探秘西门子PLC的启动过程时间

  一台PLC自通电开始，到进入自动运行到底需要多少时间？相当于PLC电源部分通电后，建立稳压输出后给cpu及相关电路建立工作，开始运行的整个过程的时间，今天拿西门子现有的PLC系列机型，来做一番探秘，这个所谓的探秘只能是一种过程的趋势，并不代表权威性的测量结果。

测量PLC通电到正常运行的时间检测思路：

  搭建一个能够检测待测PLC的供电回路，为提高快速响应建议使用晶体管输出机型作为检测PLC机型的选项。在检测的PLC侧选择一个合适的检测定时器，用于待检测PLC的整个启动过程，PLC定时器的时基（精度1ms），由此，验证PLC启动的时间是ms等级。由于plc响应过程与自身的程序架构、程序大小息息相关，所以在检测到待测PLC启动完成输出信号后，需要有一个快速的响应过程，输入中断是PLC中比较合适的选择。定时器的选择依据，无论选择那款西门子PLC作为待测PLC的测量机种，都必须选择一款与PLC扫描周期快慢无关的定时器，如，S7-200SMART PLC系列中的定时中断，T32、T96这些定时器，S7- 1200的定时中断OB30等，都合适作为检测用定时器。

 检测过程的理论依据：在检测PLC侧，启动一个输出（线圈使能）的同时，启动检测定时器的运行，给待测PLC通电。在待测plc侧，选择一个特殊标志位，作为待测PLC通电后的第一个周期的输出。这个输出关联检测PLC的输入中断，启动中断计算这个定时器的运行时间，整个检测过程结束。

硬件与软件：

1） 创建一个能够控制PLC电源的控制回路（硬件连接）；

2） 在PLC中创建一个记录启动过程的定时器（PLC的定时器精度只能是1ms等级）；

3） 创建一个输入中断，用于检测PLC通电开始，到正常运行输出信号给测量PLC的输入中断，完成这样一个闭环的检测回路；

4） 软件S7-200SMART 为V2.4版本，S7-1200/300/1500为PORTAL V15版本。

1） S7-200 SMART的通电到正常运行过程时间：

检测侧PLC控制程序：输出机型是继电器输出。CR40

由SM0.1作为初始化I0.0输入中断，连接中断子程序INT_0，开中断ENI，置位M0.1关闭检测定时器运行条件，由于T32定时器刷新机制是同步特性，所以，做了一个MOV_W传送指令，将T32时间值传送到VW10中作为测试的全过程时间数据。在INT_0子程序，编辑了一个简单的置位M0.1的控制程序，目的是关闭T32定时器的计时功能，当接收到待测PLC通电完成正常工作后，在第一个周期中输出的Q0.0信号，作为检测PLC输入I0.0上升沿中断的触发信号，调用中断子程序INT_0，置位M0.1 = 1 。图示：

在待测的PLC中编辑通电后第一个周期，OB1中编辑输出Q0.0的程序，图示：SR30

编译保存后，分别下载到各自的PLC中，M0.0 = 1，进行检测启动过程，图示：

测试结果T32 = VW0 = 2365 ms，这个时间长度计算是自测试PLC侧的M0.0 = 1开始，到待测PLC通电完成启动过程后，正常输出Q0.0信号状态值给测试PLC的I0.0上升沿输入中断，中断子程序置位M0.1给cpu作为运算结果结束的全过程。由此，西门子S7-200SMART 过程大概在2.3S左右，每次测试，时间都有一些不同，但是，这个差值最大也只是时间数据的十位数字的变化，整体启动时间周期基本没有较大的变化差异。

所检测侧和待检侧的PLC输出均为继电器，如果换为晶体管输出机型，理论上应该还会快捷一些，检测的测试程序也是200SMART PLC中最快捷的检测方式了，两侧没有过多的其它程序，仅仅只是这些必要的检测程序段。

2） S7-1200的通电到正常运行过程时间：

待检测的PLC S7-1214C DC/DC/DC程序：

在S7-1214C的PLC侧调用系统标志位M1.2（AlwaysTRUE），接通输出线圈Q0.0（晶体管）输出。

测试侧仍然是S7-200SMART PLC的原程序，测试S7-1214C的PLC从通电到正常输出Q0.0的过程时间，在VW10中体现，测试结果大概需要6.8S时间，测试多次这个启动过程的时间周期基本上没有太多的差异。由此，说明S7-1214C的启动过程大概是6.8S左右的时间值。

3） 313-2DP的通电到正常运行的过程时间：I/O集成的cpu

在PORTAL V15软件版本中创建一个300PLC的测试项目，编辑简单的测试程序，集成的Q124.0作为CPU启动完毕后的正常反馈信号的输出。

连接好硬件连接，启动S7-200SMART 测试程序，测试313-2DP的CPU通电到正常运行的时间大概是8.2S左右。

  同一个S7-200SMART测试程序，去测量不同类型的西门子CPU结果是有一些差异的，图表：手头上没有S7-1500的CPU测试，故没有做测量。

   从本次测试情况看，西门子各机型的PLC启动时间差异是存在的，这并不能够说明是什么问题，权当做各型CPU的启动过程所需要的时间，本次测试没有权威性，全当做是一次有趣的验证。PLC的启动过程，主要是在有关安全控制方面，需要考虑到的PLC启动时间过程中的安全逻辑控制，在各个不同的PLC参与项目中，考虑到的安全问题范畴。