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台达 PLC 输入采样是如何实现的?
发布时间:2026-08-22        浏览次数:0        返回列表

台达分两大架构:DVP 系列(传统循环扫描,兼容三菱 FX)AS/AH 系列(支持多任务,ISPSoft/DIADesigner),二者输入采样机制不一样。

一、DVP 系列(ES2/SS2/EH3 等,单循环扫描)

扫描周期顺序:输入采样 → 用户程序执行 → END 输出刷新

输入采样阶段完整工作

  1. 扫描周期开始,进入输入采样CPU 一次性读取本体、扩展模块全部数字输入端子 X 硬件电平;经过硬件输入滤波电路。

滤波时间可通过特殊寄存器设定(10ms/20ms 等);外部信号必须维持大于滤波时间,才会被采样识别。

  1. 将端子状态批量复制到X 输入映像区采样完成之后,整个程序执行、输出刷新阶段,X 映像区不再跟随硬件变化。程序里面读取 X,读的是内存映像,不是直接读硬件端子。外部信号在程序中途变化,要等到下一轮扫描的输入采样阶段才会更新

  2. 模拟量 AI:AD 扩展模块硬件独立做 A/D 转换,转换完成存放在 AIW 寄存器;AIW 不受输入采样阶段约束,异步刷新,程序随时读取最新转换值

  3. 高速计数器 HSC(X0‑X7)不经过输入采样、不经过 X 映像区;硬件电路直接捕获脉冲,独立硬件计数,不受扫描周期限制。

  4. 立即刷新指令 REF程序中间可以调用REF X0 K16,中途直接读取硬件 X 端子,强制刷新 X 映像,不用等待下一轮扫描开头的输入采样阶段。

现象:普通 X 点最坏输入滞后≈1 个扫描周期;脉冲宽度小于扫描周期,普通 X 会丢失信号。

二、AS 系列(AS200‑AS300,支持多任务)

AS 有两种运行模式:

模式 1:传统单循环扫描

扫描周期开头,全局统一做一次输入采样,刷新全局 X 映像区;整个 OB1 主程序全部共用这一套全局输入映像,本扫描周期 X 保持不变。

模式 2:多任务模式(Cyclic 周期任务 / Event 事件任务)

AS 多任务和 ABB、士林 AX 行为类似:每个任务启动时,拷贝一份 IO 快照副本,任务内部使用这份副本;不同任务拥有独立 IO 快照,不是全局唯一映像区

  1. 周期任务启动瞬间,从底层 IO 缓冲区拷贝输入快照;任务运行全程,本任务内 X 不会被后台硬件改写。

  2. 后台总线异步更新底层 IO 缓冲区,和任务扫描不同步。别的高优先级任务可以读到更新后的硬件值,但不会改变当前任务已经拿到的快照。

  3. 如果需要传统 PLC “全局统一输入采样”,逻辑全部放在同一个周期任务;不要跨任务读写 IO。

AS 硬件中断(事件任务):任务启动瞬间同样做 IO 快照;不会自动锁存全局映像,只锁存本任务内部副本

三、关键特殊点

  1. 输入滤波数字 DI 硬件滤波,过滤抖动干扰;滤波时间设置过大,会增大信号响应延迟。高速计数器通道会自动绕过软件滤波。

  2. 高速输入 vs 普通输入

  • 普通 X:经过输入采样 + 滤波,受扫描周期约束。

  • 高速计数器输入:硬件直接捕获,绕过输入采样阶段。

  1. 立即刷新 REF 指令 DVP、AS 都支持 REF,可在程序任意位置强制读取硬件输入,刷新映像区;会增加程序执行时间,不建议频繁使用。

四、和其他 PLC 对比

表格

PLC输入采样时机映像区特点
台达 DVP扫描周期最开头全局唯一 X 映像,整个扫描周期不变
台达 AS 多任务每个任务启动各自快照每个任务独立 IO 副本,无全局统一映像
西门子 S7‑200SMART扫描周期开头全局 I 映像,所有 OB 共用
三菱 FX5U扫描周期开头 I/O 刷新全局 X 映像
ABB AC500每个任务启动快照任务独立 IO 副本

实操要点

  1. DVP 系列:宽度小于扫描周期的脉冲,普通 X 无法捕获,必须使用高速计数器。

  2. AS 多任务:不同任务之间,不要直接共享 IO 标签;任务开头拷贝副本,避免读到不一致快照。

  3. AI 模拟量不受输入采样阶段约束,模块硬件异步转换。

  4. REF 指令不要滥用,会拉高扫描时间。

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