Profibus单主站实时性问题请教？ 点击：2440 | 回复：11
发表于：2007-03-25 12:57:00
楼主
问题来源：
在西门子PLC(如S7-300,S7-400)与ET-200M组成的单主站分散控制系统中，PLC作为主站，ET-200M作为从站，两者通过Profibus总线相连。在PLC的周期循环扫描过程中（约为100ms），有一个I/O刷新时间片，通过总线完成I/O轮询。然而Profibus总线采用了简化的总线协议，它通过设定TTR (目标令牌循环时间)，调整令牌循环时间上限以及高低优先级报文的传输。
我们在研究上述系统的实时性时遇到下面问题：
问题一：从PLC主站角度看，上述TTR 是否就是I/O刷新的给定时间片？若是，则Profibus总线信息报文传输为断续过程，不知如何理解？
问题二：S7-300和S7-400PLC中完成与Profibus通信是通过其CPU还是另有CPU来处理，从而使得Profibus总线信息报文传输为连续过程？
问题三：Profibus中的令牌循环和信息传输与PLC的循环扫描在时间上是什么关系？
问题四：据有关Profibus资料，DP单主站的请求报文为‘高优先级’，而DP从站发出的响应报文为‘低优先级’。但一般Profibus总线报文传输方式如：SRD（发送和请求数据需应答）是一个完整的过程，这对于主站来看，应该按什么优先级考虑？
在西门子PLC(如S7-300,S7-400)与ET-200M组成的单主站分散控制系统中，PLC作为主站，ET-200M作为从站，两者通过Profibus总线相连。在PLC的周期循环扫描过程中（约为100ms），有一个I/O刷新时间片，通过总线完成I/O轮询。然而Profibus总线采用了简化的总线协议，它通过设定TTR (目标令牌循环时间)，调整令牌循环时间上限以及高低优先级报文的传输。
我们在研究上述系统的实时性时遇到下面问题：
问题一：从PLC主站角度看，上述TTR 是否就是I/O刷新的给定时间片？若是，则Profibus总线信息报文传输为断续过程，不知如何理解？
问题二：S7-300和S7-400PLC中完成与Profibus通信是通过其CPU还是另有CPU来处理，从而使得Profibus总线信息报文传输为连续过程？
问题三：Profibus中的令牌循环和信息传输与PLC的循环扫描在时间上是什么关系？
问题四：据有关Profibus资料，DP单主站的请求报文为‘高优先级’，而DP从站发出的响应报文为‘低优先级’。但一般Profibus总线报文传输方式如：SRD（发送和请求数据需应答）是一个完整的过程，这对于主站来看，应该按什么优先级考虑？
发表于：2007-04-02 18:01:00
7楼
有个朋友是这样说的：
1、在PLC单机运行的环境中，CPU通过硬件组太了解到，没有相应的网络接口，在这种情况下，I/O刷新是通过C总线完成的，此时总线令牌循环时间与PLC周期循环扫描时间之间根本不相干；
2、在配置有网络的环境中，CPU通过组太了解到部分（或全部）I/O数据需要来自网络。因此在PLC周期循环扫描时间的I/O刷新阶段，即提出对总线的要求，很多情况下，通过总线提取数据不可能在一个周期就完成，在这种情况下，CPU应该分时操作，因此我估计，在I/O刷新区间，CPU仅提申请，并读或写缓冲区，所谓通信是分时操作完成的。由此可以说明，无论你的通信有多快，都没有C总线连接的I/O模块的刷新快！
3、综上所述，总线令牌循环时间的长短与总线本身的性质有关，如设置，如速率、如站的数量等有关，而与PLC周期循环扫描时间之间没有必然联系！
大家怎样认为呢？
1、在PLC单机运行的环境中，CPU通过硬件组太了解到，没有相应的网络接口，在这种情况下，I/O刷新是通过C总线完成的，此时总线令牌循环时间与PLC周期循环扫描时间之间根本不相干；
2、在配置有网络的环境中，CPU通过组太了解到部分（或全部）I/O数据需要来自网络。因此在PLC周期循环扫描时间的I/O刷新阶段，即提出对总线的要求，很多情况下，通过总线提取数据不可能在一个周期就完成，在这种情况下，CPU应该分时操作，因此我估计，在I/O刷新区间，CPU仅提申请，并读或写缓冲区，所谓通信是分时操作完成的。由此可以说明，无论你的通信有多快，都没有C总线连接的I/O模块的刷新快！
3、综上所述，总线令牌循环时间的长短与总线本身的性质有关，如设置，如速率、如站的数量等有关，而与PLC周期循环扫描时间之间没有必然联系！
大家怎样认为呢？
发表于：2007-05-05 12:33:00
8楼
很专业!
这不单是一个总线时间的问题,是一个终端嵌入式操作系统在编程时如何处理外部数据的问题.一个终端方案的内部总线通常快于外部总线(相于与终端设备而言,这里指现场总线),操作系统主进程的调度各模块的模式,决定了PLC通过现场总线的通信方式,为了外部总线的利用率与内部CPU的执行效率,对外部不同数据的采集也不是完全等时与等间隔,采集频度也会不同,这取决于数据的性质与需要.
我认为单存的以总线周期与时间片来说明Profibus总线的实时性也不全面.其实实时性是整系统性能的一方面,是相对于整个系统而言的,而不单存相对于总线.总线仅是为实现系统实时要求的一种方法.如果足够快,你采用人送的方法也可以,只要系统能接受!完全相同的硬件系统可以实现差别很大的实时性系统.对于总线,则存在可实现的最快的实时响应性能指标.
这不单是一个总线时间的问题,是一个终端嵌入式操作系统在编程时如何处理外部数据的问题.一个终端方案的内部总线通常快于外部总线(相于与终端设备而言,这里指现场总线),操作系统主进程的调度各模块的模式,决定了PLC通过现场总线的通信方式,为了外部总线的利用率与内部CPU的执行效率,对外部不同数据的采集也不是完全等时与等间隔,采集频度也会不同,这取决于数据的性质与需要.
我认为单存的以总线周期与时间片来说明Profibus总线的实时性也不全面.其实实时性是整系统性能的一方面,是相对于整个系统而言的,而不单存相对于总线.总线仅是为实现系统实时要求的一种方法.如果足够快,你采用人送的方法也可以,只要系统能接受!完全相同的硬件系统可以实现差别很大的实时性系统.对于总线,则存在可实现的最快的实时响应性能指标.
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