S7-200 SMART G2 V3.2 运动控制任务机制

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任务机制

Servo  IRT 伺服控制任务

执行特征	时序关系
•   最高优先级，表示实时伺服控制任务       •   周期性执行       •   不可中断，确保控制的实时性和精确性       •   直接响应 IPO 层的插补输出	•   在每个主时钟周期内执行       •   IPO 层保持严格的时序同步

IPO  插补任务

执行特征	时序关系
•   按照轴号由小到大的顺序进行插补计算       •   事件标记指示特定的插补事件触发点       •   负责生成精确的位置运动指令	•   Post IPO：插补任务完成后的后处理阶段       •   添加 IPO 任务（Add IPO task：动态添加新的插补任务到执行队列       •   在运动控制用户任务（MC User Task）完成运动规划后接收新任务

运动控制用户任务（MC_USER_TASK）

该任务会在插补（IPO）任务完成后立即执行。所有用户定义的运动控制指令，无论是基于IRT还是 PTO（脉冲串输出）模式，都将在此任务中进行统一的解析和处理。

已配置 IRT 时： 任务与IRT的等时周期同步运行，保证高精度和确定性的运动控制。未配置 IRT 时： 如果系统未配置 IRT 功能，运动用户任务将退而求其次，与 PTO 的基础 4 毫秒时钟周期同步运行。

阶段一	阶段二	阶段三
运动控制程序执行：       •   处理用户定义的运动控制逻辑       •   优先级高于Main Scan，确保运动控制的确定性	作业处理       1. 收集所有异步指令请求,包含：       •   Main Scan       •   运动控制用户任务       •   控制面板       2. 调用运动控制作业生成 IPO 任务：       •   按照优先级统一进行任务调度       •   运动规划和插补       •   向 IPO 层发送插补任务	系统监控任务

Main Scan

与运动控制用户任务异步执行，互不干扰。

优先级排序

Servo > IPO > MC_USER_TASK > 用户中断 > Main Scan

运动控制资源

单击“系统块”对话框的“运动控制” 节点组态 PLC 的运动控制资源。

可以根据实际应用需求，调整 CPU 资源在不同任务之间的分配。

运动控制任务所占用的 CPU 资源比例ME_USER_TASK 占用运动控制的资源比例

在规划和配置基于 PROFINET IRT 的运动控制系统时，为了确保系统性能和稳定性，请参考以下关于 IRT 周期、运动控制资源占用率与轴数量的建议：

IRT 周期	运动控制资源占用率	建议 IRT 轴数量
1 ms	50%	不超过 2 根
2 ms	50%	不超过 4 根
4 ms	50%	不超过 8 根
4 ms	65%	8 根 IRT 轴 + 8 根虚轴

极端配置示例：

对于包含 3 根 IRT 轴、5 根 PTO 轴以及 8 根虚轴的复杂系统，建议将 IRT 周期设定为 4ms，并将运动控制资源占用率调整至 75%，以确保系统稳定运行。

PTO 轴资源占用

PTO（脉冲串输出）轴采用 4ms 同步插补时钟，5 根 PTO 轴将占用约 35% 的运动控制资源。

说明

在运动控制应用中，当处理器资源占用率达到 50% 时，这意味着运动控制任务已经消耗了中央处理器（CPU）可用计算能力的一半。在此特定负载水平下，若不考虑用户中断及其他通信开销，系统的扫描周期将比没有运动控制任务运行时最多延长一倍。

运动控制超时条件

运动控制

运动控制连续三次超过 IRT 周期运动控制每 50 次的平均时间连续三次 ≥ IRT 周期 * 运动控制在 CPU 资源中的占比

MC_USER_TASK 超时条件

MC_ USER_TASK 的扫描时间连续三次 ≥ IRT 周期 * 运动控制在 CPU 资源中的占比 * MC_USER_TASK 在运动控制中的占比

可通过PLC信息---扫描速率查看MOTION和MC_USER_TASK的执行时间

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