1200PLC使用FOR循环指令后扫描周期显著增加,断开FOR循环可大幅缩短扫描周期。可通过优化FOR循环逻辑、改用条件判断+扫描周期循环或升级硬件配置来解决问题。
一、1200PLC扫描周期与FOR循环指令的核心问题
FOR循环对扫描周期的影响
现象:使用FOR循环后,1200PLC的扫描周期从6ms激增至45ms,且循环次数越多,扫描周期越长。
原因:FOR循环会在每个扫描周期内执行完整循环体,导致程序执行时间线性增加。例如,循环10次需10倍单次循环耗时。
FOR循环的适用性
适用场景:需在同一扫描周期内完成重复计算(如数组处理、数据排序)。
不适用场景:对实时性要求高(如高速控制、紧急停止响应),或循环次数过多导致扫描周期超过PLC看门狗时间(通常300ms)。
二、优化FOR循环以减少扫描周期的方案
方案1:优化FOR循环逻辑
减少循环内操作:将非必要计算移至循环外,或拆分循环为多个小循环。
示例:原循环内包含复杂数学运算,可提前计算常数或使用查表法替代实时计算。
限制循环次数:根据实际需求设定合理循环上限,避免过度循环。
效果:某产线案例中,将循环次数从100次降至20次,扫描周期缩短60%。
方案2:改用条件判断+扫描周期循环
原理:利用PLC的循环扫描机制,通过条件判断(如计数器)将循环分散到多个扫描周期。
实现步骤:
优势:避免单周期内长时间占用CPU,扫描周期稳定在较低水平(如<10ms)。
局限:需重新设计程序逻辑,可能增加代码复杂度。
初始化计数器(如
Counter := 0
)。在程序中添加条件判断:若
Counter < 最大值
,则执行一次循环体操作,并递增计数器;否则跳过。重置计数器(如每N个周期或满足其他条件时)。
方案3:升级硬件配置
提升CPU性能:选用更高性能的PLC型号(如S7-1500系列),其CPU执行速度更快,可缩短单次循环耗时。
优化I/O配置:减少不必要的I/O点,降低输入采样和输出刷新阶段耗时。
数据:某项目升级CPU后,相同FOR循环程序扫描周期从45ms降至25ms。
三、1200PLC无原生FOR循环时的替代方案
梯形图中的循环实现
示例:
lad
// 初始化计数器 LD SM0.0 // 常ON触点 S Counter, 0 // 计数器清零 // 循环体 LD Counter < 10 // 循环条件 JMP C1 // 跳转至标签C1 // 循环操作(如数据处理) INCW Counter // 计数器递增 JMP C0 // 跳转回循环开始 // 标签定义 LABEL C1 // 其他程序... 注意:需在循环外添加计数器清零逻辑,避免下一周期残留值影响。
JMP/LABEL指令:通过条件跳转实现循环,但需严格控制跳转次数,避免超限导致CPU停机。
SCL语言中的FOR循环
优势:SCL支持标准FOR循环语法,适合复杂算法实现。
示例:
scl
// 数组求和 VAR Array : ARRAY[0..9] OF INT := [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]; Sum : INT := 0; i : INT; END_VAR; // FOR循环求和 FOR i := 0 TO 9 DO Sum := Sum + Array[i]; END_FOR;
四、实际应用建议
实时性要求高的场景
避免使用FOR循环,改用条件判断+扫描周期循环或中断程序。
示例:高速分拣系统中,通过中断触发单次操作,而非循环扫描。
数据处理的场景
使用FOR循环简化代码,但需测试扫描周期是否满足要求。
优化技巧:将大数组分块处理,或利用PLC的空闲时间(如HMI通信间隙)执行循环。
调试与监控
使用PLC编程软件(如TIA Portal)的“程序状态”功能监控扫描周期变化。
设置扫描周期报警阈值,及时发现性能瓶颈。