天津SIEMENS西門子PLC模塊代理商

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S7-200網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與PPI設(shè)備通信

1.優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)能

調(diào)整下列設(shè)置可優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)能:

(1)波特率調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的波特率，以所有設(shè)備都支持的高波特率來設(shè)置網(wǎng)絡(luò)，使網(wǎng)絡(luò)具有高率。

(2)網(wǎng)絡(luò)上的主設(shè)備數(shù)減少網(wǎng)絡(luò)上的主設(shè)備數(shù)目也可改善網(wǎng)絡(luò)的性能。網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)主設(shè)備都會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)資源占用:減少主設(shè)備可減少網(wǎng)絡(luò)資源占用。

(3)主設(shè)備和從屬裝置地址的選擇對(duì)主設(shè)備的地址進(jìn)行正確地設(shè)置，使所有主設(shè)備的地址都是連續(xù)的，之間沒有空缺。如果主設(shè)備之間存在地址空缺，主設(shè)備都將不斷檢查地址空缺，以確定是否有另一個(gè)主設(shè)備即將聯(lián)機(jī)。這種檢查將需要占用一定的時(shí)間，并增加網(wǎng)絡(luò)的資源消耗。如果主設(shè)備之間不存在任何地址空缺，則不進(jìn)行檢查，從而減小了網(wǎng)絡(luò)資源消耗。只要從屬裝置沒有位于主設(shè)備之間，可將從屬裝置地址設(shè)置為不影響網(wǎng)絡(luò)能的任何值。主設(shè)備之間的從屬裝置與主設(shè)備一樣，如果存在地址空缺，將增加網(wǎng)絡(luò)資源消耗。

(4)間隙刷新因子(GUF)只有在S7-200CPU作為PPI主設(shè)備運(yùn)行時(shí)才使用，GUF表示S7-200檢查其他主設(shè)備的地址空缺的周期。可使用STEP7-Micro/WIN來設(shè)置CPU配置中用于CPU端口的GUF，把S7-200配置為只定時(shí)檢查地址空缺。對(duì)于GUF=1，S7-200將在每一次持有令牌時(shí)檢查地址空缺:對(duì)于GUF=2，S7-200將在每兩次持有令牌時(shí)檢查地址空缺。如果主設(shè)備之間存在地址空缺，則設(shè)置高的GUF將可減小網(wǎng)絡(luò)資源消耗。如果主設(shè)備之間不存在任何地址空缺，則GUF對(duì)性能將不產(chǎn)生任何影響。設(shè)置過高的GUF數(shù)值將導(dǎo)致主設(shè)備聯(lián)機(jī)成功的時(shí)間產(chǎn)生較大的延遲，因?yàn)椴⒉唤?jīng)常對(duì)地址進(jìn)行檢查。通常默認(rèn)的GUF設(shè)置為10。

(5)另一個(gè)主設(shè)備時(shí)的高地址可使用STEP7-Micro/WIN來設(shè)置CPU配置中用于CPU端口的HSA。設(shè)置HSA將限制網(wǎng)絡(luò)中后一個(gè)主設(shè)備(具有高地址)所必須檢查的地址空缺，限制地址空缺的大小將減少對(duì)另一個(gè)主設(shè)備進(jìn)行查找和聯(lián)機(jī)時(shí)所需要的時(shí)間。高站址對(duì)從屬裝置沒有任何影響，主設(shè)備可仍然與地址大于HSA的從屬裝置進(jìn)行通信。通常，將所有主設(shè)備上的高站址都設(shè)置為同一個(gè)數(shù)值，該地址應(yīng)大于或等于高主設(shè)備地址。通常HSA的默認(rèn)值為31。

2.計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的令牌循環(huán)時(shí)間

在令牌傳遞網(wǎng)絡(luò)中，只有得到令牌的站才有進(jìn)行通信的權(quán)力。令牌循環(huán)時(shí)間(令牌循環(huán)到邏輯環(huán)中的每個(gè)主設(shè)備所需要的時(shí)間)是衡量網(wǎng)絡(luò)能的一個(gè)參數(shù)。

計(jì)算多臺(tái)主設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的令牌循環(huán)時(shí)間的示例，如圖6-48所示。在該示例中，TD200(站3)與CPU222(站2)進(jìn)行通信，TD200(站5)與CPU222(站4)進(jìn)行通信，依此類推。兩個(gè)CPU224模塊都使用網(wǎng)絡(luò)讀取和網(wǎng)絡(luò)寫入指令來收集來自其他S7-200的數(shù)據(jù)。CPU224(站6)發(fā)送信息給站2、站4和站8，CPU224(站8)發(fā)送信息給站2、站4和站6。在該網(wǎng)絡(luò)中，存在有6個(gè)主設(shè)備站(4個(gè)TD200單元和兩個(gè)CPU224模塊)和兩個(gè)從屬裝置站(兩個(gè)CPU222模塊).

主設(shè)備必須持有令牌，才能發(fā)送信息。例如，當(dāng)站3具有令牌時(shí)，它將啟動(dòng)對(duì)站2的請(qǐng)求信息，然后將令牌傳遞給站5。站5隨后啟動(dòng)對(duì)站4的請(qǐng)求信息，然后將令牌傳遞給站6。站6隨后啟動(dòng)給站2、站4或站8的信息，并將令牌傳遞給站7。啟動(dòng)信息和傳遞令牌的這些過程將繼續(xù)沿著邏輯環(huán)從屬裝置3到站5、站6、站7、站8、站9，后回到站3。令牌必須完全沿著邏輯環(huán)進(jìn)行循環(huán)，以便主設(shè)備能夠發(fā)送對(duì)信息的請(qǐng)求。對(duì)于具有6個(gè)站的邏輯環(huán),如果每一持有的令牌發(fā)送一條請(qǐng)求信息,以讀或?qū)懸粋€(gè)雙字?jǐn)?shù)值(4個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)),則令牌循環(huán)時(shí)間在9.6kbaud下大約為900ms。增加每一信息所訪問的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)或增加站數(shù)都將延長令牌循環(huán)時(shí)間。

令牌循環(huán)時(shí)間取決于各個(gè)站持有令牌的時(shí)間。將各個(gè)站持有令牌的時(shí)間相加，即可確定多臺(tái)主設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的令牌循環(huán)時(shí)間。如果PPI主設(shè)備模式已經(jīng)啟用(在網(wǎng)絡(luò)上的PPI協(xié)議下)，則通過使用S7-200的網(wǎng)絡(luò)讀取和網(wǎng)絡(luò)寫入指令，將信息發(fā)送給其他S7-200。

令牌循環(huán)時(shí)間與主設(shè)備數(shù)、數(shù)據(jù)量以及波特率之間的對(duì)比關(guān)系見表6-11。當(dāng)在S7-200CPU或其他主設(shè)備下使用網(wǎng)絡(luò)讀取和網(wǎng)絡(luò)寫入指令時(shí)，可參考表6-11計(jì)算時(shí)間。

3.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過相互的連接進(jìn)行通信，這些連接均是主設(shè)備和從屬裝置之間的**連接。如圖6-49所示，不同的通信協(xié)議在連接的處理方式上有所不同:

(1)PPI協(xié)議使用的是所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的共享連接。

(2)PPI**協(xié)議、MPI和PROFIBUS協(xié)議使用的是任意兩個(gè)通信設(shè)備之間的單獨(dú)連接。

當(dāng)使用PPI**協(xié)議、MPI或PROFIBUS協(xié)議時(shí)，二個(gè)主設(shè)備將不會(huì)干擾主設(shè)備與從屬裝置之間已經(jīng)建立的連接。S7-200 CPU和EM277始終保留一個(gè)用于STEP7-Micro/WIN的連接和一個(gè)用于HMI設(shè)備的連接，其他主設(shè)備不能使用這些保留的連接。這樣可以確保在主設(shè)備使用連接協(xié)議(如PPI**協(xié)議)時(shí)，始終可以將至少一個(gè)編程站和至少一個(gè)HMI設(shè)備連接到S7-200CPU或EM277。

S7-200CPU和EM277模塊的容量見表6-12。S7-200的每個(gè)端口(端口0和端口1)多可支持4個(gè)單獨(dú)的連接。所以，不包含共享的PPI連接，S7-200CPU多具有8個(gè)連接。EM277支持多6個(gè)連接。

4.復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的使用

對(duì)于S7-200，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)典型特點(diǎn)就是具有多個(gè)S7-200主設(shè)備，這些主設(shè)備使用網(wǎng)絡(luò)讀取(NETR)和網(wǎng)絡(luò)寫入(NETW)指令與PPI網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備進(jìn)行通信。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)還可能存在一些特殊問題，可能使主設(shè)備中斷與從屬裝置的通信。

如果網(wǎng)絡(luò)以較低的波特率運(yùn)行(如9.6 kbaud或19.2 kbaud)，則在傳遞令牌之前，每個(gè)主設(shè)備將完成事務(wù)處理(讀或?qū)?。然而，如果波特率為187.5 kbaud，則主設(shè)備將對(duì)從屬裝置發(fā)出請(qǐng)求，然后傳遞令牌，它將使未完成的請(qǐng)求留在從屬裝置上。

一個(gè)具有潛在通信沖突的網(wǎng)絡(luò)如圖6-50所示。在該網(wǎng)絡(luò)中，站1、站2和站3均是主設(shè)備，它們將使用網(wǎng)絡(luò)讀取或網(wǎng)絡(luò)寫入指令與站4進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)讀取和網(wǎng)絡(luò)寫入指令使用PPI協(xié)議，這樣，所有S7-200均將共享站4中的單個(gè)PPI連接。

在此示例中，站1發(fā)出對(duì)站4的請(qǐng)求。對(duì)于19.2kbaud以上的波特率，站1將令牌傳遞給站2。如果站2試圖發(fā)出對(duì)站4的請(qǐng)求，則站2的請(qǐng)求將被拒絕，因?yàn)檎?的請(qǐng)求仍然存在。對(duì)站4的所有請(qǐng)求都將被拒絕，直到站4完成對(duì)站1的響應(yīng)。只有在響應(yīng)已經(jīng)完成之后，另一個(gè)主設(shè)備才能發(fā)出對(duì)站4的請(qǐng)求。

為避免站4通信端口的沖突，應(yīng)設(shè)置站4成為網(wǎng)絡(luò)上的一主設(shè)備。站4隨后即可發(fā)出對(duì)其他S7-200的讀/寫請(qǐng)求，如圖6-51所示。

這種設(shè)置不但可避免通信中產(chǎn)生沖突，而且也可減少由于具有多臺(tái)主設(shè)備而導(dǎo)致的額絡(luò)資源占用，使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行為。

然而，對(duì)于某些應(yīng)用場合，不能隨意選擇減少網(wǎng)絡(luò)中的主設(shè)備數(shù)量。當(dāng)存在多個(gè)主設(shè)備時(shí)，必須對(duì)令牌循環(huán)時(shí)間進(jìn)行管理，確保網(wǎng)絡(luò)不出目標(biāo)令牌循環(huán)時(shí)間。令牌循環(huán)時(shí)間指的是從主設(shè)備傳遞令牌開始到主設(shè)備又重新收到令牌為止所花費(fèi)的總時(shí)間。

如果令牌返回到主設(shè)備所需要的時(shí)間大于目標(biāo)令牌循環(huán)時(shí)間，則不允許主設(shè)備發(fā)出請(qǐng)求。只有在實(shí)際令牌循環(huán)時(shí)間**目標(biāo)令牌循環(huán)時(shí)間時(shí)，主設(shè)備才可發(fā)出請(qǐng)求。








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