CPM1A2A2AH2C 编程手册第八章

第8章PC运行与处理时间本章介绍了CPM1，CPM1A，CPM2A，CPM2C，以及SRM1(-V2)的内部处理，以及处理与执行所需要的时间。参阅本章可了解PC运行的精确时间。8-1CPM1/CPM1A循环时间与I/O响应时间5088-1-1CPM1/CPM1A循环5088-1-2CPM1/CPM1A循环时间5098-1-3I/O响应时间5108-1-41:1PC链接I/O响应时间5118-1-5中断处理时间5138-1-6CPM1/CPM1A指令执行时间5148-2CPM2A/CPM2C循环时间与I/O响应时间5198-2-1CPM2A/CPM2C循环时间5198-2-2I/O响应时间5208-2-31:1PC链接I/O响应时间5218-2-4中断处理时间5238-2-5CPM2A/CPM2C指令执行时间5248-3SRM1(-V2)循环时间与I/O响应时间5338-3-1SRM1(-V2)循环5338-3-2SRM1(-V2)循环时间5348-3-3I/O响应时间5368-3-41:1PC链接I/O响应时间5378-3-5中断处理时间5388-3-6SRM1(-V2)指令执行时间539507CPM1/CPM1A循环时间与I/O响应时间8-1CPM1/CPM1A循环时间与I/O响应时间8-1-1CPM1/CPM1A循环CPM1/CPM1A运行的整个流程如下图所示。第8-1节电源初始化处理初始化硬件和程序存储区检测否检查正确?监控处理是置位错误标志，并激活指示灯预设循环时间监控时间错误或警报?ERROR(lit)ALARM（闪烁）执行用户程序程序结束?否是检测循环时间设置最大循环否时间设置?是等待最小循环时间结束执行程序循环时间循环时间处理计算循环时间刷新输入位和输出端I/O刷新外部端口服务外部端口服务注初始化处理包括清IR，SR，和AR区，预设系统定时器，以及检查I/O单元。508CPM1/CPM1A循环时间与I/O响应时间8-1-2CPM1/CPM1A循环时间第8-1节下表列出了CPM1/CPM1A所涉及到的处理，并且介绍了各自的处理时间。处理内容所需时间监视设置循环看门狗定时器，I/O总线检查，UM检查，时钟0.6ms刷新，刷新分配给新功能的位，等等程序执行执行用户程序执行指令总的时间。（根据用户程序内容的不同而不同）循环时间计算如果在PC设置的DM6619中设置最小循环时间，等待设置时间循环时间计算I/O刷新读输入信息到输入位写输出信息（程序执行的结果）到输出位除等待处理以外，几乎都是瞬间完成的10点CPU:0.06ms20点CPU:0.06ms30点CPU:0.3ms扩展I/O单元:0.3ms外部端口服务设备与所服务的外部端口进行连接0.26ms以上，循环时间（最长为66ms）的5％或以下（见注释）注分配给外部端口服务的循环百分比可在PC设置(DM6617)中更改。循环时间和运行循环时间对CPM1/CPM1A运行的影响如下所示。当一个长循环时间影响到运行时，需缩短循环时间或使用中断程序来提高响应速度。循环时间运行条件10ms或更长若使用TC004～TC127，TIMH(15)可能不能正确运行。（使用TC000～TC003时运行正常）20ms或更长使用0.02秒时钟位(SR25401)时，程序运行可能不正确100ms或更长TIM运行可能不正确。使用0.1秒时钟位(SR25500)时，程序运行可能不正确。发生CYCLETIMEOVER错误（SR25309变ON）。见注1。120ms或更长FALS9F监控时间SV越界。发生系统错误(FALS9F)，并且终止运行。见注2。200ms或更长使用0.2秒时钟位(SR25501)编程时，程序运行可能不正确。注1.PC设置(DM6655)可用来使CYCLETIMEOVER错误监测无效。2.可在PC设置(DM6618)中更改循环监控时间。循环时间举例本例计算了一个CPU单元为20个I/O点（12点输入，8点输出）的CPM1/CPM1A的循环时间。I/O构成如下：输入：1个字(00000～00011)输出：1个字(01000～01007)假设其余的运行条件如下：用户程序：500条指令（仅包括LD和OUT指令）循环时间：可变（无最小设置）509CPM1/CPM1A循环时间与I/O响应时间第8-1节假设用户程序中单条指令的平均处理时间为2.86μs。循环时间如下表所示。处理计算方式时间（带编程设备）时间（不带编程设备）1.监视固定0.6ms0.6ms2.程序执行2.86×500(μs)1.43ms1.43ms3.循环时间计算可忽略0ms0ms4.I/O刷新0.01×1＋0.005×1(μs)0.06ms0.06ms5.外部端口服务最小时间0.26ms0ms循环时间(1)+(2)+(3)+(4)+(5)2.35ms2.09ms注1.可通过编程设备从PC中读取循环时间。2.最大循环时间与当前循环时间分别保存在AR14与AR15中。3.循环时间可随实际运行条件而改变，因此没有必要与计算值保持精确一致。8-1-3I/O响应时间I/O响应时间，即接收到一个输入信号后（即，输入位变ON后），PC用于检测和处理输入信息，并输出一个控制信号（即把处理结果输出给一个输出位）所花费的时间。I/O响应时间随计时与处理条件的变化而改变。以下面程序为为例子，具体说明最小最大I/O响应时间。输出入输下列条件用来举例说明如何计算I/O响应时间输入ON延迟：8ms（输入时间常数：缺省设置）监视时间：1ms（包括CPM1A的I/O刷新）指令执行时间：14ms输出ON延迟：10ms外部端口：未使用最小I/O响应时间如下图所示，CPM1/CPM1A刚好在I/O刷新的前一刻接收到一个输入信号，此时它的响应最为迅速。输入点输入位输入ON延迟(8ms)I/O刷新执行程序与其他处理(15ms)I/O刷新输出ON延迟(10ms)输出点最小I/O响应时间=8+15+10=33ms510CPM1/CPM1A循环时间与I/O响应时间第8-1节最大I/O响应时间如下图所示，CPM1/CPM1A在输入刷新阶段结束后立即接收到一个输入信号，此时它的响应时间最长。在这种情况下，其响应延迟大约为一个循环。输入点输入位输入ON延迟(8ms)输出点I/O刷新执行程序与其他处理(15ms)I/O刷新执行程序与其他处理(15ms)I/O刷新输出ON延迟(10ms)最大I/O响应时间=8+15×2+10=48ms8-1-41:1PC链接I/O响应时间当两台CPM1/CPM1A以1:1方式链接时，其I/O响应时间即为在一台CPM1/CPM1A执行一个输入，并通过1:1链接通信方式把结果输出给另一台CPM1/CPM1A所需要的时间。本例中，在主机和从机上执行如下指令，具体说明最大I/O响应时间与最小I/O响应时间，如下图所示。在本例中，通信方向为主机向从机。主机从机输出(LR)输入输出入输(LR)下列条件用来举例说明如何计算I/O响应时间。在CPM1/CPM1APC中，LR区中的字LR00～LR15用于1:1数据链接，其传输时间固定为12ms。输入ON延迟：8ms（输入时间常数：缺省设置）监视时间：10ms指令执行时间：15ms输出ON延迟：10ms外部端口：未使用最小I/O响应时间在下列情况下，CPM1/CPM1A的响应最为迅速：1,2,3...1.CPM1/CPM1A刚好在输入刷新阶段的前一刻接收到一个输入信号。2.刚好在主机至从机传输开始前发生主机通信服务。511CPM1/CPM1A循环时间与I/O响应时间第8-1节3.传输完成后立即发生从机通信服务。输入点I/O刷新输入位机主输入ON延迟(8ms)监视，通信，等CPU处理执行程序主机循环时间(10ms)主机到从机传输时间(12ms)CPU处理机从输出点执行程序从机循环时间(15ms)最小I/O响应时间=8+10+12+15+10=55ms输出ON延迟(10ms)计算公式＝输入ON响应时间＋主机循环时间＋从机循环时间＋输出ON响应时间最大I/O响应时间在下列情况下，CPM1/CPM1A的响应时间最长：1,2,3...1.CPM1/CPM1A刚好在输入刷新阶段结束后接收到一个输入信号。2.主机通信服务未能在主机至从机传输过程中发生。3.刚好在从机通信服务结束时完成传输。最大I/O响应时间输入ON响应时间＋主机循环时间×2＋传输时间×3＋输出ON响应时间输入点机主输入位输入ON响应时间I/O刷新外部端口服务CPU处理执行程序执行程序主机#1执行程序执行程序（根据输入点情况传输数据）主机到从机传输时间从机到主机传输时间主机到从机传输时间CPU处理机从输出点执行程序执行程序执行程序执行程序从机#1从机#2从机#3输出OFF响应时间最大I/O响应时间=8+10x2+12x3+15x3+10=119(ms)512CPM1/CPM1A循环时间与I/O响应时间8-1-5中断处理时间第8-1节本小节介绍的处理时间包括：调用中断处理程序到执行中断的时间，以及完成中断处理程序到中断返回到中断处的时间。它适用于输入中断，间隔定时器中断，以及高速计数器中断。1,2,3...1.中断源2.中断ON延迟3.等待中断屏蔽处理完成4.将处理过程改为中断处理5.中断程序（仅限于CPM1A）6.返回中断处下表所列的时间包括：中断信号的产生到调用中断处理程序的时间，以及完成中断处理程序到返回到原先位置的时间。项目内容时间中断ON延迟这个延迟时间为中断输入位变ON到执行中断这段时间。它与其他中断无关。100μs等待中断屏蔽处理完成这个时间为处理完成前中断等待的时间。这种情况在执行屏蔽处理时发生。下面将详细说明。见下面说明将处理过程改为中断处理将处理过程改为中断处理所花费的时间。30μs返回从执行RET(93)指令开始，到返回到中断处所需要的时间。30μs屏蔽处理如下所述，在运行过程中把中断屏蔽。在处理完成前，所有中断均需保持一定时间的屏蔽。非致命错误的产生与清除当发生某个非致命错误并把错误内容注册到CPM1中时或在清除错误时，在处理完成前，中断最多将被屏蔽100μs。在线编辑在运行过程中执行在线编辑时，中断最多被屏蔽600ms（即：编辑DM6144～DM6655）。此外，在此处理过程中，系统处理将被迫最多等待170μs。计算举例本例显示了在如下条件下使用输入中断时的中断响应时间（即：中断输入变ON到中断处理程序开始前的时间）。最小响应时间中断ON延迟：100μs中断屏蔽等待时间：0μs+将处理过程改为中断处理：30μs最小响应时间：130μs最大响应时间（除DM6144～DM6655的在线编辑之外）中断ON延迟：100μs中断屏蔽等待时间：170μs+将处理过程改为中断处理：30μs最大响应时间：300μs513CPM1/CPM1A循环时间与I/O响应时间第8-1节除上述的响应时间以外，执行中断处理程序本身所需要的时间和返回到中断处所需要的30μs返回时间也必须计算在内。8-1-6CPM1/CPM1A指令执行时间下表列出了CPM1/CPM1A指令的执行时间基本指令编码助记符ON执行时间(μs)条件（上限：最小；下限：最大）OFF执行时间(μs)RSETILJMP------------------------------LDLDNOTANDANDNOTORORNOTANDLDORLDOUTOUTNOT1.72任意---1.320.724.0---SET5.8---RSET5.9---TIM10.0SV为常数16.216.06.4SV为*DM31.4316.4---CNT12.5SV为常数14.16.26.6SV为*DM29.16.26.6特殊指令编码助记符ON执行时间(μs)条件（上限：最小；下限：最大）OFF执行时间(μs)00NOP0.36任意01END10.802IL4.62.603ILC3.63.604JMP4.32.405JME4.74.706FAL38.55.507FALS5.05.408STEP14.911.109SNXT