设置 I/O 模块等时同步操作的参数 使用相应 I/O 模块 的 I/O 地址特性执行以下功能: • 为模块设置等时同步模式。 • 将模块的输入和输出分配给过程映像分区和等时同步模式中断 OB。 过程映像分区的数据会与已分配 OB 同步更新。通过等时同步模式中断,可选择与 PROFINET 发送时钟等时同步地启动程序。等时同步模式的处理优先级更高。 设置发送时钟 发送时钟是交换数据时Zui短的传输间隔。在等时同步模式下,发送时钟对应于数据循环 T_DC。 在 CPU 的 PROFINET 接口特性中或同步域中设置发送时钟。 设置应用程序循环 应用程序循环是数据循环 T_DC 的倍数。如果等时同步模式中断 OB 的运行时间较短,应用程 序循环可与数据循环相同(= 发送时钟)。 可根据等时同步 PROFINET IO 系统的发送时钟相应地缩短等时同步模式中断 OB 的应用程序循 环。将发送时钟的整数倍设置为减小系数。 减小执行等时同步模式中断 OB 的频率,使用该系数降低 CPU 利用率。在等时同步模式中断 OB 的特性中设置应用程序循环。 设置延时时间 延时时间是发送时钟的起始点与等时同步模式中断 OB 起始点之间的时间。在此时间段内,IO 控制器将与 IO 设备进行循环数据交换。 STEP 7 设置默认延时时间时,过程映像分区的等时模式更新将自动地处于应用程序循环的该 执行窗口中。 在等时同步模式中断 OB 的特性中设置延时时间。延时时间越短,等时同步模式中断 OB 中用 户程序的执行时间越长。 PROFINET IO 上等时同步模式的其它组态: • 将已互连 PROFINET 接口的 IRT 设为 RT 等级 在 PROFINET IO 上进行等时同步操作的前提条件是 IRT 通信(等时同步实时通信)。IRT 表 示在预留的时间间隔内进行同步数据交换。 • 对组态的拓扑进行组态 IRT 通信的前提条件是拓扑组态。除预留的带宽外,还会对来自既定传输路径的帧进行交 换,对数据通信进行进一步优化。为此,可使用组态的拓扑信息对通信进行规划。 • 使用同步域将 IO 设备(同步从站)分配给 IO 控制器(同步主站),以进行等时同步数据 交换。 IRT 通信的前提条件是一个可以对同步域中所有 PROFINET 设备分配共同时基的同步周期。 通过此基本同步,可实现同步域中 PROFINET 设备的同步传输周期操作。
在 PROFINET IO 上组态等时同步模式 简介 在基于 ET 200MP 分布式 I/O 系统的以下介绍中,模块的等时同步模式组态将作为一个 IO 设 备。这一说明过程同样适用于其它分布式 I/O 系统(如,ET 200S 或 ET 200SP)。 IO 控制器为 S7‑1500 CPU。 要求 • STEP 7 网络视图已打开。 • 已放置一个 S7‑1500 CPU(例如,CPU 1516‑3 PN/DP)。 • 已放置一个接口模块 IM 155-5 PN HF (ET 200MP) 并通过 PROFINET IO 与 CPU 联网。 • 满足 IRT 组态的所有要求: – CPU 的已联网 PROFINET 接口与接口模块的端口已互连(拓扑组态)。 – 将接口模块的 RT 等级的 PROFINET 接口设置为“IRT”(“gaoji选项 > 实时设置 > 同 步”(Advanced options > Real time settings > Synchronization) 区域)。 – 为 CPU 和接口模块的 PROFINET 接口分配“同步主站”和“同步从站”角色(在 PROFINET 接 口特性中:“gaoji选项 > 实时设置 > 同步 > 域设置”(Advanced options > Real time settings > Synchronization > Domain settings) 区域)。 操作步骤 要在 I/O 和用户程序之间创建等时同步连接,请按以下步骤操作: 1. 在 STEP 7 的网络视图中,选择 IM 155-5 PN HF。切换到设备视图。 2. 插入可等时同步操作的 I/O 模块(例如 DI 16 x 24VDC HF)。4. 在 I/O 地址区域中进行以下设置: – 选择“等时同步模式”(Isochronous mode) 选项。 – 选择一个过程映像分区,如过程映像分区 1。 – 单击“组织块”(Organization block) 下拉列表。单击“添加”(Add) 按钮,或者选择已存在的 OB。将打开用于选择组织块的对话框。 – 选择“同步循环”(Synchronous Cycle) OB。单击“确定”(OK) 确认选择。 如果进行自动编号分配,将生成并打开 OB 61。 在巡视窗口中,可以继续直接在“等时同步模式”(Isochronous mode) 区域中设置应用程 序循环和延时时间 (页 191),并开始在指令部分中对 OB 进行编程。 5. 如有需要,可在网络视图中插入其它 IO 设备。调整等时同步模式的组态和设置。 6. 要获取有关计算得出的带宽信息或有关调整发送时钟的信息。请在网络视图中选择同步 域,并在巡视窗口中浏览至域管理的相应区域。设置应用程序循环和延时时间 要求 • 在 STEP 7 中,已创建有等时同步模式组态。 • 已创建等时同步模式中断 OB 同步循环 (OB 6x)。 • 等时同步模式中断 OB 处于打开状态。 设置应用程序循环 应用程序循环是数据循环 T_DC(发送时钟)的倍数。使用应用程序循环设置可减小因执行等 时同步模式中断 OB 而增高的 CPU 利用率。下例中,仅会在 CPU 中每执行完 2 个数据循环 T_DC 之后调用 OB。 要为等时同步模式应用程序设置应用程序循环,请按以下步骤操作: 1. 打开上述等时同步模式中断 OB 的“特性”(Properties) 对话框。 2. 在区域导航中,单击“等时同步模式”(Isochronous mode) 组。 3. 在“应用程序循环(ms)”(Application cycle (ms))中设置应用程序循环。打开下拉列表框, 选择应用程序循环。该下拉列表框中有多个可以作为应用程序循环的数据循环 T_DC。下图 中,数据循环 T_DC 设置为 2 ms。设置延时时间 延时时间是发送时钟的起始点与等时同步模式中断 OB 起始点之间的时间。STEP 7 自动将延时 时间默认设置为执行窗口的起始时间。其结果是,过程映像分区的等时模式更新将自动地处于 应用程序循环的该执行窗口中。 还可以手动地设置该延时时间。延时时间越短,等时同步模式中断 OB 中用户程序的执行时间 越长。手动设置延时时间时,必须在应用程序循环的执行窗口中调用“SYNC_PI”和“SYNC_PO”指 令。 要为等时同步模式应用程序设置延时时间,请按以下步骤操作: 1. 打开上述等时同步模式中断 OB 的“特性”(Properties) 对话框。 2. 在区域导航中,单击“等时同步模式”(Isochronous mode) 组。 3. 清除“自动设置”(Automatic setting)复选框。编程的基本要素 在等时同步模式中断 OB 中进行编程 仅可在等时同步模式中断 OB 同步循环 (OB 6x) 中对程序的等时同步部分进行编程。 由于按较高优先级处理等时同步模式中断,因此等时同步模式中断 OB 中仅处理程序中时间相 关部分。等时同步模式中断 OB 将以一个组态的延时时间来调用。 通过调用指令方哪位等时同步 I/O 通过过程映像分区访问等时同步 I/O。也就是说,等时同步模块的地址必须位于一个过程映像 分区中。 使用 SYNC_PI 和 SYNC_PO 指令设定对等时同步模式中断 OB 同步循环 (OB 6x) 中的等时同步 IO 的访问。 等时同步 I/O 只能通过调用“SYNC_PI”和“SYNC_PO”指令进行更新,因此,等时同步 IO 只能在 相应的过程映像分区中。 说明 建议:为了防止返回 OB 6x 的数据不一致,请勿在等时同步模式 OB 中使 用“DPRD_DAT”和“DPWR_DAT”指令(直接数据访问)。 “SYNC_PI”和“SYNC_PO”指令只能在允许的执行窗口中更新过程映像分区。执行窗口从循环数据 交换结束一直延伸到仍可及时复制输出的 T_DE 结束之前的时间。必须在此时间窗口内启动数 据交换。如果“SYNC_PI”和“SYNC_PO”指令在其执行窗口没有执行,指令将会以相应的错误消息 指出这一问题。 程序执行模型 根据“SYNC_PI”和“SYNC_PO”指令在 OB 6x 中的调用顺序,可将程序执行分为两个基本模型: • IPO 模型(读取输入 (Inputs) - 处理 (Processing) - 写入输出 (Outputs)) • OIP 模型(写入输出 (Outputs) - 读取输入 (Inputs) - 处理 (Processing))根据 OIP 模型执行程序 如果等时同步模式中断 OB 的执行循环时长不等,应用程序循环大于数据循环 T_DC,则使用 OIP 模型。 在 OIP 模型中,与过程的数据交换始终是确定的,也就是说,会刚好在指定时间进行数据交 换。 按照 OIP 模型在等时同步模式中断 OB 中进行编程 要按照 OIP 模型编程: 1. 在等时同步模式中断 OB 的开始处调用 SYNC_PO 指令。 2. 然后调用 SYNC_PI 指令。 3. 然后调用实际用户程序。① 执行等时同步模式中断 OB ② “SYNC_PI”指令 ③ “SYNC_PO”指令 ④ 在时间 TI 等时同步读入 I/O 模块上的过程值 ⑤ 在时间 TO 等时同步输出 I/O 模块上的过程值 OIP 模型中的信号顺序 在时间 TI 等时同步读入 I/O 上的过程值。在 OIP 模型中,数据是在 2 个应用程序循环中进行处 理的。输出数据始终在下一应用程序循环 T_DC + TO 时间在 I/O 上提供。 在 IPO 模型中,从“输入端子”到“输出端子”的执行时间固定为 TI + 应用程序循环 + T_DC + TO。 TI + 2 x 应用程序循环 + T_DC + TO 可作为过程响应时间而得到保证。