Aktualisierung des Prozessabbilds

Funktion

Der Start des K-Bus-Zyklusses (IP-Link) kann zyklisch (Prozessabbildaktualisierung: freilaufend) oder synchron zum Empfang des DP-Data_Exchange-Telegramms (Prozessabbildaktualisierung: zyklussynchron) erfolgen. Wenn die Prozessabbildaktualisierung auf zyklussynchron eingestellt ist, wird nach dem Empfang des Data_Exchange-Telegramms der K-Bus-Zyklus gestartet, anderenfalls wird der K-Bus-Zyklus (IP-Link) unabhängig von den Data_Exchange-Telegrammen gestartet. Nachfolgend ist schematisch die zyklussynchrone bzw. freilaufende Prozessabbildaktualisierung dargestellt.

Free Run

Bild: Free-Run-Mode

Synchron

Bild: Schema Prozessabbildaktualisierung

Byte

Bit

Beschreibung

9

6

Prozessabbildaktualisierung

Hinweis

Bei der Parametrierung der Funktion Prozessabbildaktualisierung sind insbesondere die Lauf- und Reaktionszeiten des Gesamtsystems zu beachten.

Fast- Free- Run

Im Fast- Free-Run Mode wird die Priorität des K-Busses / IP-Link höher gesetzt. Damit wird der interne Bus öfter angestoßen. Damit verbunden werden die Schnittstellen (wie KS2000 oder DPV-1) nicht mehr so schnell bearbeitet. Der Fast-Free-Run Mode ist nur im asynchronen Mode gestattet.

Bild: Fast-Free-Mode

Byte

Bit

Beschreibung

9

4

Fast-Free-Run-Mode

Die Übertragung der Signale von den Eingängen in die Steuerung und von der Steuerung zu den Ausgängen benötigt eine Laufzeit. Sie setzt sich aus verschiedenen Teilen zusammen: 

Für den Rückweg gilt das in umgekehrter Weise.

Die Reaktionszeit von der Steuerung zum Profibus-Master entnehmen Sie bitte den Angaben des Profibus Masterherstellers. Die Zeiten sind vergleichsweise klein und müssen im Normalfall nicht berücksichtigt werden.

PROFIBUS-Reaktionszeit

PROFIBUS-Reaktionszeit

Die Reaktionszeit tDP auf dem Profibus setzt sich wie folgt zusammen. Die Konstanten A, B und TBYTE sind von der Baud-Rate abhängig.

t  = DP

Konstante A

 

 

+ (Konstante B + (Zahl der E/A-Byte x TBYTE)) 

[Slave 1]

 

+ (Konstante B + (Zahl der E/A-Byte x TBYTE))  

[Slave 2]

 

+ (Konstante B + (Zahl der E/A-Byte x TBYTE)) 

[Slave 3]

 

+(Konstante B + (Zahl der E/A-Byte x TBYTE)) 

[Slave n]

 

Baud-Rate

Konstante A (in ms)

Konstante B (in ms)

TBYTE (in ms)

9,6 kBaud

64,5

25,6

1,15

19,2 kBaud

32,3

12,8

0,573

93,75 kBaud

6,6

2,62

0,118

187,5 kBaud

3,3

1,31

0,059

500 kBaud

1,6

0,49

0,022

1,5 MBaud

0,67

0,164

0,00733

3 MBaud

0,436

0,085

0,00367

6 MBaud

0,27

0,044

0,00183

12 MBaud

0,191

0,024

0,00092

K-Bus-Reaktionszeit (K-Bus)

K-Bus-Reaktionszeit (K-Bus)

Die Reaktionszeit auf dem K-Bus (interner Bus der Kompakt Box) wird durch das Schieben und Sichern der Daten bestimmt. Die folgende Tabelle enthält Messwerte für typische Aufbauten. Die Hochrechnung auf größere Anzahlen ist möglich.

Kompaktbox (Zahlen sind Anzahl der Kanäle)

Laufzeit auf dem K-Bus

Digital OUT

Digital IN

Analog IN/OUT

T_Zyklus (µs)

4

0

0

150

8

0

0

170

12

0

0

170

16

0

0

200

20

0

0

200

24

0

0

220

28

0

0

220

32

0

0

245

0

4

0

150

0

8

0

180

0

12

0

180

0

16

0

200

0

20

0

200

0

24

0

230

0

28

0

230

0

32

0

250

4

4

0

170

8

8

0

195

12

12

0

220

16

16

0

250

20

20

0

275

24

24

0

300

28

28

0

325

32

32

0

350

4

4

1 

630

4

4

2

700

Hinweis

Der K-Bus-Zyklus beträgt physikalisch bedingt mindestens cirka 90 µs. Das bedeutet, dass die Lauf- bzw. Zykluszeit des Gesamtsystems, insbesondere jedoch die Zykluszeit der SPS-Task, größer als die Laufzeit des K-Bus-Zyklusses sein muss. Anderenfalls kann es zu instabilen Zuständen an den Ein- und Ausgangsklemmen der Profibus-Slaves kommen.

IP-Link-Reaktionszeit

IP-Link-Reaktionszeit

Die Reaktionszeit auf dem IP-Link wird durch das Schieben und Sichern der Daten bestimmt. Die folgende Tabelle enthält Messwerte für typische Aufbauten. Die Hochrechnung auf größere Anzahlen ist möglich.

Erweiterungs-Box, mit Koppler Box verbunden

Laufzeit auf dem IP-Link

Digital OUT (Bit)

Digital IN (Bit)

Analog IN/OUT (Kanäle)

T_Zyklus (µs)

24

16

0

420

48

16

0

450

24

16

4

1500

48

16

16

2360

48

16

28

3500

48

16

40

4000

Die Einstellungen zur Funktion Prozessabbildaktualisierung  befinden sich im Byte 9 der User_Prm_Data (Defaulteinstellungen sind fett gekennzeichnet):

Bit-Nr.

Beschreibung

Wird unterstützt von

Bit 6

Prozessabbildaktualisierung
0: zyklussynchron
1: freilaufend

IP10xx, IP15xx; IP20xx, IP23xx, IP25xx, IP31xx, IP41xx, IP50xx, IP51xx, IP60xx

In TwinCAT können die Einstellungen Synchronisierung Profibus DP-/K-Bus-Zyklus mit ADSRead und ADSWrite (ADS: Automation Device Spezifikation) übertragen  werden. Dazu sind diese in den User_Prm_Data zu aktivieren. 

Die Einstellungen zur Funktion Prozessabbildaktualisierung  befinden sich im TwinCAT System-Manager im Karteireiter  PrmData der entsprechenden Busbox.