Beitragstyp: FAQ, Beitrags-ID: 38549114, Beitragsdatum: 12.07.2013
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Welche Systemgrenzen sind in einer F-CPU beim sicheren bidirektionalen Datenaustausch mittels S7-Kommunikation gegeben?

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Beschreibung
Dieser Beitrag gibt Ihnen einen Überblick zu den Systemgrenzen der S7-Kommunikation.

Die folgenden Abbildungen zeigen den prinzipiellen Aufbau der S7-Kommunikation zwischen F-CPUs über Industrial Ethernet. Der bidirektionale Datenaustausch erfolgt über eine S7-Verbindung.


Bild 01

Alternativ kann der bidirektionale Datenaustausch über zwei separate S7-Verbindungen erfolgen. Somit können Sie z.B. den Sende- und Empfangskanal strukturell trennen.


Bild 02

Die Systemgrenze der S7-Kommunikation wird durch folgende Parameter bestimmt:

  • Max. Anzahl der Verbindungen, die von der CPU unterstützt werden.
  • Max. Anzahl der projektierbaren S7-Verbindungen pro Schnittstelle.
  • Max. Anzahl der Instanzen, die von der CPU unterstützt werden.

Max. Anzahl der Verbindungen, die von der CPU unterstützt werden
Die folgende Tabelle zeigt die max. Anzahl der Verbindungen, die von den F-CPUs unterstützt werden.
 

F-CPU max. Anzahl der Verbindungen
IM151-8F PN/DP CPU max. 12 Verbindungen
IM154-8F PN/DP CPU max. 16 Verbindungen
IM154-8FX PN/DP CPU max. 16 Verbindungen
CPU 315F-2 PN/DP max. 16 Verbindungen
CPU 317F-2 PN/DP max. 32 Verbindungen
CPU 319F-3 PN/DP max. 32 Verbindungen
CPU 414F-3 PN/DP V6 max. 64 Verbindungen
CPU 416F-2 DP max. 64 Verbindungen
CPU 416F-3 PN/DP V5 max. 64 Verbindungen
CPU 416F-3 PN/DP V6 max. 96 Verbindungen
WinAC RTX F 2009 max. 64 Verbindungen
WinAC RTX F 2010 max. 96 Verbindungen

Max. Anzahl der projektierbaren S7-Verbindungen
Die folgende Tabelle zeigt die max. Anzahl der projektierbaren S7-Verbindungen, die von den F-CPUs unterstützt werden.
 

F-CPU max. Anzahl der projektierbaren S7-Verbindungen
IM151-8F PN/DP CPU max. 10 projektierbare S7-Verbindungen
IM154-8F PN/DP CPU max. 14 projektierbare S7-Verbindungen
IM154-8FX PN/DP CPU max. 14 projektierbare S7-Verbindungen
CPU 315F-2 PN/DP max. 14 projektierbare S7-Verbindungen
CPU 317F-2 PN/DP max. 16 projektierbare S7-Verbindungen
CPU 319F-3 PN/DP max. 16 projektierbare S7-Verbindungen
CPU 414F-3 PN/DP V6 max. 62 projektierbare S7-Verbindungen
CPU 416F-2 DP mit CP443-1 Adv. max. 62 projektierbare S7-Verbindungen
CPU 416F-3 PN/DP V5 max. 30 62 projektierbare S7-Verbindungen
CPU 416F-3 PN/DP V6 max. 94 projektierbare S7-Verbindungen
WinAC RTX F 2009 über CP5611: max. 6 projektierte S7-Verbindungen
über CP5613: max. 48 projektierte S7-Verbindungen
über CP1616: max. 30 projektierbare S7-Verbindungen
über IE Allgemein: max. 14 projektierte S7-Verbindungen
WinAC RTX F 2010 über CP5611: max. 6 projektierte S7-Verbindungen
über CP5613: max. 48 projektierte S7-Verbindungen
über CP1616: max. 30 projektierbare S7-Verbindungen
über IE Allgemein: max. 14 projektierte S7-Verbindungen

Max. Anzahl der Instanzen
Die folgende Tabelle zeigt die max. Anzahl der Instanzen, die von den F-CPUs unterstützt werden.
 

F-CPU max. Anzahl der Instanzen
IM151-8F PN/DP CPU max. 32
IM154-8F PN/DP CPU max. 32
IM154-8FX PN/DP CPU max. 32
CPU 315F-2 PN/DP max. 32
CPU 317F-2 PN/DP max. 32
CPU 319F-3 PN/DP max. 32
CPU 414F-3 PN/DP max. 300 (interne Schnittstelle)
CPU 414F-3 PN/DP mit CP443-1 Adv. max. 1200 projektierbar (300 voreingestellt)
CPU 416F-2 DP mit CP443-1 Adv. FW-Version < V5.2: max. 1800 projektierbar (600 voreingestellt)
FW-Version ab V5.2: max. 4000 projektierbar (600 voreingestellt)
CPU 416F-3 PN/DP max. 600 (interne Schnittstelle)
CPU 416F-3 PN/DP mit CP443-1 Adv. FW-Version < V5.2: max. 1800 projektierbar (600 voreingestellt)
FW-Version ab V5.2: max. 4000 projektierbar (600 voreingestellt)
WinAC RTX F 2009 max. 600 projektierbar (300 voreingestellt)
WinAC RTX F 2010 max. 4000 projektierbar (600 voreingestellt)

Beispiel
In einer CPU 319F-3 PN/DP wird für den sicheren bidirektionalen Datenaustausch die S7-Kommunikation über TCP/IP gewählt. Abhängig davon ob der Datenaustausch über eine oder zwei projektierte S7-Verbindungen erfolgt sind noch 15 oder 14 weitere S7-Verbindungen projektierbar.

Für den sicheren bidirektionalen Datenaustausch über S7-Verbindungen werden im Anwenderprogramm der CPU die fehlersicheren Kommunikationsbausteine "F_SENDS7" und "F_RCVS7" aufgerufen. Diese Bausteine rufen intern jeweils die Systemfunktionsbausteine SFB8 "USEND" und SFB9 "URCV" auf. Damit werden die Nutzdaten und die dazugehörige Quittung gesendet und empfangen. Jedem Systemfunktionsbaustein SFB8 "USEND" und SFB9 "URCV" ist ein Instanz-Datenbaustein zugeordnet. Somit ist die Anzahl der Instanzdaten-Bausteine (=Instanzen) identisch mit der Anzahl der Kommunikationsaufträge.

Dies bedeutet, dass beim sicheren bidirektionalen Datenaustausch mindestens vier Kommunikationsaufträge ausgeführt werden und vier Instanzen benötigt werden. Bei der CPU 319F-3 PN/DP verbleiben in diesem Fall noch 28 freie Instanzen.

Im Anwenderprogramm der CPU 319F-3 PN/DP können Sie in Summe max. 16 fehlersichere Kommunikationsbausteine "F_SENDS7" oder F_RCVS7" aufrufen, da die max. Anzahl der Instanzen auf 32 begrenzt ist.
Beim sicheren bidirektionalen Datenaustausch kann die CPU 319F-3 PN/DP mit max. 8 F-CPUs kommunizieren.

Berechnung für den sicheren bidirektionalen Datenaustausch in der CPU 319F-3 PN/DP
8  "F_SENDS7" + 8 "F_RCVS7" = 16 fehlersichere Kommunikationsbausteine
8*("USEND" + "URCV") + 8*("USEND" + "URCV")
= 16 "USEND" + 16 "URCV" = 32 Kommunikationsaufträge bzw. Instanzen

Hinweis
Bei den F-CPUs steht die Sicherheitsfunktion im Vordergrund. Daher ergibt sich die Systemgrenze der S7-Kommunikation nicht nur durch die Anzahl der Kommunikationsverbindungen, sondern auch durch die erreichten Reaktionszeiten. Wenn die geforderten Reaktionszeiten aufgrund der Anzahl der Kommunikationsverbindungen nicht erreicht werden, dann gibt es folgende Abhilfe:

  • Anzahl der Kommunikationsverbindungen reduzieren.
  • Größere bzw. schnellere CPU einsetzen.

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