如何估算S7-300和S7-400CPU中的采样间隔周期和最大可能的控制器数量

如何估算S7-300和S7-400CPU中的采样间隔周期和最大可能的控制器数量？显示订货号描述如果想在S7-300或S7-400CPU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5ms、20ms、100ms)。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OB3x调用中处理几个控制器是可行的。在一个OB3x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5ms。OB1的运行时间(不考虑中断)为30ms。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20ms。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：10msOB35的暂停时间：10ms这样，OB1每隔10ms被OB35中断10ms，即OB1循环每10ms被延长10ms。OB1循环周期于是持续60ms，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S7-400CPU中控制循环块的典型运行时间：块CPU315-2PN/DPV3.2(6ES7315-2EH14-0AB0)CPU319-3PN/DPV3.2(6ES7318-3EL01-0AB0)CPU414-3PN/DPV6.0(6ES7414-3EM06-0AB0)CPU416-3PN/DPV6.0(6ES7416-3ES06-0AB0)FB41CONT_CPIDControl0.07ms10.01ms10.03ms10.02ms1FB42CONT_SPIDControl0.07ms10.01ms10.03ms10.02ms1FB43PULSEGENPIDControl0.01ms10.002ms10.006ms10.004ms1FB58TCONT_CP(withoutcontrolleroptimization)PIDControl0.16ms10.02ms10.05ms10.03ms1FB58TCONT_CP(withcontrolleroptimization)PIDControl0.21ms10.03ms10.07ms10.04ms1FB59TCONT_SPIDControl0.08ms10.01ms10.03ms10.02ms1FB1PID_CPStandardPIDControl0.15ms10.02ms10.07ms10.04ms1FB2PID_ESStandardPIDControl0.18ms10.02ms10.08ms10.05ms11典型条件下的取整值(非最坏情况)。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-CPU315(6ES7315-2EH14-0AB0)和FB58TCONT_CP(带控制器优化)结果为：0.21ms*控制器数目假设在CPU315-2PN/DP(6ES7315-2EH14-0AB0)中运行50个PID控制器。如果OB3x循环周期为2ms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100ms。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50ms(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100ms-10000ms)更短的采样时间(典型值1ms-100ms)，因为每一个控制路径有一个不同的时间特性。因此，最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，而且最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。条目号:17624666日期:2013-06-03