耦合和同步
7.4 时间监视
7.4.2 确定监视时间
使用STEP 7或公式进行计算
V5.2或更高版本的STEP 7自动为每个新组态计算下列监视时间。还可以使用下述 公式和步骤来计算这些时间。它们等同于STEP 7中提供的公式。
• 最大周期延长
• 最大通讯延迟
• 用于优先级的最大保持时间
• 最小I/O保持时间
还可以在HW Config中使用属性CPU --> 触发H参数对话框来启动监视时间的自动计 算。
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监视时间精度
注意
通过STEP 7或公式确定的监视时间仅代表建议值。
这些时间均基于带两个通讯伙伴和一般通讯负载的冗余系统。
您的系统配置文件可能与上述情况明显不同。因此，请遵守下列规则。
• 在高通讯负载时，周期延长因子可能急剧增大。
• 运行时修改系统可能使周期显著增大。
• 在优先级 > 15 时，增加所执行的程序数目(尤其是通讯块数目)将自动增大通讯 延迟和周期延长。
• 在高性能的小型系统中，甚至可以减少所计算的监视时间。
组态监视时间
在组态监视时间时，必须注意下列相关性；STEP 7将检查一致性：
最大周期延长
> 最大通讯延迟
> (优先级 > 15的最大禁止时间)
> 最小I/O保持时间
如果已经在CPU中组态了不同的监视时间，且通过主站/备用站切换执行了耦合和更 新操作，则系统始终应用两个数值中的较大值。
计算最小I/O保持时间(TPH)
下列内容适用于最小I/O保持时间的计算：
• 对于中央I/O：TPH= 30 ms
• 对于分布式I/O：TPH= 3 ⊕ TTRmax
其中，TTRmax= 冗余站的所有DP主站系统上的最大目标循环时间 使用中央和分布式I/O时，产生的最小I/O保持时间为：
TPH= MAX (30毫秒，3 x TTRmax)
图7-5显示了最小I/O保持时间和优先级 > 15的最大禁止时间之间的关系。
主站复制 输出：50毫秒
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请注意下列条件：
50毫秒 + 最小I/O保持时间 (优先级 > 15的最大禁止时间)
可以得出：大的最小I/O保持时间能够确定优先级 > 15的最大禁止时间。
计算优先级 > 15的最大禁止时间(TP15)
优先级 > 15的最大禁止时间取决于四个决定性因素：
• 如图7-2所示，当完成更新时，自最后一次复制到备用站CPU后被修改的DB的所 有内容将被重新传送到备用站CPU。在高优先级中描述的DB的数目和结构对该操 作的持续时间起决定性作用，从而对优先级 > 15的最大禁止时间也有决定性作 用。相关信息可见下述纠正方法。
• 在最后更新阶段，所有OB均被延迟或禁止。为避免因编程不理想而不必要地延长 优先级 > 15的最大禁止时间，应始终在一个选定的监视狗中断中处理对时间敏 感的I/O组件。这对于故障安全用户程序而言，意义尤其重大。假如已经给该中断 分配了一个 > 15的优先级，则可以在项目中组态该监视狗中断，并在启动优先 级 > 15的最大禁止时间之后立即自动执行该中断。
• 在通过主站/备用站切换进行的耦合和更新操作中(参见第7.3.1节)，还需要在完成 更新时切换当前DP从站上的当前通讯通道。该操作会延长时间，在该时间内既不 能读取有效值，也不能输出有效值。该操作的持续时间由硬件配置确定。
• 过程中的技术条件会引起对I/O更新的时间延迟的需求。这对故障安全系统中时间 监视的过程非常重要。
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注意
(下文表示为TSLAVE_UM)。
3. 根据系统的技术缺省值，定义
8. 使用第7.4.4节中的信息，定义优先级 > 15的最大禁止时间的份额，该时间由用 户程序确定(TP15_AWP)。
注意
当TP15_AWP> TP15_HW时，取消计算。在进行下面的实例计算后，给出了可能的纠 正方法。进行适当的修改，然后从1开始重新计算。
9. 现在可以得出优先级 > 15的最大禁止时间的建议值：
TP15 =MAX (TP15_AWP，TP15_OD) [3]
计算TP15的实例
在以后的步骤中定义了最大允许更新周期，在该周期内，现有设备组态的操作系统不 执行任何程序和I/O更新。
假设有两个DP主站系统：DP主站系统_1通过CPU的MPI/DP接口与CPU“互连”，
DP主站系统_2则通过外部DP主站接口进行互连。
1. 根据STEP 7中的总线参数：
TTR_1= 25 ms TTR_2= 30 ms TDP_UM_1= 100 ms TDP_UM_2= 80 ms
2. 根据所用DP从站的技术数据：
TSLAVE_UM_1= 30 ms TSLAVE_UM_2= 50 ms 3. 根据系统的技术规范：
TPTO_1= 1250 ms TPTO_2= 1200 ms 4. 根据用户程序：
TWA= 300 ms TPROG= 50 ms
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5. 根据公式[1]： 8. 根据第7.4.4节中的170 KB的用户程序数据：
TP15_AWP= 194 ms 1250 ms或1200 ms的信号持续时间下确保系统能够检测到更新操作期间的任何信 号转换。
• 时间值TP15_AWP仅供参考，它取决于实际的程序结构。可以采用下列措施减少该 时间，例如：
-- 将高度动态的数据作为不被频繁修改的数据保存到不同DB中。
-- 在RAM中给这些DB分配一个较小的长度。
无论何时减少TP15_AWP并忽略上述措施，都存在更新操作因监视超时而被终止的风 险。
计算最大通讯延迟
建议使用下列公式：
最大通讯延迟 =
4 x (优先级 > 15的最大禁止时间)
该时间的决定性因素为系统的过程状态和通讯负载。这可以解释为绝对负载，或该负 载与用户程序的大小成正比。可能需要调整该时间。
计算最大周期延长
建议使用下列公式：
最大周期延长 =
10 x (优先级 > 15的最大禁止时间)
该时间的决定性因素为系统的过程状态和通讯负载。这可以解释为绝对负载，或该负 载与用户程序的大小成正比。可能需要调整该时间。