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SIMATIC S7-1500与TIA博途软件的使用---连载15

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SIMATIC S7-1500与TIA博途软件的使用---连载15

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2016-04-12 16:15:15

以下内容节选自机械工业出版社出版的西门子自动化技术丛书----《SIMATIC S7- 1500 与 TIA博途软件使用指南》，作者崔坚。更多更详细的内容请您参考《SIMATIC S7- 1500 与 TIA博途软件使用指南》一书。

3.6工艺模块

工艺模块（TM）通常实现单一、特殊的功能，而这些特殊功能往往是单靠CPU无法实现的。例如使用CPU内部的计数器计数，计数的最高频率往往受到CPU扫描周期和输入信号转换时间的限制。假设CPU的扫描周期为50毫秒，那么信号变化时间低于50毫秒的信号有可能不能被CPU捕捉到。这样CPU内的计数器最高计数频率为20Hz（通常为10Hz,因为需要捕捉上升沿和下降沿）。有些应用中使用高速的脉冲编码器测量速度值和位置值，这样对编码器信号的计数就不能使用CPU中的计数功能，而是需要通过高速计数器模块的计数功能来实现。工艺模块具有独立的处理功能，例如计数器模块独立处理计数功能，如果计数值达到预置值可以触发中断响应，也可以根据预先设定的方式使用集成于模块的输出点控制现场设备（快速性要求）。CPU通过调用通信函数可以对计数器进行读写操作。目前工艺模块有高速计数器和基于时间的I/O模块两种类型。

3.6.1 高速计数器模块

高速计数器模块有两种，支持的功能和技术参数参考表3- 33。

3.6.2 基于时间的I/O模块

许多控制系统的响应时间都需要相对的精确性和确定性。例如，按照工艺要求，将检测到的一个输入信号作为触发条件，要求经过20ms后触发输出。这个过程包括CPU 程序处理时间、总线周期时间（现场总线、背板总线）、I/O 模块的周期时间以及传感器/执行器的内部周期时间。但是由于各个循环周期的不确定性，很难保证响应时间的确定性。使用基于时间的I/O模块可以很好地解决这个问题。

使用PROFINET IRT（等时同步）技术，可以将最多8个这样的模块进行时钟同步，各个站点接收到的时钟同步信号相差在1μs内。模块在检测到输入触发信号时开始计时，计时20ms后输出，由于I/O都具有定时功能，这样输出与各个循环周期无关，因此大大提高控制精度。

基于时间的I/O模块可以用于确定响应时间的控制、长度测量、凸轮控制以及计数等应用。