Type de contribution : FAQ, ID de la contribution : 23818213, Date de la contribution : 27/06/2011
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Comment augmenter les performances des appareils HMI ?

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Description
 

En raison de l'innovation perpétuelle, les performances des CPU ont été multipliées par 5 voire 10 dans les trois dernières années. Le temps de cycle est donc de plus en plus court. Le temps de cycle typique des CPU S7-300 est fréquemment compris entre 9 et 16 ms.
Le temps restant pour la CPU pour communiquer avec les HMI, est donc de ce fait de plus en plus court, car c'est un pourcentage du temps de cycle total qui est disponible pour la communication. Le pourcentage du temps utilisé par la CPU pour communiquer est au minimum de 3,5% pour un temps de cycle de 15 ms.

Le bloc fonction FC630 a été réalisé pour améliorer les performances de la tâche HMI. Un bloc SFC est appelé dans le FC630, qui permet d'augmenter le pourcentage du temps alloué à la tâche HMI utilisée, selon la valeur définie avec le paramètre TSx :

  • TSx = 0 : restaure les valeurs initiales,
  • TSx = 1 : valeur par défaut ,
  • TSx = 8 : augmente d'environ 50% le temps de cycle CPU.

Le temps de cycle CPU augmente de 6,25% à chaque incrémentation de TSx de une unité.

Evaluation du mot d'état RET_VAL :

  • 0000 : aucune erreur, l'allongement du temps de cycle a été validé et accepté.
  • 800x : une erreur est survenue, et le bloc doit être redémarré.

L'allongement du temps de cycle est effectif tant qu'il n'y a pas de modification et cela jusqu'à une coupure secteur de la CPU.

La tâche "HMI" :
Le programme CPU s'exécute en différentes tâches ( "programmes partiels" ). Dans la tâche HMI, la communication entre la CPU et le HMI est contrôlée par le système d'exploitation ( acquisition des données, traitement des données, transfert des données... ). La tâche HMI dispose d'une portion du temps de cycle. Si ce temps est écoulé, la tâche HMI est interrompue et la CPU continue le traitement du programme cyclique. La tâche HMI peut être interrompue par des tâches de priorités supérieures. Les tâches de priorités supérieures sont notamment les interruptions horaires, interruptions périodiques ... par exemple.

Note :
Le FC630 ne peut pas être utilisé dans la CPU S7-400 car le support du firmware requis n'existe pas. De plus, le temps de réponse du HMI ne peut pas être raccourci car la tâche HMI possède déjà le deuxième niveau de priorité dans le S7-400.  

Différence entre le FC630 et le paramétrage dans les propriétés de la CPU ( charge du cycle due à la communication ) :
Dans les propriétés de la CPU il y a un paramètre "Charge du cycle dûe à la communication". Ce paramètre s'applique seulement au trafic des messages CPU. Le FC630 agit déjà plus tôt, sur l'acquisition et le traitement des données, c'est pourquoi le temps de cycle des CPU S7-300 peut augmenter exagérément si le FC630 n'est pas géré correctement.  

Type de réseau sur lesquels le FC630 peut être utilisé :
Vous pouvez utiliser le FC630 sur les réseaux suivants :  

  • MPI,
  • PROFIBUS et
  • PROFINET

Pré-requis avant l'utilisation du  FC630 :
Une mauvaise utilisation du FC630 peut conduire à des dysfonctionnements, en particulier le temps de cycle peut énormément augmenter. Vous devez vérifier ce qui suit avant d'utiliser le FC630 : 

  • Quelles sont les valeurs de temps de cycle de votre CPU ? La mise en œuvre du FC630 est particulièrement adaptée pour des temps de cycle compris entre 9 et 16 ms, car le pourcentage du temps utilisé par la CPU pour communiquer est minimal ( soit 3,5 % ) pour un temps de cycle de 15 ms. Le pourcentage du temps utilisé par la CPU pour communiquer est au minimum de 4,8 % pour un temps de cycle de 32 ms. C'est pourquoi il peut être utile d'implémenter le FC630 pour des temps de cycle compris entre 25 ms et 32 ms. Il n'est généralement pas utile d'implémenter le FC630 pour des temps de cycle supérieurs à 50 ms. Cependant l'utilité ou non d'implémenter le FC630 dépend toujours de votre système ( nombre de HMI, nombre de variable scrutées, ... ).

Note :
Dans STEP 7 sous "Système cible > Diagnostic/réglage > Etat du module > Temps de cycle" vous pouvez lire la durée du temps de cycle le plus long, le plus court et le dernier, depuis le passage de STOP en RUN.
Grâce aux données locales de l'OB1 vous pouvez lire les durées du cycle précédent, du cycle le plus long et du cycle le plus court depuis le dernier démarrage.

  • Existe-t-il dans votre application des tâches dont la rapidité de traitement ne permet pas l'allongement du temps de cycle ? Dans ce cas vous devez également étudier si les tâches dont la période d'exécution est critique peuvent être traitées dans un OB périodique. Vous devez également noter que les interruptions périodiques arrêtent la tâche de communication HMI, et de ce fait influencent les performances du système HMI..
     

Vous pouvez implémenter le FC630 sur les CPU S7-300 et C7. Toutefois cette implémentation dépend également du type de CPU et de la version de firmware. La fonction FC630 présentée tourne sur les CPU 31x à partir des versions V2.3.2, V2.1.6 et V2.0.10.

Elle tourne de ce fait aussi sur les versions firmware supérieures, comme par exemple la V3.2 de la CPU319-3 2PN/DP. Toutefois à partir de la version de firmware V3.2, une fonction de communication HMI priorisée a été implantée et ne fonctionne qu'avec les services HMI acycliques.
 

  • Cette fonction de communication C+C priorisée n'accélère en rien les services HMI cycliques. Par conséquence le FC630 doit toujours continuer à être utilisé lors de besoin de performance dans la communication HMI.
  • La nouvelle fonctionnalité "Communication C+C priorisée" a été implémentée sur toutes les CPU à partir de la version de firmware V3.2, mais elle ne peut seulement être configurée qu'à partir des CPUs CPU315F-2 PN/DP.
  • La validation de la fonctionnalité de communication priorisée n'est pas possible sur la gamme des CPU312 jusqu'à la CPU 315-2DP, la case est grisée. Vous pouvez utiliser dans ce cas la nouvelle fonction FC2551.

Pour de plus amples informations sur la "Communication C+C priorisée", veuillez consulter le FAQ Nr: 49749632.

Le téléchargement joint contient un projet STEP 7 archivé avec le FC 630 décrit ci-dessus. L'utilisation du FC630 est décrite de manière plus détaillée dans le document ci-dessous.

Description_Performance_FC630 ( 102 KB )

Performance_FC630.zip ( 30 KB )

Mots-clefs :
WinCC, Protool, Panel, HMI, interface homme-machine, pupitre opérateur, performance 

 

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