PLC-AUTOMATIZACE - PLC - REAKČNÍ DOBA Provoz webu zajišťuje:

www.hapesoft.cz

REAKČNÍ DOBA

Charakteristika

Reakční doba je časový interval, který uplyne od okamžiku změny sledovaného signálu až po okamžik odpovídající reakce systému na výstupu.

Optimální reakční doba

Optimální reakční doba závisí na rychlosti zpracování cyklu PLC, dobou cyklu a kvalitou vzorkování.

Obrázek 1
Optimální reakční doba.

Pro vysvětlení budeme pracovat s jednoduchým přenosem signálu ze vstupu na výstup s ideálním vzorkováním (viz obrázek 1). Signál ideálně změní stav na "zapnuto" těsně před okamžikem vzorkování 1, tedy je s minimální prodlevou zachycen a předán do programu ke zpracování. Stav změny je zpracován a přenese se na odpovídající výstup v okamžiku 2. Stejně tak probíhá přechod do stavu "vypnuto". Reakční doba tREACT = tCYCLE + tPRE a doba trvání signálu na výstupu tOUT ≈ tIN není zatížena časovou chybou oproti signálu na vstupu, která by byla větší než doba cyklu, ∆t < tCYCLE.

Zatímco vstupní signál může a vzniká, asynchronně k cyklu PLC, výstup je synchronizován s cyklem PLC.

Odchylky reakční doby

Odchylkám v reakční době se nedá vyhnout a nejedná se o chybové stavy. V určitých případech je však nutno na tyto odchylky brát zřetel, například, pokud by byly používány snímače pro detekci polohy (eventuelně nastavení) využívající nezabezpečený binární kód, např. dvojkové soustavy, BCD, Aikenův kód.

Opoždění detekce náběhu signálu

Obrázek 2
Opoždění detekce náběhu signálu.

Pokud jsme v předchozím případě signál optimálně vzorkovali, tj. 2 vzorky v průběhu trvání stavu "zapnuto" a dojde ke změně periody vzorkování nebo se změna stavu signálu "zapnuto" opozdí za okamžikem vzorkování 1 (viz obrázek 2), je tato změna zaznamenána až při následujícím vzorkování 2. Ke ztrátě impulsu signálu sice nedojde, ale dojde ke zkreslení doby trvání stavu signálu na výstupu oproti době trvání signálu na vstupu.

Poznámka
Odchylky od ideálního stavu jsou na obrázku vyznačeny šrafovaně.

Opoždění detekce ukončení signálu

Obrázek 3
Změna detekce ukončení signálu.

Situace opačná k předchozímu případu je znázorněna na obrázku 3. Ukončení stavu signálu "zapnuto" se o málo opozdí za okamžikem vzorkování 3 nebo dojde k posunu okamžiku vzorkování. Ukončení stavu signálu je potom zpracováno až po okamžiku vzorkování 4. Ke ztrátě impulsu signálu sice nedojde, ale dojde k prodloužení doby trvání stavu signálu.

Poznámka
Odchylky od ideálního stavu jsou na obrázku vyznačeny šrafovaně.

Opoždění detekce náběhu a ukončení signálu

Obrázek 4
Změna detekce náběhu a ukončení.

Stav opoždění detekce náběhu i ukončení signálu (viz obrázek 4) vyjadřuje stav, kdy je celý signál celkově opožděn za okamžiky vzorkování 1 a 3. Ke ztrátě impulsu signálu nedojde, odpovídá i doba trvání signálu na výstupu, průběh signálu výstupu je však posunut o dobu cyklu.

Poznámka
Odchylky od ideálního stavu jsou na obrázku vyznačeny šrafovaně.

Zkrácení reakční doby

Zkrácení reakční doby je žádoucí v případě, kdy je nutno zajistit minimální, nejkratší, reakční dobu PLC na stav signálu.

Přímý přístup k periferiím

Obrázek 5
Zkrácení reakční doby přímým přístupem.

Přímý přístup k periferiím umožňuje obejití obrazu procesních výstupů, který je zpracován až na konci cyklu, a umožňuje změnu stavu výstupu i během cyklu CPU mimo vzorkovací periodu. Záleží však na tom, kde v programu je instrukce přímého zápisu na výstupní periferii zařazena.

Tím se zkrátí doba, po kterou by výstupní reakční signál "čekal" na okamžik aktualizace výstupů a může být neprodleně nastaven.

Poznámka
Odchylky od ideálního stavu jsou na obrázku vyznačeny šrafovaně.
Existuje i možnost programového vzorkování vstupů přímým přístupem ale záleží na odhadu programátora, jak často má vstup přímo programově dotazovat. Tato metoda je však na úkor celkové doby cyklu opakováním dotazu na stav vstupu.

Zpracování přerušení

Obrázek 6
Zkrácení reakční doby přerušením.

Zpracování přerušení generované sledovaným signálem umožňuje zjistit stav (změnu) sledovaného signálu i mimo okamžiky vzorkování, a tím i obejití obrazu procesních vstupů.

Tímto se zkrátí doba, po kterou by vstupní sledovaný signál "čekal" na okamžik vzorkování a může být neprodleně zpracován.

Poznámka
Odchylky od ideálního stavu jsou na obrázku vyznačeny šrafovaně.

Kombinace přerušení a přímého přístupu k periferiím

Obrázek 7
Zkrácení reakční doby přerušením
a přístupem k periferiím.

Kombinace předchozích metod dovoluje realizaci téměř okamžité reakce PLC na změnu vstupního signálu a odezvy na výstupu.

V libovolném okamžiku je přerušením změna signálu převedena do programu a přímým přístupem k výstupním periferiám provedena změna výstupu.

Poznámka
Odchylky od ideálního stavu jsou na obrázku vyznačeny šrafovaně.
 
Varování
Nepokoušejte realizovat zkrácení reakční doby všech signálů. Rychlost zpracování cyklu PLC je dostatečná jak u starších, tak i u nových, současných, systémů. Zkrácení reakční doby je účelné pouze ve specifických případech, požadavcích a technologií.

PLC-AUTOMATIZACE - PLC - REAKČNÍ DOBA
 
Publikovaný obsah je určen pouze pro individuální studium.
Není povolena distribuce, prodej, přetisk a použití textu a/nebo vyobrazení (úplný, dílčí a/nebo částečný), použití ke školení a/nebo výuce (hromadné, skupinové nebo zadávané), veřejné a/nebo skupinové prezentace a ani jiné formy šíření v hmotné a/nebo nehmotné podobě.