设备信息产品手册中包含模块特定信息的简洁描述，如特性、端子图、功能特性、技术数据。常规信息功能手册中包含有关常规主题的详细介绍，如诊断、通信、运动控制、Web服务器、OPC UA 等等。相关文档，可从 Internet免费下载。产品信息数据表中记录了对这些手册的更改和补充。有关产品信息，敬请访问 Internet：● S7-1500/ET200MP● ET 200SP● ET 200AL手册集手册集中包含系统的完整文档，这些文档收集在一个文件中。可以在 Internet上找到手册集：● S7-1500/ET 200MP● ET 200SP● ET200AL“我的技术支持”通过“我的技术支持”（我的个人工作区），“工业在线技术支持”的应用将更为方便快捷。在“我的技术支持”中，用户可以保存过滤器、收藏夹和标签，请求CAx数据以及编译“文档”区内的个人数据库。此外，支持申请页面还支持用户资料自动填写。用户可随时查看当前的所申请的支持请求。要使用“我的技术支持”中的所有功能，必须先进行注册。有关“我的技术支持”，敬请访问Internet。应用示例应用示例中包含有各种工具的技术支持和各种自动化任务应用示例。自动化系统中的多个组件完美协作，可组合成各种不同的解决方案，用户无需再关注各个单独的产品。有关应用示例，敬请访问Internet。带 Time-based IO 的高精度输入/输出14 功能手册, 11/2019, A5E33454827-ACTime-based IO 基础知识 22.1 使用 Time-basedIO从时间的角度看，工厂中的许多过程都需要相对jingque的再现性。通过缩短 CPU周期时间，可以在一定程度上优化再现性。将高精度输入/输出与 Time-based IO 结合使用时，获得的再现性精度将比优化 CPU周期时间得到的精度更高。Time-based IO的另一个优势在于，它与应用周期的时标无关。下面挑选了一些可从这一技术中受益的典型应用领域。定义的响应时间通过向数字量输入边沿的时间戳中增加一个特定时间，可以输出使用与应用周期无关的jingque延迟时间进行响应的输出信号。长度测量可以通过两个输入时间戳之间的差异和相关的行进速度确定产品经过的长度。凸轮控制器可以通过同步位置信息（如来自计数器模块或轴的信息）推断正在进行的运动。根据该结果，计算出开关位置（凸轮位置）的时间并将该时间传送到TIO模块（输出）。这样，开关事件便会在所需位置处发生。计量通过为时间控制数字量输出指定接通沿和关闭沿，可以使阀门打开指定的时间并相应计量液体的量。Time-basedIO 基础知识2.2 Time-based IO 的时间特性带 Time-based IO 的高精度输入/输出功能手册,11/2019, A5E33454827-AC 152.2 Time-based IO 的时间特性2.2.1标准技术的时间特性标准技术的输入/输出时间特性取决于下列因素：● CPU 程序（程序结构）● 总线周期时间（现场总线、背板总线）●I/O 模块的周期时间● 传感器/执行器的内部周期时间发生下列情况时● 发生输入事件（如传感器信号）时●输出事件对输入事件造成影响（如输出切换）时确定性语句将因上面列出的时间因素而变得不准确。Time-based IO 基础知识2.2Time-based IO 的时间特性带 Time-based IO 的高精度输入/输出16 功能手册, 11/2019,A5E33454827-AC2.2.2 Time-based IO 特性时间控制 I/O 功能Time-based IO表示基于时间的 I/O 信号处理。所有输入信号都会参考同一个时间(TIO_Time)。输入信号接收时间戳t1。信号处理后，输出事件也可与 TIO_Time 相链接并在所需时间内输出。输出在时间 t2 发生。下面是 Time-basedIO 的示例：Time-based IO 的独立性和关注点所有相关组件的共享时间基准 (TIO_Time) 是 Time-basedIO 的基础。通过使用TIO_Time，Time-based IO 的输出精度将不依赖于：● CPU 程序（程序结构）●总线周期时间（现场总线、背板总线）● I/O 模块的周期时间Time-based IO 的关注点的不是 I/O 响应时间，而是 I/O信号的可预测性（确定性）。利用 Time-based IO，可以在定义的时间内通过输出信号来响应输入信号。使用 TimebasedIO 时，请记住与系统有关的Zui小响应时间。Time-based IO 表示：● 以高精度执行的 I/O 功能● 带时间戳的 I/O过程Time-based IO 基础知识2.2 Time-based IO 的时间特性带 Time-based IO的高精度输入/输出功能手册, 11/2019, A5E33454827-AC 17精度精度是确保 Time-based IO性能的关键因素。精度是 TIO 模块的一项属性，并且指示获得所需响应时所采用的偏差。对于Time-basedIO，响应的精度和再现性处于毫秒范围内。响应时间除了非常高的精度外，根据组态，也可以实现对输入事件的Zui小响应时间。响应时间是输入事件与所需输出事件之间的时间间隔。对于Zui小响应时间：3× 应用周期 TAPPTime-based IO 基础知识2.3 系统环境带 Time-based IO 的高精度输入/输出18功能手册, 11/2019, A5E33454827-AC2.3 系统环境简介下面列出了使用 Time-based IO 时带有PROFINET 的可能系统组态。使用 STEP 7 (TIA Portal)Time-based IO 基础知识2.4 硬件要求带Time-based IO 的高精度输入/输出功能手册, 11/2019, A5E33454827-AC 192.4硬件要求简介下面列出了 Time-based IO 所需硬件组件的属性。您可以找到作为示例的特定模块。要求组件 属性 示例CPU等时模式/PROFINET IOIRT：提供定义的响应时间和高精度工厂特性。• CPU 1511-1 PNET 200接口模块支持等时同步模式 • 带 IM 155-6 PN HF 的ET 200SP（自固件版本 V2.1起）• 带 IM 155-5PN HF 的ET 200MPI/O 模块 TIO 模块 • ET 200SP:TM Timer DIDQ 10x24V• ET200MP:TM Timer DIDQ 16x24V（自固件版本 V1.0.1 起）Time-based IO 基础知识2.5组态软件要求带 Time-based IO 的高精度输入/输出20 功能手册, 11/2019, A5E33454827-AC2.5组态软件要求简介下面给出了支持“Time-based IO”功能的软件版本列表。要求组态软件 要求 支持的硬件组件 更多信息STEP7(TIA Portal) V16 及更高版本PROFINET IOIRT 或背板总线上的等时同步模式• S7-1500 自动化系统•ET 200SP 和 ET 200MP分布式 I/O 系统• TM Timer DIDQ 16x24V• TM Timer DIDQ10x24VSTEP 7 (TIAPortal) 在线帮助有关等时同步模式的更多信息，请参见等时同步模式TIO 指令TIO 指令是用于Time-based IO 的特定函数块。下列 TIO 指令 (页 29)可用：● TIO_SYNC● TIO_DI●TIO_DI_ONCE● TIO_DQTime-based IO 基础知识2.6 技术实现带 Time-based IO的高精度输入/输出功能手册, 11/2019, A5E33454827-AC 212.6 技术实现简介以下信息将帮助您理解Time-based IO 的核心方面并找出将使用哪些 SIMATIC功能来实现所述的这些方面。相关模块的同步（共享时间基准）Time-based IO技术会将等时同步模式用于所有相关的站。通过等时同步模式，可以按共享时间基准来同步多个 TIO 模块。TIO 模块共享时间基准的基础是相对时间 TIO_Time。有关等时同步模式的更多信息，请参见等时同步模式TIO_TimeTIO_Time是所有时间戳参考的中央时间基准。TIO_Time 具有以下属性：● 通过 TIO 指令 TIO_SYNC 同步的所有 TIO模块的共享时间基准。● 每次 CPU 启动时开始计时。● TIO_Time 的数据类型为 LTime（例如LT#14s830ms652us315ns）。● 所有有效的时间戳都参考 TIO_Time：– 在 TIO 指令 TIO_DI 和TIO_DI_ONCE 中将 TIO 模块的输入时间戳转换为TIO_Time。– 在 TIO 指令 TIO_DQ中，将输出时间戳转换为 TIO 模块的输出时间戳。● TIO_TIME 的值对应于 TIO 指令相关的当前时间，通过调用TIO_SYNC 更新。如果要取消输出与之前的输入时间戳的关联，但要将其关联到当前时间，则可使用TIO_TIME的值作为输出时间戳的基础。示例：在 20 ms内输出边沿：TIO_DQ.TimeStampRE=TIO_SYNC_DATA.TIO_TIME+LT#20ms)Time-basedIO 基础知识2.6 技术实现带 Time-based IO 的高精度输入/输出22 功能手册, 11/2019,A5E33454827-AC等时同步 OB 中的 TIO 指令必须在 "Synchronous Cycle"或“MC-PostServo”OB 中调用 TIO 指令。有关更多信息，请参见编程 (页 29)一章。说明TIO指令也支持减速等时同步模式。根据时钟减速比，应用周期大于发送时钟。说明必须在 "MC-PreServo" OB 中调用 TIO指令。如果使用“MC-PostServo”类型的 OB，可单独为每个 TIO 模型确定是与 MotionControl工艺对象配合使用还是与 TIO 指令配合使用。如果在“MC-PostServo”类型的 OB 中调用 TIO指令，则需要使用 IPO 模型，并且也不能使用任何减速比。在类型为“MC-PostServo”的 OB（减速比为"MC-Servo"）中调用 TIO指令会导致计算出的时间戳不正确。更新过程映像的模式在等时模式下，可以改变输入和输出数据的过程映像分区的更新顺序。为此，可以选择以下程序执行模型：●IPO 模型（应用周期系数 = 1）● OIP 模型（应用周期系数 >= 1）其中缩写 I、P、O 代表以下过程：I =输入，P= 处理，O = 输出。有关应用周期系数的更多信息，请参见使用 STEP 7 组态 PROFINET IPO模型（应用周期系数 = 1）用户程序将在延迟时间后启动。首先通过调用 SYNC_PI系统指令更新用户程序中输入的相应过程映像分区。接下来开始处理（例如，计算时间戳）。用户程序结束时，通过SYNC_PO 更新 CPU中输出的相应过程映像分区。IPO 模型的属性：● 支持更短的响应时间● 应用周期不得大于发送时钟。这样，应用时间将比使用 OIP模型时更短。OIP 模型（应用周期系数 >= 1）用户程序将在延迟时间后启动。在 PIP_Mode 0 模式下，通过TIO_SYNC 指令更新过程映像。在其它模式下，首先通过调用 SYNC_PO系统指令更新用户程序中输出的相应过程映像分区。这样一来，在上一网络周期中计算的输出数据会在下一网络周期 (TO) 中激活。接下来，通过SYNC_PI 更新 CPU 中输入的相应过程映像分区。传送完数据后开始处理（例如，计算时间戳）。 OIP 模型的属性：●响应时间比使用 IPO 模型时更长。● 它比发送时钟允许的值长一个应用周期。这样，应用时间将比使用 IPO模型时更长。精度的影响要估算精度，需要以下组件的精度● TIO 模块● 传感器/执行器相关精度值请查阅相应模块的数据表。必须加上TIO 模块和传感器/执行器的各个抖动。可以忽略任何其它影响因素。参见Time-based IO 的编程 (页30)需要附加软件组件来使用 Time-based IO。此外还必须为项目创建标准组态。下面您将了解有关 Time-based IO标准组态的更多信息。要求在 STEP 7 (TIA Portal) 中：● 项目已创建。● 已创建 CPU 并分配参数。●已创建自动化系统和模块并分配参数。● 使用 ET 200 站时：已通过 PROFINET 创建连接并分配参数。● 已创建"Synchronous Cycle" 或“MC-PostServo”类型的 OB。参见系统环境 (页 18)组态软件要求 (页20)组态和参数分配3.2 Time-based IO 的设置带 Time-based IO 的高精度输入/输出功能手册,11/2019, A5E33454827-AC 273.2 Time-based IO 的设置下面概述了必须为 Time-basedIO 的哪些组件进行相应设置。表格 3- 1 Time-based IO 的设置概述组件 可调整属性 1 要设置的属性 更多信息使用ET 200 站时：PROFINET 子网PROFINET 子网的属性 >同步域创建同步域或编辑同步域的2 Time-basedIO 的设置带 Time-based IO 的高精度输入/输出28 功能手册, 11/2019, A5E33454827-AC组件可调整属性 1 要设置的属性 更多信息等时同步 OB（SynchronousCycle 或 MCPostServo）等时同步 OB的属性 > 等时同步模式必要时调整应用周期 系统中的在线帮助1 描述组态软件中的主题区域。Time-based IO的设置如果对响应时间没有特殊要求，则以下设置适合作为起始点：● 发送时钟：2 ms● 应用周期：4 ms●过程映像分区的分配：PIP1● PIP_Mode：0（OIP模型）常见问题解答有关详细信息，请参见西门子工业在线支持中的以下常见问题解答。 指令概述简介Time-based IO与特殊指令（TIO 指令）结合使用。TIO_SYNC TIO 指令负责同步所有相关的 TIO 模块，并创建所有操作参考的唯一时间基准(TIO_Time)。其它指令负责读入带相关时间戳的过程输入信号和/或过程输出信号的时间控制输出。说明TIO 指令可用于基于时间的一般IO 应用。对于特殊应用（例如凸轮控制器），也有单独的工艺对象，例如 TO_CamOutput。说明TIO 指令使用 TIO模块的时间戳功能。TIO 模块的其他功能可以独立于应用中的 TIO 指令使用。TIO 指令指令 简介TIO_SYNC 同步 TIO模块并为 Time-based IO 提供时间基准TIO_DI 检测数字量输入（定时器DI）中的沿并提供相关的时间戳TIO_DI_ONCE • 检测数字量输入（定时器 DI）中的沿一次并提供相关的时间戳•对组态为另一个通道的沿触发使能信号的定时器 DI 通道进行控制。TIO_DQ 在数字量输出（定时器 DQ）中输出时间控制的沿编程4.2Time-based IO 的编程带 Time-based IO 的高精度输入/输出30 功能手册, 11/2019,A5E33454827-AC4.2 Time-based IO 的编程简介要使用 Time-based IO，则必须在等时同步 OB中调用 TIO 指令。应用也可以在另一个OB 中运行。这样可以缩短该等时同步 OB 的运行时间。根据所需任务，您需要以下 TIO指令：TIO 模块 TIO 指令• TM TimerDIDQ 16x24V• TM TimerDIDQ 10x24V•对于数字量输入，需要一个 TIO_DI 或 TIO_DI_ONCE用于读入• 对于数字量输出，需要一个 TIO_DQ 用于输出•需要一个 TIO_SYNC（用于Zui多八个 TIO 模块）以下部分将介绍 Time-based IO 的 CPU 编程。要求STEP 7(TIA Portal) 中的硬件配置：● 已将 TIO 模块分配给等时网络。● 已将 TIO 模块分配给共享的过程映像分区。●已将过程映像分区分配给等时同步 OB。● TIO 模块组态为与 "Time-based IO" 库中的指令配合使用。有关Time-based IO 组态的其它信息，请参见 Time-based IO 设置 (页 27)部分。操作步骤1. 在等时同步 OB中创建 TIO 指令 TIO_SYNC。2. 通过参数 HWID_1 到 HWID_8 将要在 TIO_SYNC TIO指令中同步的所有 TIO 模块相连。可以在硬件配置的“属性 > 系统常数”(Properties > Systemconstants) 下找到 HWID。说明互连时，通常优先选择符号常数而不是juedui数值。编程4.2 Time-based IO的编程带 Time-based IO 的高精度输入/输出功能手册, 11/2019, A5E33454827-AC 313. 在TIO_SYNC 指令的 PIP_Mode 输入参数中设置数据更新模式。有关模式的介绍，请参见技术实现 (页21)一章。TIO_SYNC TIO 指令的参数分配已完成。4. 对于下列指令，注意调用顺序取决于所选的 PIP_Mode 的值：5.在等时同步 OB 中添加应用程序读入/输出所需的 TIO 指令。编程4.2 Time-based IO 的编程带 Time-basedIO 的高精度输入/输出32 功能手册, 11/2019, A5E33454827-AC6. 在用于读入/输出的 TIO指令中，根据情况将输入/输出 TIO_SYNC_Data 与TIO_SYNC 上具有相同名称的输出互连。7. 在用于读入/输出的TIO 指令中，为输入参数 HWID 和 Channel 分配参数（请参见硬件配置中的“属性 >系统常数”(Properties > System constants)）。Time-based IO 功能已成功编程。8. 将Time-based IO 功能与应用互连，例如在另一个 OB 中按步序评估读入时间戳。9. 如果 TIO_SYNC未自动读取发送时钟：手动定义发送时钟（例如在 OB100 中）。10. 编译并将整个项目下载到 CPU。结果您已完成Time-based IO 使用的编程。常见问题解答有关详细信息，请参见西门子工业在线支持中的以下常见问题解答。TIO_SYNC是其它所有 TIO 指令的基础。TIO_SYNC 根据共享时间基准 TIO_Time 来同步 TIO 模块。通过 TIO_SYNCZui多可以同步 8 个 TIO 模块。必须将所有 TIO 模块分配给同一个过程映像分区 (PIP)。如果为输入参数 PIP_Mode选择“0”，则在 PIP_PART 输入参数中分配过程映像分区的编号。有关 Time-based IO组态的其它信息，请参见组态和参数分配部分。启动特性启动 CPU 时，TIO_SYNC 指令将接收和检查一次输入参数并对TIO_Time 进行初始化。可通过以下方式来处理可选参数 SendClock, AppCycleFactor 和 ToTimes：●每次启动系统时自动读入 SendClock, AppCycleFactor 和ToTimes。这会导致启动期间发生延时，但参数值可以始终保持一致。● 每次启动时自动读入 SendClock,AppCycleFactor 和ToTimes，然后在调试时将读取值用作设定值。这样可以实现后续快速启动，但在硬件配置发生变化后会出现不一致的情况（需要重复调试）。●在第一次调用指令前手动定义 SendClock, AppCycleFactor 和 ToTimes，例如在OB100 中：编程4.3Time-based IO带 Time-based IO 的高精度输入/输出34 功能手册, 11/2019,A5E33454827-AC这样可以快速启动，但在硬件配置发生变化后，需要手动更新数值。有关参数的信息，请参见下表。如果启动时没有错误，该指令将切换为正常运行状态。出现错误时，指令不会切换到正常运行状态，并且会生成错误消息。功能说明正常运行时，指令会确保同步HWID 输入中组态的所有 TIO 模块。TIO_SYNC_Data 输出中提供为 TIO 模块的指令计算的TIO_Time。对错误的响应Error 输出指示指令处理是否正确。发生错误时，会在 Status 输出中显示错误原因。参数下表列出了TIO_SYNC 指令的参数。参数 库版本中的声明 数据类型 默认值 说明< V2.0 ≥ V2.0 S7-1500HWID_1...HWID_8*输入 HW_IO 65535 硬件配置中 TIO 模块的硬件标识符PIP_Mode* 输入 PIP 0数据更新的模式**：• 0： OIP 模型，支持通过 SYNC_PO 和SYNC_PI 执行过程映像内部更新。•1：不支持过程映像内部更新的 OIP 模型• 2：不支持过程映像内部更新的 IPO 模型PIP_PART* 输入 USInt 1 仅当PIP_Mode = 0 时相关要进行等时更新的过程映像分区的编号。TIO_SYNC_Data输出 "TIO_SYNC_Data"为TIO 模块的 TIO 指令计算的系统时间和用于同步的内部数据。请参见“UDT TIO_SYNC_Data(页 63)”。Status输出 DWord 16#0 指令的状态：请参见 Status 参数的描述编程4.3 Time-based IO带 Time-basedIO 的高精度输入/输出功能手册, 11/2019, A5E33454827-AC 35参数 库版本中的声明 数据类型 默认值说明< V2.0 ≥ V2.0 S7-1500Error 输出 Bool False Error = True:发生错误。有关详细信息，请参见Status 参数。修正错误后，会立即复位 Error。Operating/State静态 Int 0指令的内部操作状态：• 0：已检查输入参数• 1：已读出可选参数• 2：已检查读出的参数• 3：正常运行（所有参数均正常，TIO模块已同步）达到操作状态 3 时，可立即读入时间戳并输出边沿。如果要重复 TIO 模块同步和可选参数读出过程，可将操作状态设为0。SendClock 输入 静态 LTime LT#0ns 同步域的发送时钟。应用 PROFINET组态中的发送时钟。AppCycle/Factor静态 UInt 0 应用周期系数：• 取值范围：0 <=AppCycleFactor <= 85• 0：会自动读入 SendClock, AppCycleFactor和ToTimes应用周期 TAPP 的计算方法如下：TAPP = AppCycleFactor × SendClockToTimes静态 LTime 数组 [1...8]LT#0ns 各 TIO 模块的 To：等时输出数据的输出时间。