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PLC的数据采集能力评估方法及尽可能提高采集速度的措施

news 2026/5/12 16:09:57

一、前言

在追求越快越好的PLC数据采集时，如何评估PLC的能力？如何尽可能提高采集速度呢？本文给出了一些采集建议。

二、采集能力评估：最短采集周期测量

在PLC正常工作状态下，仅采集一个变量，采集周期设置为最小值，对于PLC-Recorder，主动采集的周期最小值为20ms（后续会缩短为8ms）。
启动正式采集，几秒钟后停止，得到一个数据文件。用Ana软件打开采集到的数据文件，查看平均采集周期。如果实际周期大于了20ms，比如是30ms，则该PLC在这种模式下的最快采集周期就是30ms。实际采集时，根据需要增加变量数，则实际采集周期不会短于30ms。

如果实际采集周期约等于20ms，则最快采集周期小于20ms，增加采集变量后，实际采集周期也要实测确定。

三、当采集变量比较多时，有哪些缩短采集周期的优化措施？

对于大部分的PLC，PLC-Recorder都采取了批量采集的策略，来尽可能减少通信交互次数，减少采集的实际耗时。朋友们也可以采用以下措施来进一步缩短采集周期：
1.变量地址整理
对于通过绝对地址寻址的变量，都可以通过变量地址整理来改善采集性能。
1）以汇川PLC为例，寻找一片连续的%MW数据区域作为数据采集区域，比如：%MW2000开始，在PLC里增加一段程序，将所有需要采集的数值变量移动到%MW2000开始的区域，中间不要留空白，更不能有重叠。
2）对于西门子PLC，可以单独开一个数据采集数据块，比如：DB100，将所有需要采集的数据，都复制到该数据块。
3）完成数值变量的整理后，进行开关量的打包。比如，数值变量整理到%MW2014，则将16个开关量移入到%MW2015的16个位中去，依次打包。

PLC里数据整理程序的执行周期要短于PLC-Recorder的采集周期。
然后，PLC-Recorder对于汇川的%MW2000开始的区域进行数据采集，并可以对于打

在极端的情况下，上千个混合变量，经过整理后，采集周期可以从上百ms，缩小为20ms。所以，这个优化措施至关重要。
2.多线采集
如果PLC的通信资源丰富，则可以用PLC-Recorder的多个通道采集同一个PLC。将采集变量从一个通道分配到两个通道下。在很多情况下，其采集周期会短于单通道的周期。多线采集也用于不同速度的采集，减少快速采集的变量数。
3.更换成收听模式
PLC-Recorder的收听模式是由PLC通过TCP或者UDP协议主动发送电文，PLC-Recorder仅接收，解码。这种模式由PLC的程序主动控制发送节奏，最快速度测试到0.24ms，西门子PLC能做到2~4ms。
4.提升PLC的服务能力
一种方式是给PLC的通信服务分配更多CPU负荷。在西门子的S7-1500里，提高通信负荷占比，能显著提升符号方式的采集速度。
另外一种就是更换性能更强的CPU。在支持多CPU的情况下，甚至可以为通信专门配置一块CPU。
5.压缩字符串变量
字符串是一种占用空间大，处理复杂的变量。在PLC里，字符串变量动辄就是上百个字节。其长度是几十个数值变量了，更抵得上上千个开关量。如果一次采集几个字符串变量，对于采集周期的拖累是可想而知的。所以，要尽量减少字符串变量的数量。
另外，PLC-Recorder可以指定每个字符串的长度（默认是20个字符），对于信息长度可控的变量，尽量缩短字符串的采集长度（比实际长度多出2-3个字符即可，PLC-Recorder会自动找尾部的）。