-
上海腾希电气技术有限公司
主营：西门子PLC,V90伺服,V20变频器
上海腾希电气技术有限公司
主营：西门子PLC,V90伺服,V20变频器
15
西门子S7-300代理商 西门子S7-300代理商 西门子S7-300代理商
如果想在 S7-300 或S7-400 CPU中使用大量的控制器，则需要评估大概至少的控制器的采样间隔和功能块的运行时间。
控制器功能块在时间中断 OB (通常为 OB35 )中被调用 3 次。由此实现等距的采样时间或控制周期(例如 5 ms、20 ms、100 ms)。根据控制器的数量， 为使每个控制器获得更短的采样间隔，在一个 OB 3x调用中处理几个控制器是可行的。在一个 OB 3x调用中处理的控制器数量越多，对 OB1 的影响(周期负载)越大。
除了调用次数之外，还必须考虑功能块的运行时间。
举例
假设：
功能块在一个循环周期的运行时间为 5 ms。
OB1 的运行时间(不考虑中断)为 30 ms。
两个控制循环在 OB35 中接连处理。这表示OB35的运行时间为10ms。
OB35 的时间中断循环周期为 20 ms。
OB35的事件中断循环周期包括由以下部分组成：
OB35的运行时间：10 ms
OB35的暂停时间：10 ms
这样，OB1每隔 10 ms 被 OB35 中断 10 ms ，即 OB1 循环每 10 ms 被延长 10ms。OB1 循环周期于是持续 60 ms，如下图所示。
图 01
调节选项包如标准 PID 控制提供了一个调用分配器，调用分配器提供了一个便捷的途径来确定在循环时间中断 OB3x 中的调用顺序和频率。对于集成控制器，这些由用户来决定。
下表列出了在不同的 S7-300 和 S7-400 CPU 中控制循环块的典型运行时间：
| 块 | CPU315-2 PN/DP V3.2 (6ES7315-2EH14-0AB0) | CPU319-3 PN/DP V3.2 (6ES7318-3EL00AB0) | CPU414-3 PN/DP V6.0 (6ES7414-3EM06-0AB0) | CPU416-3 PN/DP V6.0 (6ES7416-3ES06-0AB0) |
| FB41 CONT_C PID Control | 0.07 ms1 | 0.01 ms1 | 0.03ms1 | 0.02 ms1 |
| FB42 CONT_S PID Control | 0.07 ms1 | 0.01 ms1 | 0.03 ms1 | 0.02 ms1 |
| FB43 PULSEGEN PID Control | 0.01 ms1 | 0.002 ms1 | 0.006 ms1 | 0.004 ms1 |
| FB58 TCONT_CP (without controller optimization) PID Control | 0.16 ms1 | 0.02 ms1 | 0.05 ms1 | 0.03 ms1 |
| FB58 TCONT_CP (with controller optimization) PID Control | 0.21 ms1 | 0.03 ms1 | 0.07 ms1 | 0.04 ms1 |
| FB59 TCONT_S PID Control | 0.08 ms1 | 0.01 ms1 | 0.03 ms1 | 0.02 ms1 |
| FB1 PID_CP Standard PID Control | 0.15 ms1 | 0.02 ms1 | 0.07 ms1 | 0.04 ms1 |
| FB2 PID_ES Standard PID Control | 0.18 ms1 | 0.02 ms1 | 0.08 ms1 | 0.05 ms1 |
下面是一个计算示例，可用于评估时间中断的采样间隔：
功能块的运行时间* 控制器数目
举例
S7-CPU 315 (6ES7315-2EH14-0AB0) 和 FB58 TCONT_CP (带控制器优化) 结果为：
0.21 ms * 控制器数目
假设在CPU315-2 PN/DP(6ES7315-2EH14-0AB0)中运行50个PID控制器。如果OB3x循环周期为2 ms 且每个OB3x循环周期处理一个控制器，那控制器的采样时间为 100 ms。如果每个 OB3x 循环周期处理两个控制器，则控制器的采样时间减半为50 ms (OB1负载加重).
注意
循环采样时间不仅影响 CPU的处理能力，而且影响控制器的质量。控制器对两次采样间隔之间的输入变化不响应，控制器的输出保持不变。
另外，必须考虑过程的控制路径。位置控制和压力控制通常需要一个比温度控制(典型值100 ms - 10000 ms)更短的采样时间(典型值 1 ms - 100 ms)，因为每一个控制路径有一个不同的时间特性。因此，较小的循环采样时间间隔 不能小于特定 CPU 的控制程序运行时间，而且较大的循环采样时间间隔为工艺动态中定义的允许的上限值。