Tipo di articolo: FAQ, ID articolo: 23818213, Data articolo: 30/04/2012
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Come si aumenta la performance degli apparecchi HMI?

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Descrizione
Con la continua innovazione negli ultimi 3 anni la performance dei controllori è cresciuta di 5... 10 volte. Di conseguenza i tempi di ciclo dei controllori sono diventati sempre più brevi. I tempi di ciclo dei controllori S7-300 si trovano di conseguenza sempre più spesso in un campo compreso tra 9 e 16 ms.
Il tempo che rimane alla CPU per la comunicazione con gli apparecchi HMI diventa sempre più breve, poiché per la comunicazione è disponibile solo una percentuale dell'intero tempo di ciclo. La quota di tempo in percentuale utilizzato della CPU per la comunicazione in caso di un tempo di ciclo di 15 ms, è un minimo pari a circa il 3,5% del tempo di ciclo.

La funzione FC630 serve per il miglioramento delle performance dei servizi S&S. Nella FC630 viene richiamato un SFC che in funzione del valore del parametro TSx aumenta la suddivisione del tempo per i servizi S&S:

  • TSx = 0: ripristina la situazione iniziale,
  • TSx = 1: impostazione standard,
  • TSx = 8: aumenta il tempo di ciclo della CPU di circa il 50%.

Con il valore di TSx il tempo di ciclo della CPU viene aumentato del 6,25% per unità.

Analisi del RET_VAL:

  • 0000: nessun errore, il fattore di tempo è valido ed è stato trasferito.
  • 800x: si è verificato un errore ed il blocco deve essere nuovamente avviato.

Senza una ulteriore modifica, il fattore valido agisce fino a Rete OFF.

Il task "Servizio e supervisione"
Il programma della CPU viene eseguito nei diversi task ("programmi parziali"). All'interno del task "Servizio e supervisione" la comunicazione della CPU con gli apparecchi HMI viene controllata dal sistema operativo (raccolta e preparazione dei dati, trasferimento e prelievo dei dati). Per il task "Servizio e supervisione" è disponibile una determinata quota temporale del tempo di ciclo. Trascorso questo tempo, il task "Servizio e supervisione" viene interrotto e la CPU prosegue con l'elaborazione ciclica del programma. Il task "Servizio e supervisione" può essere anche interrotto da task con priorità più elevata. Tra i task a priorità più elevata ci sono p. es. gli allarmi di tempo e gli allarmi di ritardo.

Avvertenza
Nelle CPU S7-400 non è possibile l'impiego della FC630, poiché non è disponibile il necessario supporto firmware. Una riduzione del tempo di reazione HMI non è inoltre possibile, poiché il task "Servizio e supervisione" ha già la seconda priorità più elevata nella CPU S7-400.

Differenza tra FC630 e l'impostazione nelle proprietà della CPU (Carico ciclo a causa di comunicazione)
Nelle proprietà della CPU è previsto il parametro "Carico ciclo a causa di comunicazione". Questo parametro agisce esclusivamente sul traffico dei messaggi della CPU. La FC630 agisce già a monte, nella raccolta dei dati e nella preparazione degli stessi, di conseguenza, in caso di uso inappropriato della FC630, il tempo di ciclo della CPU S7-300 può aumentare anche di molto.

Per quali protocolli di bus si può utilizzare la FC630?
La FC630 può essere utilizzata nella comunicazione tramite

  • MPI,
  • PROFIBUS e
  • PROFINET

.

Prima dell'impiego della FC630
Poiché con l'impiego non appropriato della FC630 possono nascere funzioni errate ed in particolare il tempo di ciclo della CPU può crescere notevolmente, prima dell'impiego della FC630 si dovrebbero verificare i seguenti punti.

  • Quanto sono elevati i tempi di ciclo della propria CPU? L'impiego ha particolarmente senso con tempi di ciclo compresi tra 9 e 16 ms, poiché la quota percentuale di tempo per la comunicazione in caso di un tempo di ciclo di 15 ms raggiunge un minimo pari a ca. 3,5% del tempo di ciclo. La quota percentuale di tempo per la comunicazione con un tempo ciclo di ca. 32 ms è ancora un minimo di ca. 4,8 % del tempo di ciclo. Di conseguenza ha senso impiegare la FC630 anche con tempi di ciclo compresi tra 25 e 32 ms. L'impiego della FC630 con tempi di ciclo superiori a 50 ms in generale non ha senso. Se l'impiego della FC630 ha senso, dipende però sempre dallo specifico impianto (numero di apparecchi HMI, numero delle variabili su cui si deve effettuare il polling, ...).

Avvertenza
Il più lungo, il più breve e l'ultimo tempo di ciclo attuale dalla commutazione da STOP a RUN possono essere letti con STEP7 ala voce "PLC > Diagnostics/Setting > Module Information > Cycle time"" sulla propria unità.
Tramite i dati locali dell'OB1 si può leggere anche il tempo di esecuzione del ciclo precedente, il tempo di ciclo minimo /massimo dall'ultimo avviamento.

  • Nell'impianto ci sono processi parziali critici dal punto di vista temporale che non consentono un aumento del tempo di ciclo? In caso affermativo si potrebbe anche verificare se non sia possibile controllare i processi parziali critici dal punto di vista temporale tramite un interrupt a tempo. Occorre però fare attenzione che gli interrupt a tempo interrompono il task "Servizio e supervisione" quando vengono richiamati e quindi influenzano le performance HMI.

La funzione FC630 può essere impiegata con le CPU S7-300 e gli apparecchi C7. La possibilità di impiego della FC630 dipende dal tipo di CPU e dalla versione del firmware. La funzione descritta vale per i moduli CPU-31x a partire dalle versioni firmware V2.3.2, V2.1.6 e V2.0.10.

La FC630 può essere utilizzata anche per i moduli CPU319-3 PN/DP a partire dal firmware V3.2. Tuttavia il firmware V3.2 comprende un turbo S&S migliorato, che però è attivo solo per i servizi S&S aciclici.

  • I servizi S&S ciclici non vengono accelerati e per il miglioramento della performance continuano ad aver bisogno di FC630.
  • La nuova funzionalità "Comunicazione S+S priorizzata" è stata introdotta in tutti gli apparecchi a partire dal firmware V3.2, però è configurabile solo a partire dai moduli CPU315F-2 PN/DP.
  • Il Turbo S&S è nascosto solo per i moduli CPU312 fino a 315-2DP e può essere configurato con la nuova funzione FC2551.

Ulteriori informazioni sulla "Comunicazione S+S priorizzata" sono riportate nell'articolo con ID: 49749632.

Il file allegato contiene il progetto d'esempio STEP 7 archiviato con la funzione FC630 sopra descritta. L'utilizzo della FC630 viene descritto con maggiore precisione nel documento seguente.

Description_Performance_FC630 ( 93 KB )

Performance_FC630.zip ( 30 KB )

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