报告事件溢出到诊断缓冲区中例如，如果 CPU 首先丢弃了循环中断 OB的启动事件，则之后的操作将取决于该 OB 参数“报告事件溢出到诊断缓冲区中”(Report event overflow intodiagnostic buffer)。如果已选中该复选框，CPU将针对此事件源的过载情况在诊断缓冲区中输入事件。如果再次发生过载的情况（溢出计数器从 0 变为 1），则会在下一 OB结束处输入另一诊断缓冲区条目。启用时间错误循环中断 OB 参数“启用时间错误”(Enable time error)用于指定在达到类似事件的特定过载级别时是否调用时间错误 OB。使用 OB 参数“启用时间错误”(Enable time error)设定达到类似事件的限值之前对过载的响应。CPU 丢弃类似事件之前的响应。默认情况下不会设置“启用时间错误”(Enable timeerror) 参数。时间错误的事件阈值选中“启用时间错误”(Enable time error)复选框可启用“时间错误的事件阈值”(Event thresholdfor time error) OB参数。使用“时间错误的事件阈值”(Event threshold for time error) OB 参数指定 CPU 调用时间错误OB 之前队列中允许的类似事件数量。“时间错误的事件阈值”(Event threshold for time error)参数的值范围为：1 ≤ “时间错误的事件阈值”(Event threshold for time error)≤“待排队的事件”(Events to bequeued)。示例 1下例显示了多个类似事件的出现速度快于 CPU 处理关联 OB的速度时 CPU 的响应。在示例 1中，用户选择了以下参数分配：图 3-2 过载特性的参数分配示例18循环和响应时间功能手册, 11/2022, A5E03461511-AG程序执行3.2过载特性下图显示了事件调用关联 OB 后的处理序列。发生的事件调用 OB 后，事件会占用 OB 的一个时隙。CPU处理完该事件后，被占用的时隙会再次可用。如果 CPU 尚未完成对发生事件 OB 的处理，随后发生的事件在这段时间内会各占用OB的其它时隙。此数目超过配置的待排队事件数目后，这些事件会被丢弃，并会由溢出计数器进行计数。完成长时间运行的 OB 时，CPU会在诊断缓冲区中创建一个条目，并会将溢出计数器置零 (①)。CPU 处理完长时间运行的 OB 后，会接着处理依次排队事件的OB。下次出现新事件时，CPU 会将之前的复位溢出计数器值写入 OB 的启动信息中。CPU 随后会处理 OB(②)与示例 1不同，示例 2 中的 CPU 在超出所组态的事件阈值后将请求时间错误。仅当 OB的所有时隙同时释放时，才会出现其它时间错误。适用性“循环程序的执行”部分的说明适用于以下系统的 CPU 组件：• S7‑1500自动化系统• ET 200MP 和 ET 200SP 分布式 I/O 系统• 基于 SIMATIC S7-1500 的 ET200pro 分布式 I/O 系统的 CPU• S7‑1500R/H 冗余系统（处于 RUN-Solo 系统状态）在RUN-Redundant 系统状态下，“S7-1500R/H 冗余系统的循环和响应时间 (页 58)”部分的说明适用。限制如果使用S7‑1500R/H 冗余系统，与 S7‑1500 自动化系统相比，存在一些限制条件。S7‑1500R/H 冗余系统并非支持S7‑1500 自动化系统的所有硬件特性和固件功能（例如，S7‑1500R/H 冗余系统不支持 PROFIBUS DP、中央I/O、Web 服务器等）。循环循环的定义在一个循环中，包含以下几部分内容：• 自动更新输出的过程映像分区 0 (PIPI 0)•自动更新输入的过程映像分区 0 (PIPI 0)• 循环程序的执行在该循环中，过程映像分区 0将自动更新。通过“自动更新”(Automatic update) 设置（默认）组态 I/O 模块时，应将 I/O地址分配给这些过程映像分区 (PIPI 0/PIPQ0)。下图举例说明一个循环期间发生的各个阶段。在下例中，用户组态了Zui小循环时间。更新过程映像分区和处理循环程序在组态的Zui小循环时间结束之前完成。因此，CPU会等待组态的Zui小循环时间到期，然后再开始下一次程序循环。① 操作系统启动循环时间测量的循环控制点。② CPU将过程映象输出的状态写入输出模块中。③ CPU 读取输入模块的输入状态，并将输入数据写入过程映像输入中。④ CPU执行用户程序，并执行程序中的指令。⑤ 等待阶段，直至组态的Zui小循环时间结束循环控制点达到循环控制点后，CPU 已完成循环程序，不再执行OB。此时，所有用户数据保持一致。要求没有任何修改用户数据的通信（比如 HMI 通信或 PUT/GET通信）处于活动状态。循环控制点标记了：• 循环及其循环时间统计信息结束• 下一循环及其循环时间统计信息开始•重新开始监测组态的Zui大循环时间（超时计数器复位）循环控制点的到达取决于以下哪一事件是Zui后发生的：• 结束上一个程序循环 OB•Zui小循环时间到期（若已组态）已到达循环控制点后，CPU 会执行以下步骤：1. 将过程映像输出写入输出模块2.将输入模块的输入状态读取到过程映像输入中3. 执行第一个程序循环 OB4.2 循环时间循环时间的定义循环时间是 CPU执行以下操作需要的时间：• 更新过程映像输入/输出• 执行循环程序• 中断此循环的所有程序段和系统活动•等待Zui小循环时间（如果已进行参数设置，且时间长于程序执行时间）4.2.1不同的循环时间简介由于处理时间可能不同，因此每个循环的循环时间 (Tcyc) 各不相同。具体原因包括：• 例如，程序运行时间不同：–程序循环– 条件命令– 条件块调用– 程序路径不同• 因中断而导致时间延长，例如：– 时间驱动型中断处理– 事件驱动型中断处理–通信循环时间不同的原因下图举例说明了这两种不同的循环时间 Tcyc1 和 Tcyc2。23循环程序的执行4.2循环时间循环和响应时间功能手册, 11/2022, A5E03461511-AG本例中，由于循环程序被循环中断 OB（例如：OB30）中断，因此循环时间 Tcyc2 大于 Tcyc1。之后，运动控制功能和通信将再次中断该循环中断 OBZui小循环时间在 STEP 7中，可设置 CPU 的Zui小循环时间。非冗余 CPU 的默认Zui小循环时间设置为 1 毫秒。在以下情况下，建议增大该值：•降低循环时间的波动范围。• 使用剩余的计算时间执行通信任务。CPU随后会在Zui小循环时间到期之前处理这些通信任务。使剩余计算时间可用于通信任务的优点如下：–延长Zui小循环时间，避免过程映像不必要地频繁更新，从而降低背板总线的负载。–延长Zui小循环时间可提高通信性能。Zui大循环时间Zui大循环时间是循环程序运行时间的可组态上限。Zui大循环时间任务将监视相应进程需要的响应时间。非冗余CPU 的Zui大循环时间默认设为 150 ms。为 CPU 分配参数时，可在 1 ms 到 6000 ms范围内设置该值。如果当前处理的循环时间长于Zui大循环时间，则会调用时间错误 OB(OB 80)。通过 OB 80 中的用户程序指定CPU 对时间错误的响应。下表列出了使用和不使用已组态 OB 80 的情况下超出循环时间时 CPU 的响应：表格 4-1 超出循环时间时 CPU 的响应超出循环时间的次数 ⇒ 操作模式首次超出循环时间1)（不使用 OB 80）⇒STOP首次超出循环时间（使用 OB 80）⇒ RUN第二次超出循环时间（使用 OB 80）⇒ STOP1) 在当前循环内有关 R/HCPU 在循环时间超时时的行为，请参见“Zui大循环时间和时间错误 (页 58)”部分。循环时间的统计可直接从 STEP7（“在线工具”(Online tools)任务卡）中读取循环时间统计信息，也可通过“RT_INFO”指令读取。可使用指令“RT_INFO”在 STEP 7中生成有关通信或用户程序特定组织块运行时间的统计信息。具体包括：• Zui短和Zui长循环时间• 用于通信和用户程序的运行时间说明在显示屏和Web 服务器中，显示循环时间的统计信息使用 S7-1500 CPU，还可通过 CPU 显示屏调用循环时间统计信息。在 CPU的固件版本 V2.0 及以上版本中，循环时间统计信息也将显示在 Web 服务器中。要直接在 STEP 7中查看循环时间的统计信息，请按以下步骤操作：1. 使用 STEP 7 建立与 CPU 的在线连接。2. 选择“在线工具”(Onlinetools) 任务卡。结果：循环时间统计信息图显示在循环时间部分。25循环程序的执行4.2 循环时间循环和响应时间功能手册,11/2022, A5E03461511-AG下图显示了从 STEP 7 直接读取的循环时间统计信息。在本示例中，循环时间在 7 ms和 12 ms间波动。当前的循环时间为 10 ms。本示例中的Zui大循环时间设置为 40 ms。 循环时间的统计在用户程序中，可使用指令“RT_INFO”查看 CPU 的运行时间特性信息。指令包含的信息如下：• 用户程序和通信的CPU 占用率（以百分比表示）• 各 OB 的运行时间参考有关指令“RT_INFO”的其它信息，请参见 STEP 7在线帮助。4.2.2 循环时间的影响因素4.2.2.1过程映像分区的更新时间估算过程映像分区的更新时间过程映像分区的更新时间，取决于分配的集中式和分布式 I/O模块数据的数据量。可通过以下公式计算更新时间：过程映像更新的基本负载+ 过程映像中的字数 x 集中式 I/O 的复制时间+过程映像中通过 DP 传输的字数 x PROFIBUS I/O 的复制时间+ 过程映像中通过 PROFINET 传输的字数 xPROFINET I/O 的复制时间过程映像分区的更新时间过程映像分区的更新时间下表列出了估算过程映像分区的典型更新时间的时间值。26循环和响应时间功能手册,11/2022, A5E03461511-AG循环程序的执行4.2 循环时间S7-1500 CPU 过程映像分区的更新时间表格 估算S7-1500 CPU 过程映像分区典型更新时间的数据说明ET 200SP CPU 背板总线的更新时间有关 ET 200SP CPU的更新时间，另请注意“执行循环及时间驱动程序时的响应时间 (页 49)”部分中的表格“ET 200SP CPU的更新时间”。用户程序的执行时间简介具有较高优先级的组织块或系统活动可中断优先级较低的组织块或系统活动，从而可延长其运行时间。无中断时的程序执行时间无中断时，用户程序的运行时间固定。运行时间取决于用户程序中执行的操作数量。下表列出了典型的操作持续时间。S7-1500CPU操作的持续时间指令“RUNTIME”请注意，表格中指定的时间为典型值。因此，可以有从指定典型值派生出的用户程序。请务必事先通过指令“RUNTIME”检查关键程序序列的运行时间。因高优先级组织块嵌套和/或中断造成时间延长用户程序因高优先级OB而中断时，将产生一些基本的时间开销。此外，还需要考虑所指定过程映像分区的更新时间以及所包含用户程序的执行时间。下表列出了各种中断和错误事件的典型时间。S7-1500CPU 中断的基本时间开销因通信负载导致循环时间延长通信对循环时间的影响在 CPU 的顺序模型中，通信任务的处理优先级为15。优先级大于 15 的所有程序段（如运动控制功能）将不受通信影响。所组态的通信负载CPU 操作系统将Zui大指定比例的总 CPU处理性能用于处理通信任务。可以在 STEP 7 中为 S7系列的 CPU 设置通信负载。创建 CPU 时的默认值取决于所用 CPU的型号和版本。通信不需要使用这些执行性能时，可将其用于操作系统和用户程序。通信所需的计算时间以 1 ms 为增量，优先级为15。如果通信负载为 50% 时，则相当于每毫秒增加 500μs。可以使用以下公式计算因通信导致增加的循环时间。Zui大循环时间与已组态通信负载之间的依赖关系本图说明了Zui大循环时间和已组态通信负载（无通信的循环时间为10 ms）之间的非线性关系。本例中，没有优先级 > 1 的 OB。① CPUs 1516T(F)‑3PN/DP、1517(F)‑3 PN/DP、CPU 1517T(F)‑3 PN/DP、CPU 1518(F)‑4PN/DP、1518(F)‑4 PN/DP MFP：可设置的Zui小通信负载为 5%。图 4-7 Zui大循环时间与已组态通信负载的关系通信负载较低时，循环时间降低用户可以降低硬件配置中的通信负载设置。例如，如果将通信负载设置为 20%而非 50%，则因通信而导致的循环时间延长将从 2 倍下降为 1.25倍。对实际循环时间的影响但通信仅仅是造成循环时间延长的一个因素。造成循环时间延长的所有已组态事件（如硬件中断），将导致一个循环内发生更多的异步事件。这些异步事件会进一步延长循环程序执行时间。延长的时间取决于循环中发生和处理的事件数量。说明检查参数变化•检查在系统运行期间参数“因通信引起的循环负载”的值变化带来的影响。可通过“RT_INFO”指令确定通信和用户程序所用的运行时间。•为了防止发生时间错误（如，在一个循环内超出循环时间），在设置Zui大循环时间时，应考虑通信负载。37循环程序的执行4.2循环时间循环和响应时间功能手册, 11/2022,A5E03461511-AG负载对实际循环时间的影响以下示例显示了循环时间如何根据负载增加。示例 1示例 1 显示了运行时间为 100ms 的 OB 1。OB 1 的运行时间既不会被通信负载中断，也不会被较高优先级 OB 中断。在示例 5 中，OB 1 也会被优先级为17 的 OB 30 中断。此外，OB 1 会被通信任务中断。由于OB 30 的优先级（优先级 17）高于通信任务的优先级（优先级15），因此中断点与示例 4 不同。被 OB 30 抑制的通信任务会在特定限值内恢复运行。因此，通信会在该时间内（本例中为 5ms）完全抑制循环程序。循环时间增至 400 ms，如示例 4 中所示。低负载和高负载的循环时间曲线下图的 y 轴以 %表示循环时间。值 表示未使用较高优先级 OB 且不具有通信负载时的CPU 循环时间。x 轴表示由较高优先级 OB引起的负载（以 % 表示）。图中的蓝色曲线 ① 显示了不具有通信负载时的循环时间过程。红色曲线 ②显示了具有Zui大通信负载以及参数化通信负载为 50% 时的循环时间过程。① 不具有通信负载时的循环时间② Zui大通信时的循环时间图4-13 低负载和高负载的循环时间两条曲线的过程显示了通信负载和来自较高优先级 OB的负载对循环时间的影响程度。循环时间越长，由较高优先级 OB 和通信负载引起的 OB 1 中断就越多。如果基本负载和通信负载均为50%，则不会为循环程序保留计算能力，并且会发生时间错误。说明通信负载的参数分配如果优先级较高的 OB中的负载高，可减少可组态的通信负载。说明S7‑1500R/H 冗余系统的通信负载的参数分配由于主 CPU 与备用 CPU之间的数据同步，S7‑1500R/H 冗余系统会承受额外的同步负载。因此，为通信负载（而不是非冗余系统）选择较低的值。有关S7-1500R/H 冗余系统 CPU 特殊功能的更多信息，请参见“S7-1500R/H 冗余系统的循环和响应时间 (页58)”部分。40循环和响应时间功能手册, 11/2022, A5E03461511-AG循环程序的执行4.2循环时间显示程序和通信负载在 Web 服务器中，用户可以在“诊断 > 运行时间信息”(Diagnostics >Runtime Information)网页上找到有关当前程序/通信负载和用户程序循环时间的信息。程序/通信负载通过“值刷新”功能，可更新条形图中显示的数据：• 间隔为 1秒时• 自动（如 STEP 7 中所组态）通过“测量”功能，可决定条形图显示的测量。可以选择以下选项之一：• 电流测量•测量Zui长循环时间。
程序/通信负载的图例会显示有关以下值的信息（以彩色突出显示）：• “程序加载循环程序 OB”程序循环 OB的一个循环内所需的计算时间（百分比形式）• “程序负载高优先级 OB”高优先级 OB 的一个循环内所需的计算时间（百分比形式）•“当前通信负载”当前通信任务在一个循环内所需的计算时间（百分比形式）• “允许的Zui大通信负载”已组态Zui大通信负载（百分比形式）•“空载操作”没有程序/通信负载。说明如果已组态Zui短循环时间，即便循环时间的值也很高，也可能出现空载操作显示高百分比值的情况。发生这种情况的原因是负载记录为上一秒的算数平均值，但循环时间与上一循环相关。如果单击一个具体颜色，所选颜色在图表中会突出显示。如果单击突出显示的颜色，则会取消突出显示。测量负载分布和循环时间“测量负载分布和循环时间”条形图显示以下值在一个循环内的计算时间百分比：•“程序加载循环程序 OB”• “程序负载高优先级 OB”• “当前通信负载”•“空载操作”预测负载分布和循环时间“预测负载分布和循环时间”条形图会预测 CPU是否可在Zui大循环时间内处理具有Zui大通信负载的用户程序。示例 1 显示在达到Zui大通信负载的 38% 时，CPU 可以在 150 ms的Zui大循环时间内处理用户程序。预测的循环时间小于已组态Zui大循环时间的 70%。在示例 2 中，CPU也可在Zui大循环时间内处理具有Zui大通信负载的用户程序。但预测的循环时间已是 129 ms。如果预测的循环时间大于等于Zui大循环时间的70%，则图表会输出警告。示例 3 显示在达到Zui大通信负载时 CPU再也无法在Zui大循环时间内处理用户程序。如果预测的循环时间大于Zui大循环时间，则图表会输出一条错误消息。如果预测出将超过Zui大循环时间，请使用以下控制器，以降低Zui大通信负载。对于用户程序中不可测量的波动，例如用户程序中的后续更改，应为Zui大通信负载规划足够小的值。说明由于循环时间和负载采用不同的测定基准，因此需要系统稳态来显示可靠测量值。程序/通信负载的进展如果浏览器支持显示SVG（可伸缩矢量图形），则“运行时间信息”(Runtime information)选项卡中的画面会扩展为显示程序/通信负载的进展。通过“程序/通信负载趋势”(Trend forprogram/communication load) 区域中的折线图，可跟踪以下值的进展。• “程序加载循环程序 OB”•“程序负载高优先级 OB”• “当前通信负载”通过“已记录测量点数”(Number of recorded measuringpoints) 选项，可为测量值画面选择Zui后 20 到 1000 个测量值。对于 x 轴上的趋势，可单击所需单位在“时间”（CPU时间）和“测量点”之间选择。说明如果已在 x 轴上选择“时间”单位，则会自动删除时间超过 24 小时的所有测量值。在第 2 个PROFINET 接口 (X2) 上组态 PROFINET IO 通信时应遵循的特别注意事项以下特性不适用于自订货号6ES751x-xxx03-0AB0 起的 CPU。对于固件版本为 2.0 及更高版本的 CPU，如果在其第 2 个 PROFINET接口 (X2) 上组态PROFINET IO 通信，则将产生额外的系统负载：• CPU 1515(F)‑2 PN• CPU1515T(F)‑2 PN• CPU 1516(F)‑3 PN/DP• CPU 1516T(F)‑3 PN/DP• CPU1513(F)pro‑2 PN（自固件版本 V2.8 起）• CPU 1516(F)pro‑2PN这种额外的系统负载具有比用户程序更高的优先级 (>26)且可延长其运行时间。例如，可延时同步循环中断或硬件中断的执行。这种额外的系统负载取决于：• 第二个 PROFINET 接口 (X2)的通信量接口的通信量（以每秒的帧数表示）会产生通信负载和系统负载。不能使用“通信负载”(Communication load)参数限值通信量。• 第 2 个 PROFINET 接口 (X2) 上．CPU 在 1 ms 内更新的 IO设备数目使用“RT_INFO”（读取 RUNTIME 统计信息）指令时，可通过 Mode 参数（模式 10 或模式20）确定额外的系统负载。降低额外的系统负载通过以下措施，可降低第 2 个 PROFINET 接口上的通信负载：• 减少所连 HMI设备的数量或减慢 HMI 设备的更新循环• 减少或缓慢与其它 CPU 的通信在 STEP 7 中增加指定给第 2 个 PROFINET接口 (X2) 的所有 IO 设备的更新时间：1. 在 STEP 7 的“网络视图”(Network view) 中，选择“I/O通信”(I/O Communication)。2. 将“更新模式”(Update mode)参数设置为“可调整”(Adjustable)。3. 在下拉列表中，选择一个较高的“更新时间 [ms]”(Update time[ms]) 参数值。4. 对其它 IO 设备重复该设置。图 4-22 增加更新时间46循环和响应时间功能手册,11/2022, A5E03461511-AG循环程序的执行4.2 循环时间4.3循环中断内的时间驱动型程序执行通过循环中断，可以在某一时间间隔内处理特定 OB。时间间隔与循环程序的执行时间无关。可为循环中断选择 2到 24 的优先级。这样，循环中断的优先级将高于循环程序的优先级。循环中断将增加循环程序的执行时间。在 STEP 7 中，组织块 OB30 到 OB 38 用于处理循环中断。可创建由组织块 OB 123 开始的其它循环中断。可用的组织块数量取决于所用的CPU。循环中断循环中断是指根据循环中断 OB 的指定执行循环触发的中断。循环中断 OB分配给“Cyclicinterrupt”事件类。循环中断的周期一次循环中断的周期定义为两个连续事件发生之间的时间，每个事件都调用关联的循环中断OB。下图举例说明一次循环中断的周期。循环中断的精度即使高优先级OB或通信活动没有延时循环中断，启动时该循环中断的精度也不会受到系统相关波动的影响。循环中断的处理顺序说明对于具有相同参数化的多个循环中断OB，无法预测循环中断 OB 的处理顺序。如果要确保具有相同循环时间和优先级的循环中断 OB的已定义执行顺序，请在每种情况下组态不同的相位偏移。在 RUN 操作状态下更改循环中断参数的影响还可以通过 RUN模式时下载或调用“SET_CINT”指令等方式更改 RUN 模式时的时间间隔或相位偏移。请注意，CPU 的操作系统始终参照 CPU的启动时间 (POWER ON) 计算循环中断 OB的启动事件。因此，新的时间间隔值可能不同于新指定的值，具体取决于参数更改的时间点：• 循环中断 OB的两个连续启动事件的时间间隔可以小于原时间间隔和新时间间隔（极端情况下，可以是极短的间隔）。• 循环中断 OB的两个连续启动事件的时间间隔可以大于原时间间隔和新时间间隔（时间间隔Zui大可以是原时间间隔与新时间间隔之和）。更多参数信息以及如何为循环中断OB 分配参数的信息，请参见 STEP 7 在线帮助。