西門子QBM3020-10 傳感器

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與單機(jī)模式下的容錯(cuò)CPU或標(biāo)準(zhǔn)CPU相比，在冗余模式下運(yùn)行的容錯(cuò)系統(tǒng)的通信性能(響應(yīng)時(shí)間或數(shù)據(jù)吞吐量)明顯偏低。

該說(shuō)明的目的在于給您提供一些標(biāo)準(zhǔn)，以用來(lái)判斷各種通信機(jī)制對(duì)通信性能的影響。

“模塊狀態(tài)”(Module state) 選項(xiàng)卡對(duì)話框的“連接統(tǒng)計(jì)”(Connection statistics) 選項(xiàng)卡提供所有 CPU 連接的最新連接統(tǒng)計(jì)信息。

通信負(fù)載的定義

通信負(fù)載等于通信機(jī)制每秒鐘發(fā)送到 CPU 的請(qǐng)求與 CPU 發(fā)出的請(qǐng)求和消息的總和。

較高的通信負(fù)載會(huì)增加CPU的響應(yīng)時(shí)間，也就是說(shuō)CPU需要更多的時(shí)間響應(yīng)請(qǐng)求(例如讀取作業(yè))或輸出請(qǐng)求和消息。

運(yùn)行范圍

在每個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中，都有一個(gè)線性運(yùn)行范圍，在該范圍內(nèi)通信負(fù)載的增加也將導(dǎo)致數(shù)據(jù)吞吐量的增加。 從而產(chǎn)生待執(zhí)行的自動(dòng)化任務(wù)可以接受的合理響應(yīng)時(shí)間。

進(jìn)一步增大通信負(fù)載將使數(shù)據(jù)吞吐量達(dá)到飽和范圍。 在某些情況下，自動(dòng)化系統(tǒng)可能會(huì)因此再無(wú)法在要求的響應(yīng)時(shí)間內(nèi)處理所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)量。 數(shù)據(jù)吞吐量達(dá)到最大值，響應(yīng)時(shí)間以指數(shù)上升；請(qǐng)參見下圖。

設(shè)備內(nèi)的額外內(nèi)部負(fù)載，也可能會(huì)在一定程度上降低數(shù)據(jù)吞吐量。

圖片: 作為數(shù)據(jù)吞吐量的變量的通信負(fù)載(基本配置文件)

圖片: 作為響應(yīng)時(shí)間的變量的通信負(fù)載(基本配置文件)

標(biāo)準(zhǔn)和容錯(cuò)系統(tǒng)

上述信息適用于標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)和容錯(cuò)系統(tǒng)。 由于標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的通信性能明顯高于冗余容錯(cuò)系統(tǒng)的通信性能，所以在當(dāng)今工廠中很少能達(dá)到飽和點(diǎn)。

相反，容錯(cuò)系統(tǒng)需要同步才會(huì)保持同步運(yùn)行。 這就增加了塊執(zhí)行時(shí)間，而降低了通信性能。這意味著會(huì)更早達(dá)到性能極限值。 如果冗余容錯(cuò)系統(tǒng)不是在其性能極限值水平運(yùn)行，則與單模式相比，其性能基準(zhǔn)將降低 2 - 3 倍。

通信統(tǒng)計(jì)

通過(guò) STEP 7 的“模塊狀態(tài) -> 通信統(tǒng)計(jì)”(Module state -> Communication statistics),您可確定 CPU 或冗余容錯(cuò)系統(tǒng)所有連接的通信負(fù)載分布情況。

哪些變量影響通信負(fù)載？

通信負(fù)載受以下變量的影響：

• 連接的數(shù)目/連接的HMI系統(tǒng)的數(shù)目
• 變量的數(shù)目，或在OP上或使用WinCC顯示的畫面中的變量的數(shù)目。
• 通信類型（HMI、S7 通信、S7 消息功能、S5 兼容通信、通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)的開放式通信...）
• 由于通信負(fù)載引起的組態(tài)的最大周期時(shí)間延長(zhǎng)
• 同步連接光纜長(zhǎng)度。

  電纜長(zhǎng)度每增加一千米，數(shù)據(jù)吞吐量就會(huì)降低約 5 %。

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