Anleitung:
Mit den Interfacemodulen IM 153-2 ab 6ES7153-2BAx1-0XB0 können Sie für den taktsynchronen Betrieb eine Überlappung von Ti und To parametrieren. Ab STEP 7 V5.4 bzw. GSD rev. 5 erreichen Sie damit einen Äquidistanztakt ≥ 0,5 ms.

In der Anlage finden Sie zwei Excel-Tabellen (für IM 153-2 6ES7153-2BAx1-0XB0 und 6ES7153-2BAx2-0XB0) zur Zeitberechnung für taktsysnchronen Betrieb.
Diese Berechnungstabelle hilft Ihnen

• bei Parametrierung mit STEP 7 zum Finden von Reserven und zur Visualisierung der zeitlichen Abläufe
• bei Parametrierung mit GSD zum Finden von Taktsynchronitätsparametern Ti, To und Tdp in Abhängigkeit der verwendeten Konfiguration (hier gibt es keine Unterstützung vom Projektierungstool) und zum Optimieren der Parameter.

Berechnungstabelle:

Bild 01

Die oben dargestellte Berechnungstabelle bezieht sich beispielhaft auf die folgende Hardware:
 

Steckplatz	Baugruppe	Bestellnummer
1
2	IM 153-2	6ES7 153-2BA01-0XB0
3
4	AO2x12Bit	6ES7 332-5HB00-0AB0
5	DO16xDC24V/0.5A	6ES7 322-1BH10-0AA0
6	DO16xDC24V/0.5A	6ES7 322-1BH10-0AA0
7	DI16xDC24V	6ES7 321-1BH10-0AA0
8	DI16xDC24V	6ES7 321-1BH10-0AA0
9	AI2x12Bit	6ES7 331-7KB00-0AB0
10	SM 338 POS-INPUT	6ES7 338-4BC01-0AB0
11

Wie arbeiten Sie mit der Berechnungstabelle?

• Ihre ET 200M-Konfiguration bilden Sie in der oberen Hälfte der Seite "ET 200M" ab. Dabei geben Sie für jeden Steckplatz ein, welche Eigenschaften die betreffende Baugruppe hat. In die einzelnen Zeilen tragen Sie Folgendes ein:

  4	Die I/O-Baugruppe wird für Taktsynchronität mit Ti und To genutzt, d. h. deren Wandlungszeiten werden bei der Berechnung berücksichtigt.
  5	parametrierbare I/O-Baugruppe
  6	Baugruppe, die Taktsynchronität unterstützt (zu "Real Iso-Mode devices" siehe auch Seite "ET 200M Help")
  	Für diese 3 Zeilen gilt: Steckt auf dem Steckplatz eine solche Baugruppe, dann "1" eingeben, ansonsten "0". Ausnahme: Wenn in Ihrer Konfiguration die Baugruppen SM 321 (6ES7321-1BH10-0AA0) oder SM 322 (6ES7322-1BH10-0AA0) eingesetzt sind, müssen Sie diese in Zeile 6 mit "0" eintragen.
  7	Digitalbaugruppe = "0" Analoge I/O-Baugruppe (z. B. SM, CP, FM) = "1"
  8	Länge der Eingangsdaten (in Byte)
  9	Wandlungszeit Eingänge (siehe Handbuch für die Baugruppe)
  10	Länge der Ausgangsdaten (in Byte)
  11	Wandlungszeit Ausgänge (siehe Handbuch für die Baugruppe)
  12	minimaler Äquidistanztakt Tdp (siehe Handbuch für die Baugruppe)
  13	kleinste Zeitlücke zwischen To und Ti bei taktsynchronen Mischbaugruppen (siehe Handbuch für die Baugruppe)
  14	"Preprocess"-Zeit (Vorlaufzeit) der I/O-Baugruppe
  15	"Postprocess"-Zeit (Nachlaufzeit) der I/O-Baugruppe
  	Für die eingesetzten I/O-Baugruppen, die Taktsynchronität unterstützen, finden Sie diese beiden Zeitwerte auf der Seite "ET 200M Help". Übernehmen Sie die entsprechenden Werte.

   

• Wenn Sie mit der ET 200M spezielle Funktionen (z. B. Alarme, Uhrzeitsynchronisation, Zeitstempelung, …) nutzen, tragen Sie dies in den Bereich "Special Functions Usage" ein.
  In die einzelnen Zeilen tragen Sie eine "1" ein, wenn Folgendes zutrifft:

  18	Während der Parametrierung des Slaves ist Jitter erlaubt. Setzen Sie hier eine "1", wenn Sie eine Störung des Äquidistanztaktes Tdp auf den I/O-Baugruppen zulassen wollen, während diese parametriert werden (d. h. in dem Moment, wenn Sie die CPU auf RUN schalten). Sie erreichen damit einen möglichen kleineren Äquidistanztakt Tdp, der nach der Parametrierung ordnungsgemäß funktioniert.
  19	Alarme und Datensatz-Operationen werden genutzt.
  20	Uhrzeitsynchronisation wird genutzt.
  21	Zeitstempelung der Eingangssignale wird genutzt.
  22	FM-, HART- oder PCS7-Baugruppen sind eingesetzt.
  23	Im Interfacemodul wird Datenquerverkehr mit F-Baugruppen genutzt.

   

• Von Ihnen gewünschte Busparameter und I/O-Parameter tragen Sie in den unteren Bereich ein.

  26	Tdp: Systemtakt
  27	Tdx: Äquidistanz-Master zyklischer Anteil; aus HW Konfig >  Eigenschaften - DP Mastersystem > Eigenschaften PROFIBUS > Optionen > Äquidistanz. Auf den in der HW Konfig angezeigten Wert sollten noch ca. 20% aufgeschlagen werden.
  28	Ti: Signalaufbereitungs- und Wandlungszeit an den Elektronikmodulen und die Zeit zur Abarbeitung der Eingänge am DP-Slave-Rückwandbus
  29	To: Zeit für den zyklischen Master-Slave-Datenaustausch aller DP-Slaves, die Zeit zur Abarbeitung der Ausgänge am DP-Slave-Rückwandbus und die Signalaufbereitungs- und Wandlungszeit an den Elektronikmodulen.

Nach der vollständigen Eingabe der Daten für Ihre Konfiguration können Sie folgende Berechnungen ausführen:

• Berechnung von Tdp_min (ohne Überlappung von Ti und To)
• Berechnung von Tdp_min (mit Überlappung von Ti und To)
• Finden von gültigen Werten für Ti und To bei vorgegebener Zeit Tdp für den DP-Zyklus (ohne Überlappung von Ti und To)
• Finden von gültigen Werten für Ti und To bei vorgegebener Zeit Tdp für den DP-Zyklus (mit Überlappung von Ti und To)

Die Berechnung starten Sie durch Klicken auf die entsprechende graue Schaltfläche.

Erläuterung zu den Balken in den Zeilen 28 und 29 rechts:

• Balken hinter Ti: Die Gesamtbalkenlänge ist Tdp, der grüne Anteil zeigt den gültigen Bereich für Ti-Änderungen, wenn To unverändert bleibt. Die Linie unter dem Balken zeigt, dass die Größe von Ti vom Ende von Tdp gerechnet wird und die Pfeilspitze zeigt an, wo innerhalb von Tdp Ti gerade liegt (Wert in der Zelle links vom Balken)
• Balken hinter To: Die Gesamtbalkenlänge ist Tdp, der grüne Anteil zeigt den gültigen Bereich für To-Änderungen, wenn Ti unverändert bleibt. Die Linie unter dem Balken zeigt, dass die Größe von To vom Beginn von Tdp gerechnet wird und die Pfeilspitze zeigt an, wo innerhalb von Tdp To gerade liegt (Wert in der Zelle links vom Balken)
• gültiger Bereich heißt, dass alle eingestellten Parameter zueinander passen und somit in der IM lauffähig sind, d.h. der Klick auf den Button "Calculate Iso Mode Timing Chart" bringt einen gültigen Chart hervor, andernfalls eine Fehlermeldung.
• Die Balkendarstellung ist aus Excel-Laufzeitgründen eine sehr grobe Darstellung zur Orientierung, d.h. auch wenn die Pfeile knapp neben dem grünen Bereich liegen, ist ggf. eine Berechnung durch den o. g. Button möglich.

Der zeitliche Ablauf für den taktsynchronen Betrieb der gewählten Konfiguration wird Ihnen angezeigt, wenn Sie auf die Schaltfläche "Calculate Isochronous Mode Timing Chart" klicken.
Bei Klicken auf die anderen Schaltflächen werden bestimmte Werte im Bereich Busparameter und I/O-Parameter durch neue Werte überschrieben.

Zeitdiagramm:

Bild 02

Erläuterungen zum Zeitdiagramm

• 1. Zeile: Name der Konfiguration (entspricht Tabelle "ET 200M" Zeile 2, Spalte B-I
• 2. Zeile: Angabe der verwendeten Taktsync-Methode (nicht überlappendes Ti/To, überlappendes Ti/To)
• Grafische Balken allgemein: waagerecht verläuft die Zeitachse. Alle grafischen Elemente sind gruppiert, so dass der Nutzer den gesamten Timing Chart selektieren, kopieren und danach in andere Applikationen einfügen kann, um z.B. Vergleiche zu erstellen oder das Bild anderen Personen zur Verfügung zu stellen.
• Oberer grafischer Balken: Die Länge ist Tdp und die Farben kennzeichnen die Dauer der einzelnen Funktionsbearbeitungen in der IM-Baugruppe entsprechend Farb-Legende ganz unten. Die grünen Felder kennzeichnen die Dauer der Bedienung eines einzelnen Slots - vgl. Konfig-Daten in Tabelle "ET 200M" (z.B. "o 4" = Dauer der Bearbeitung der Ausgänge für Slot 4 in der IM, "i 7" = Dauer der Bearbeitung der Eingänge für Slot 7 in der IM)
• Gelbe Zeilen: stellen die I/O-Signalbearbeitung in den I/O-Baugruppen an Ti bzw. To ausgerichtet dar. Jede Zeile steht für I oder O für einen Slot. Der senkrechte Pfeil stellt die Verbindung zur Bearbeitung in der IM dar. Hellgelbe Bereiche sind bei dem aktuellen Timing nicht genutzte Reserven in den IO-Modulen.

Die Seite "Result M" zeigt einen möglichen Inhalt der Parameter-Struktur an, die für die Aktivierung der Taktsynchronität vom DP-Master an den Slave gesendet wird.

Bild 03

Downloads:
Anlage 1:  isomcalc_2BAx1.zip ( 165 KB )

Anlage 2: isomcalc_2BAx2.zip ( 193 KB )

Hinweis
Detaillierte Informationen für die Parametrierung der Taktsynchronisation mit STEP 7 HW Konfig enthält das Funktionshandbuch Taktsynchronität.
Das Funktionshandbuch finden Sie unter Beitrags-ID: 15218045.