由通信引起的循環(huán)負載

時間：2021-07-26作者：上海騰希電氣技術(shù)有限公司瀏覽：156

由通信引起的循環(huán)負載



功能

CPU 的循環(huán)時間會因通信過程而延長。這些通信過程包括：

將數(shù)據(jù)傳送到另一個 CPU

由編程設(shè)備啟動的塊裝載

某些運動控制功能（調(diào)試工藝對象、重新啟動工藝對象和插補凸輪盤）

除通信過程外，測試功能也可延長循環(huán)時間。

可使用 CPU 參數(shù)“通信產(chǎn)生的循環(huán)負載”(Cycle load due to communication) 控制通信過程的持續(xù)時間。

該參數(shù)的工作原理

使用“由通信引起的循環(huán)負載”(Cycle load due to communication) 參數(shù)，可輸入 CPU 總處理能力中可用于通信過程的百分比。

當通信不需要這部分處理能力時，它可用于程序執(zhí)行。

提示 較小循環(huán)時間具有哪些影響？ 如果*了較小循環(huán)時間且用戶程序*使用該時間，則剩余時間可再次用于通信進程。這樣，通信進程占用的 CPU 處理能力*值將大于 CPU 參數(shù)“因通信導致的循環(huán)負載”(Cycle load due to communication) 中*的值。




以下內(nèi)容適用于啟動和處理 OB，具體取決于各自的**級等級：

啟動**級等級** 15 的 OB 時，啟動可能會因通信而延遲并在處理時中斷。

啟動**級等級為 15 的 OB 時，啟動可能會因通信而延遲但不會在執(zhí)行時中斷。

啟動**級等級** 15 的 OB 時，啟動不可能因通信而延遲且無法在執(zhí)行時中斷。

通過為事件或 OB 分配**級，可通過通信影響 OB 的可能延遲和中斷性能。這也會影響 OB 調(diào)用的塊。如果為了將周期時間降至較低而采用這種方式將程序段設(shè)置為不可中斷，則會導致 STEP 7 的在線功能發(fā)生延時！

對實際循環(huán)時間的影響

“由通信引起的循環(huán)負載”(Cycle load due to communication) 參數(shù)可用于按某個因子延長循環(huán)組織塊（如 OB 1）的循環(huán)時間，該因子的計算公式如下：

以上公式不考慮異步事件（如硬件中斷或循環(huán)中斷）對循環(huán)時間的影響。

如果循環(huán)時間因通信過程而被延長，則在循環(huán)組織塊的循環(huán)時間內(nèi)可能會發(fā)生更多異步事件。這會進一步地延長周期。延長量取決于所發(fā)生的事件數(shù)量以及處理這些事件所需的時間。

示例 1 – 無附加異步事件：

如果將“由通信引起的循環(huán)負載”(Cycle load due to communication) 參數(shù)設(shè)置為 50%，則會導致循環(huán)組織塊的循環(huán)時間按因子 2 增加。

示例 2 - 附加異步事件：

純循環(huán)時間為 500 ms 時，假定 CPU 始終有足夠的通信作業(yè)要處理，則 50% 的通信負載可使實際循環(huán)時間高達 1000 ms。

如果在 500 ms 的純循環(huán)時間中，每隔 100 ms 執(zhí)行一次處理時間為 20 ms 的周期性中斷（**級等級** 15），則在沒有通信負載時該循環(huán)時間將使循環(huán)延長共 5*20 ms = 100 ms，即實際的循環(huán)時間較初為 600 ms。但是，通過在處理的循環(huán)中斷上延長循環(huán)時間，可以執(zhí)行額外的循環(huán)中斷，循環(huán)中斷的處理進一步延長了循環(huán)時間。循環(huán)內(nèi)包含兩個額外執(zhí)行的循環(huán)中斷時，得到的循環(huán)時間為 640 ms。

當通信負載為 50% 時，通信將延長循環(huán)程序和循環(huán)中斷的時間，并會基于延長時間執(zhí)行進一步的循環(huán)中斷，因此，在純循環(huán)時間為 500 ms 時產(chǎn)生的循環(huán)時間為 1680 ms，基于循環(huán)中斷執(zhí)行時，為每 100 ms 各增加 20 ms 的純處理時間。該值的計算方式如下：

通信負載為 50% 時的 OB1 處理時間 (500 ms) = 1000 ms

通信負載為 50% 時的單 OB30 循環(huán)中斷 (20 ms) = 40 ms

由于每 100 ms 處理一次 40 ms 的 OB30 循環(huán)中斷（通信負載為 50%），對于 OB1 每 100 ms 的處理時間為 60 ms，但其中 30 ms 用于通信，因此，在 100 ms 的時間片中，只保留 30 ms 用于純 OB1 處理：

在 100 ms 時間片中，OB1 用于通信部分處理的可用時間 = 60 ms

OB1 處理所需的時間片數(shù) = 1000 ms / 60 ms = 16.666

通信負載為 50% 時，處理 OB1 需要 16 個完整的時間片，每個時間片為 100 ms（總時間 1600 ms，其中 16 * 60 ms = 960 ms 用于 OB1 通信處理）。OB1 處理通信時，仍需要其余 40 ms 時間，但新啟動的全新時間片以另一 OB30 調(diào)用開始（通信共享 = 40 ms）。OB30 總計調(diào)用了 17 次 (17 * 40 ms = 680 ms)，產(chǎn)生的總循環(huán)時間為 1680 ms（包含總 OB1 處理時間）。

此示例說了在用戶程序中存在大量異步事件負載的情況下，由于通信負載而導致的循環(huán)時間延長值也可能遠**上述公式中*的值。

提示 請注意以下說明： 請檢查在系統(tǒng)運行期間更改“由通信引起的循環(huán)負載”(Cycle load due to communication) 參數(shù)的值所產(chǎn)生的影響。 將周期時間設(shè)置為較小值時需考慮通信負載情況，否則會發(fā)生時間錯誤。




建議

請僅在 CPU 主要用于通信且用戶程序?qū)r間要求不是很嚴格時，才增加該數(shù)值。

在所有其它情況下，只應(yīng)當減小該值。

如果不希望中斷 OB 因通信而中斷，則必須將這些中斷 OB 的**級設(shè)置為** 15。


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• 詞條

  詞條說明

• DP 從站 將 CPU 組態(tài)為 I 從站的實例

  將 CP 組態(tài)為 I 從站的實例在本示例中，將帶有 CP 342-5 的站組態(tài)為智能從站。 為此，需要通過“DP 從站”(DP slave) 模式將 CP?342-5 變成智能 DP 從站。要求必須處于網(wǎng)絡(luò)視圖中。網(wǎng)絡(luò)視圖中必須有可用的 CP?342-5。必須已在設(shè)備視圖中為 CP?342-5 提供了 I/O 模塊。網(wǎng)絡(luò)視圖中有一個 DP 主站（集成有 PROFIBU

• 診斷中斷 OB

  診斷中斷 OB說明S7-1500 CPU 操作系統(tǒng)在下列情況下調(diào)用診斷中斷 OB：具有診斷功能的 S7-1500 模塊檢測到其診斷狀態(tài)發(fā)生變化并向 CPU 發(fā)送診斷中斷請求。具有診斷功能并已啟用此功能的 S7-300 或 S7-400 模塊檢測到其診斷狀態(tài)發(fā)生變化并向 CPU 發(fā)送診斷中斷請求。發(fā)生了由電源或備用電池中的錯誤觸發(fā)的事件。提示對于 S7-300 和 S7-400 CPU，這類事件將導

• RUN 模式

  RUN 模式功能在“RUN”操作模式下，將執(zhí)行循環(huán)、時間驅(qū)動和中斷驅(qū)動等程序。讀取過程映像輸入。執(zhí)行用戶程序。讀取過程映像輸出。只有在 RUN 模式下，才能通過全局數(shù)據(jù)通信（全局數(shù)據(jù)表）、通過已組態(tài)連接的通信指令以及通過未組態(tài)連接的通信指令，來執(zhí)行 CPU 間的主動數(shù)據(jù)交換。

• S7-1500 CPU 的 OPC UA 服務(wù)器

  S7-1500 CPU 的 OPC UA 服務(wù)器S7-1500 CPU 固件版本 V2.0 及以上版本均配有 OPC UA 服務(wù)器。除 S7-1500 標準 CPU 之外，這一特性同樣適用于 S7-1500F、S7-1500T、S7-1500C、S7-1500pro CPU、ET 200SP CPU、SIMATIC S7-1500 軟件控制器和 PLCSIM Advanced。約定：“S7-150