描到Network 2中T2開點(diǎn)不使能，掃描到T3不執(zhí)行，
Network 3中T3開點(diǎn)不使能，M10.2為0。
到此過程[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：T2一直在累加時間，相當(dāng)于此時T2計時也到達(dá)6.6（或7.7）us。
然后加上剛才的時間X us，那么一個周期可以認(rèn)為是t=X+6.6 (7.7) us。X大于7 us，可以看出語句的執(zhí)行是在很短的時刻進(jìn)行，所以大家在編程時常用的每個計時器都會經(jīng)過若干個程序掃描周期。
因為Timer是異步的，所以T2的時間應(yīng)該在一個周期里也為t=X+6.6 (7.7) us，那么根據(jù)上面的程序看，因為T2設(shè)置為8s，所以應(yīng)該在大概m=8s/[ X+6.6 (7.7)]us個周期時，T2執(zhí)行完畢。
T2 假設(shè)優(yōu)秀情況下，T2執(zhí)行完畢的時刻是在第m個周期內(nèi)，
A．如果發(fā)生在Network2的T2開點(diǎn)之前，那么掃描到此 T2開點(diǎn)的語句時，T2的輸出變?yōu)?，執(zhí)行下一條語句T2開點(diǎn)就會閉合，T3開始計時。
B．如果T2執(zhí)行完畢的時刻是程序掃描到T2開點(diǎn)語句之后才發(fā)生的，那么因為后面的程序沒有對T2的操作，只有在下一個m+1周期，才能檢測到T2的變化。T3開始計時。
T3開始計時的前提條件是T2開點(diǎn)閉合，假設(shè)在第m個周期里，T3開始計時，那么同樣，要經(jīng)過大概m個周期左右，T3才能執(zhí)行完畢，到此時，已經(jīng)經(jīng)過了2m個周期，因為M10.2線圈是由T3開點(diǎn)的閉合信號來置位的，那么現(xiàn)在就來分析一下什么時候可以發(fā)生此動作。
注意：在此例子程序中，在Network1-3中都有對T3的操作
T3 假設(shè)在優(yōu)秀情況下，T3執(zhí)行完畢的時刻是在第2m個周期。在第2m周期內(nèi)
A．如果發(fā)生在Network1的T3閉點(diǎn)之前，那么在程序掃描到T3閉點(diǎn)的時候，T3的輸出值已經(jīng)變?yōu)?了，閉點(diǎn)變?yōu)殚_點(diǎn)，T2輸出變?yōu)?，往下掃描到Network2的T2開點(diǎn)變?yōu)?，T3的SD輸出也變?yōu)?，繼續(xù)掃描到Network3，T3開點(diǎn)為0，那么M10.2未被置位。
B．如果發(fā)生在Network1的T3閉點(diǎn)之后，Network3的T3開點(diǎn)之前，（則T2是保持為1的），在掃描到T3開點(diǎn)時，T3的輸出值變?yōu)?，T3開點(diǎn)變?yōu)殚]點(diǎn)，M10.2被置位。
C．如果發(fā)生在Network3的T3開點(diǎn)之后，那么在此周期內(nèi)對m10.2不會產(chǎn)生置位，在下一周期（2m+1）,T3輸出值變?yōu)?了，所以在Network1里T3閉點(diǎn)變?yōu)殚_點(diǎn)，T2輸出變?yōu)?，掃描到Network2里，T2開點(diǎn)變?yōu)?，導(dǎo)致T3輸出值變?yōu)?，掃描到Network3里，T3開點(diǎn)變
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