1.4.3 扫描周期和响应时间

PLC在运行状态时，执行一次扫描操作所需的时间称为扫描周期，其典型值为0.5～100ms。扫描周期的长短主要取决于以下几个因素：CPU执行指令的速度，执行每条指令占用的时间；程序中指令条数的多少。指令执行所需的时间与用户程序的长短、指令的种类和CPU执行速度有很大关系。一般来说，一个扫描过程中，输入采样和输出刷新所占时间较少，执行指令的时间占了绝大部分。

PLC的响应时间是指从PLC外部输入信号发生变化的时刻起至由它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的间隔，也叫做滞后时间（通常滞后时间为几十毫秒）。它由输入电路的时间常数、输出电路的时间常数、用户语句的安排和指令的使用、PLC的循环扫描方式以及PLC对I/O的刷新方式等部分组成。显然，PLC的响应时间不为零，这种现象称为I/O延迟响应或滞后现象。

由于PLC的这种周期循环扫描工作方式，决定了响应时间的长短与收到输入信号的时刻有关。响应时间可以分为最短响应时间和最长响应时间。

1）最短响应时间

如果在一个扫描周期刚结束之前收到一个输入信号，在下一个扫描周期之前进入输入采样阶段，这个输入信号就被采样，使输入更新，这时响应时间最短。

2）最长响应时间

如果PLC收到一个输入信号经输入延迟后，刚好错过I/O刷新的时间，在该扫描周期内这个输入信号无效，要到下一个扫描周期输入采样阶段才被读入和更新，这时响应时间最长。

特别提示

由于PLC采用循环扫描的工作方式（即对信息串行处理方式）必定导致输入、输出延迟响应，产生滞后现象。对于一般工业控制要求，这种滞后现象是允许的。但是对那些要求响应时间小于扫描周期的控制系统则不能满足，这时可以使用智能I/O单元（如快速响应I/O模块）或专门的指令（如立即I/O指令），通过与扫描周期脱离的方式来解决。