S7-1200 一看就会的《PLC性能测试技术》

大家好，我是南歌姐姐！今天我们来聊一聊 S7-1200 PLC性能测试技术 。S7-1200是西门子家族中的一款经典PLC，性能强大、功能丰富、，是许多工业自动化项目的。性能测试是了解和优化PLC运行的重要手段，掌握这项技能，不仅可以让你的程序更高效，还能为项目节省成本。

这篇文章，我会带你从零开始，教你如何对S7-1200进行性能测试，让你的PLC程序跑得又快又稳！我们会从基础原理讲起，逐步深入，适合初学者，也欢迎有经验的朋友一起来交流学习。

1.

 概述

PLC在工业自动化中扮演大脑的角色，而性能测试则是保证这个“大脑”高效运行的关键。所谓性能测试，简单说就是 测量PLC运行的效率和速度 ，包括扫描周期、响应时间、通信速度等指标。

为什么性能测试这么重要呢？举个例子：如果你的PLC扫描周期太长，可能会导致动作延迟，影响设备的实时性；而响应时间过慢，则可能让紧急停机信号失效，造成安全隐患。学会性能测试，不仅能提高系统效率，还能提升设备的可靠性和安全性。

2.

 硬件配置

在开始测试之前，我们需要准备以下硬件：

1. S7-1200 PLC （推荐型号：CPU 1212C或以上，带有基本的I/O接口）。

2. 编程电缆 （通常是西门子原装的USB-PPI电缆）。

3. 电脑 （安装了TIA Portal软件，用于编程和测试）。

4. 测试设备 ：

* 一个简单的输入设备（如按钮开关）。* 一个输出设备（如信号灯或继电器）。

1. 24V直流电源 （用于供电）。

准备好这些硬件后，我们就可以开始啦！

3.

 设计思路

PLC性能测试的核心是 测量时间 。我们可以通过以下几种方法来测试S7-1200的性能：

1. 扫描周期测试 ：测量PLC从读取输入、执行程序到输出信号所需的时间。

2. 响应时间测试 ：测量从输入信号触发到输出动作完成的时间。

3. 通信性能测试 ：测试PLC与上位机或其他设备之间的数据传输速度。

为了实现这些测试，我们可以使用PLC的内置计时器功能（如T_P指令）或系统时钟变量，记录具体的时间点，并计算时间差。

4.

 实现细节

1. 扫描周期测试

实现步骤 ：

1. 在TIA Portal中，新建一个PLC项目。

2. 定义一个 计时器变量 （如Cycle_Time），类型为Time。

3. 在主程序中插入以下代码：

// 开始时间

“Start_Time” ：= T_P(CYCLE_TIME)；// 获取扫描周期的系统时间（单位：ms）// 记录扫描周期“Cycle_Time” ：= “Start_Time” - “Last_Time”；// 当前时间与上次时间的差值// 更新上一次时间“Last_Time” ：= “Start_Time”；

代码说明 ：

CYCLE_TIME 是PLC的系统变量，可以实时获取当前扫描周期。

通过记录两次扫描的时间差，我们就可以计算出PLC的扫描周期。

练习 ：尝试通过改变程序复杂度，观察扫描周期的变化。（比如增加循环指令或逻辑判断）

2. 响应时间测试

实现步骤 ：

1. 在硬件上连接一个按钮开关（作为输入）和一盏信号灯（作为输出）。

2. 在程序中定义两个变量：

* `Input_Time`：记录输入信号触发的时间。* `Output_Time`：记录输出信号点亮的时间。

1. 在主程序中插入以下代码：

// 输入信号触发时记录时间

IF Input_Signal THEN“Input_Time” ：= T_P(CYCLE_TIME)；END_IF；// 输出信号点亮时记录时间IF Output_Signal THEN“Output_Time” ：= T_P(CYCLE_TIME)；END_IF；// 计算响应时间“Response_Time” ：= “Output_Time” - “Input_Time”；

代码说明 ：

当输入开关按下时，记录触发时间；当信号灯点亮时，记录输出时间。

两者时间差即为响应时间。

练习 ：尝试通过改变输入/输出设备，观察响应时间的变化。

3. 通信性能测试

实现步骤 ：

1. 在PLC与电脑之间建立通信连接（通过以太网或PPI电缆）。

2. 使用PUT和GET指令，将数据从PLC传输到电脑。

3. 在电脑端记录数据的发送和接收时间，计算通信延迟。

5.

 功能扩展

性能测试完成后，你还可以尝试以下扩展功能：

1. 实时监控 ：将测试结果通过HMI（人机界面）显示出来，便于观察和记录。

2. 数据存储 ：将测试数据存储到SD卡或上传到数据库中，用于后续分析。

3. 多设备对比 ：同时测试多个PLC的性能，比较不同型号的优劣。

6.

 调试方法

1. 逐步验证 ：从简单的扫描周期测试开始，逐步添加响应时间和通信性能测试。

2. 观察结果 ：在PLC的监控模式下，实时观察测试数据是否正常。

3. 检查硬件连接 ：确保按钮、信号灯等设备连接正确，避免误差。

7.注意事项

1. 保持程序简洁 ：测试程序越简单，结果越准确。

2. 考虑环境因素 ：如通信延迟可能会受到网络环境影响。

3. 定期测试 ：PLC的性能可能会随使用时间变化，建议定期进行性能评估。

8.

 应用场景

性能测试不仅适用于PLC的优化，还可以用于以下场景：

设备选型 ：通过测试不同PLC的性能，选择Zui适合项目的型号。

故障排查 ：发现扫描周期或响应时间异常时，可以快速定位问题。

优化过程控制 ：通过缩短扫描周期和响应时间，提高系统控制精度。

9.

 故障排除

1. 扫描周期异常 ：可能是程序中存在死循环或过多的复杂指令，尝试优化程序结构。

2. 响应时间过长 ：检查输入设备的触发灵敏度和输出设备的响应速度。

3. 通信延迟过高 ：检查网络连接是否稳定，尝试更换通信电缆或设备。

10.

 总结