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Beitragstyp: Anwendungsbeispiel Beitrags-ID: 21264953, Beitragsdatum: 31.05.2005
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Einfluss der Kommunikation auf die Prozessalarm-Reaktionszeit einer S7-CPU

  • Beitrag
  • Betrifft Produkt(e)

Aufgabenstellung:
Viele Applikationen erfordern schnelle und reproduzierbare Reaktionszeiten zum Prozess. Für eine schnelle Reaktion auf ein Peripheriesignal, kommt bei der SIMATIC S7-CPU der Mechanismus der Prozessalarm-Bearbeitung zum Einsatz. Eine wichtige Frage bei der Auslegung von solchen Konfigurationen, ist die Frage nach der zu erwartenden „Prozessalarm-Reaktionszeit“:
  • Wie lange dauert der folgende Vorgang?: An einem digitalen Eingang findet ein Signalwechsel statt. Dies löst in der S7- CPU den Aufruf des Prozessalarm-OBs aus. Dort wird, über direkten Peripheriezugriff, ein digitaler Ausgang gesetzt. An diesem digitalen Ausgang erfolgt darauf ein Signalwechsel.

Eine S7-CPU hat heute neben Steuerungsaufgaben, auch vielfältige Kommunikationsaufgaben zu bewältigen. Oft kommuniziert eine S7- CPU gleichzeitig mit einem Programmiergerät, mit Bediengeräten und mit anderen S7-CPUs über PB-Netze oder IE-Netze. Je nach Typ der S7-CPU, und dem Umfang der Kommunikations-Last variiert die Prozessalarm- Reaktionszeit. Dies wirft weitere Fragen auf:

  • Welchen Einfluss hat die Kommunikation auf die Prozesalarm-Reaktionszeit?
  • In welchem Bereich schwankt die Prozessalarm-Reaktionszeit?
  • Gibt es Unterschiede bei den S7- CPUs?

Das folgende Bild zeigt die Aufgabenstellung:

Lösung:
Zur Beantwortung obiger Fragen haben wir umfangreiche Messungen an realen Konfigurationen mit SIMATIC-Komponenten durchgeführt. Die S7-CPU wird dabei mit unterschiedlichen Kommunikationsaufgaben möglichst hoch belastet:

  • Kommunikations-Last an der integrierten DP-Schnittstelle und MPI-Schnittstelle der S7-CPU
  • Kommunikations-Last an CPs

Die Ergebnisse der Messungen stellen wir Ihnen in Form von zwei Downloads zur Verfügung:

  • Kalkulator: Über eine interaktive Bedienoberfläche finden Sie schnell die gesuchten Leistungsdaten. Per Mausklick können Sie gleichzeitig zwei verschiedene Konfigurationen auswählen und direkt gegenüberstellen. Das Wichtigste zur Messung finden Sie in der integrierten Beschreibung.
  • Dokumentation: Dort können Sie Trends und Größenordnungen der Leistungsdaten an übersichtlichen Diagrammen ablesen. In der Dokumentation finden Sie auch wertvolles Hintergrundwissen, sowie eine ausführliche Beschreibung der Messung und des Kalkulators.

Übersicht der beteiligten SIMATIC-Komponenten:

Technologische Komponente

Lösungskomponente

S7-CPU S7-300, S7-400
Last an den integrierten Schnittstellen 32 ET200, bis zu 15 Bediengeräte und ein Programmiergerät
Last am CP bis zu 8 S7-400

Übersicht der Messgrößen:

Messgröße

Beschreibung

Prozessalarm-Reaktionszeit Zeit von der Eingangsflanke am digitalen Eingang (DI), bis zur Ausgangsflanke am digitalen Ausgang (DO)
Zykluszeit Zeit zwischen zwei Prozessabbildtransfers in der S7-CPU.


Downloads

Inhalt der Downloads

Download

Kalkulator (Deutsch) 21264953_prozessalarm_KALK_v30_d.xls ( 280 KB )
Kalkulator (Englisch) 21264953_prozessalarm_KALK_v30_e.xls ( 313 KB )
Dokumentation (Deutsch) 21264953_prozessalarm_DOKU_v30_d.pdf ( 828 KB )
Dokumentation (Englisch) 21264953_prozessalarm_DOKU_v30_e.pdf ( 776 KB )

So gehen Sie bei der Installation des Kalkulators vor:

  • Kalkulator (Excel-Datei) auf den PC laden und öffnen.
  • Die Excel-Eingabeaufforderung mit „Makros aktivieren“ quittieren.

Bitte beachten Sie, dass bei Excel unter „Extras -> Makro -> Sicherheit...“ die Sicherheitsstufe auf „Mittel“ oder „ Niedrig“ eingestellt ist:

Historie

Ausgabe

Änderungen

06/2004 Erste Ausgabe (V3.0)

 

Suchbegriffe:
CPU314C, CPU315, CPU317, CPU318, CPU416, OB40, Alarm
 

Securityhinweise
Um technische Infrastruktur, Systeme, Maschinen und Netzwerke gegen Cyber-Bedrohungen zu sichern, ist es erforderlich, ein ganzheitliches IT Security-Konzept zu implementieren (und kontinuierlich aufrechtzuerhalten), das dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Die Produkte und Lösungen von Siemens formen nur einen Bestandteil eines solchen Konzepts. Weitergehende Informationen über Cyber Security finden Sie unter
https://www.siemens.com/cybersecurity#Ouraspiration.