如何分析Modbus通信的執(zhí)行快慢

時間：2021-09-26作者：上海騰希電氣技術(shù)有限公司瀏覽：381

Modbus通信執(zhí)行的快慢分為兩種場景。




1、一種是常規(guī)的多個站點的任務(wù)輪詢執(zhí)行的耗時。但這種輪詢快慢和通信任務(wù)量有關(guān)，只要通信任務(wù)量不便，就改變不了執(zhí)行速度，改波特率不算。

除非由于設(shè)備工作模式的變化導致通信的任務(wù)數(shù)量有變化，或者由于個別站點的通信質(zhì)量不好或者掉站而導致的時間拖延，而這后者是有改善余地的。

就是在經(jīng)過一定錯誤次數(shù)之后，把有問題的站點退出輪詢。這樣可以節(jié)約有限的通信資源，保證其它正常站點可以能較好執(zhí)行，不被耽擱。

但這種輪詢的快慢并不是這里要探討的，因為它說明不了單個通信任務(wù)在本質(zhì)上的執(zhí)行快慢。




2、當用戶的操作命令和參數(shù)發(fā)生變化的時候，Modbus設(shè)備能在多少時間之內(nèi)*做出反應，這才是有分析意義的。

這里我們用1200和2個溫控器之間的Modbus通信的實例，來做一個細致的分析。

上面這個GIF截圖，是PLC和溫控器之間的Modbus通信的手機快速連拍。

我在觸摸屏仿真上用鼠標快速點擊一個按鈕。這個按鈕是把溫控器的工作模式在手動和PID自動模式之間來回切換，所以它是個寫任務(wù)通信的反復執(zhí)行。

可以看到點擊的速度很快，溫控器面板上的數(shù)字反應也在快速切換。就主觀手感而言，執(zhí)行是非常快的，滯后微乎其微，很難覺察。

但是這個寫任務(wù)的執(zhí)行到底消耗了多少時間呢？這執(zhí)行中的細節(jié)受到哪些因素的影響？這些過程細節(jié)需要用Trace才能呈現(xiàn)。

下面用兩張詳細注釋的Trace圖來展示。




A、這張圖是10秒鐘內(nèi)的整體通信場景的記錄。其中可以看到周期性的2個溫控器的輪詢執(zhí)行，和偶爾插入的臨時寫任務(wù)的**執(zhí)行。




B、下面這張圖是單獨取出上圖中的某一次**任務(wù)，具體分析它的執(zhí)行和耗時




關(guān)于**權(quán)，通常都是寫任務(wù)。讀任務(wù)同樣可以**，并且能實現(xiàn)一些很實用的工藝。




在**細節(jié)分析的基礎(chǔ)上，用程序來計算每個通信任務(wù)的執(zhí)行時間，以便整體看一下這個寫任務(wù)執(zhí)行快慢在整體場景中的分布情況。

可以看到這個寫任務(wù)的消耗時間在20多ms～50多ms之間變化不等。我的PLC程序的掃描周期是20多ms，實際就是1-2個掃描周期的區(qū)別。




下圖是5號從站的0號任務(wù)、7號任務(wù)、18號任務(wù)的通信耗時統(tǒng)計，稍微加了點濾波。基本上能看出不同任務(wù)耗時的大致狀況。


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