希殿电气技术(上海)有限公司(西门子代理商）

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西门子如何增加HMI设备性能

描述
经过不断的创新，控制器的性能在过去三年里得到了成倍的提升，控制器的循环周期日益缩短，例如 S7-300 的循环时间现在已经提高到介于 9ms-16ms 之间。
因此这使 CPU 与 HMI 设备的通信时间也更短，因为对于总的循环周期来说通信仅占用其固定的百分比。例如一个 CPU 的循环周期是 15ms，在通信时只占用大概 3.5% 的时间。

函数块  FC630  可以提升 HMI 设备的性能。在 FC630 里调用了一个 SFC，可以通过参数 TSx 的值来增加 HMI 设备的时间分配。

• TSx = 0: 恢复初始值

• TSx = 1: 默认设置

• TSx = 8: 增加 CPU 的循环周期大约 50%

 TSx 值在每个单元(unit)大概增加 CPU 循环时间 6.25% 。

评估 RET_VAL 返回值:

• 0000: 无错误，时间因数有效并可被接受。

• 800x: 错误，块必须重启。

除非电源关闭，此参数因子在使用过程中没有被修改时总是有效。

"HMI" 任务:
CPU 程序在不同的任务("子程序")中执行．在 "HMI" 任务中，CPU 与 HMI 设备的通信是被操作系统(数据采集，数据处理，数据传递，数据获取)控制的． "HMI" 任务在一个循环周期内是一个被分配的固定的部分。如果此周期时间结束， "HMI"任务被中断并且 CPU 继续进行循环处理。 "HMI" 任务可以被更高优先级的任务中断。例如，具有更高优先级的任务包括时间中断和延迟中断。

注意:
 FC630 不能在 S7-400 CPU 中使用，因为没有相应的固件支持，此外 HMI 响应时间不能被缩短，因为在 S7-400 CPU 中 "HMI" 任务已经具有第二高的优先级了。

通过 FC630 和 CPU 属性里设置有何不同 (cycle load through communication):
在 CPU 属性里也有 "Cycle load through communication" 参数．此参数仅仅影响 CPU 消息传递。FC630 在更早的数据采集和数据处理就开始生效了，这就是为什么如果 FC630 没有正确地被使用会导致 S7-300 CPU 循环周期时间会增大很多。

在哪几个总线协议中可以使用 FC630:
FC630 适用于以下通信协议

• MPI

• PROFIBUS

• PROFINET

在使用 FC630 前有何要求:
由于错误使用 FC630 可能会导致故障，在一些情况下可能会使 CPU 循环周期时间急剧增大，在使用 FC630 前要检查以下几点．

• CPU 的循环周期是多少？此函数块对于循环周期在 9ms 与 16ms 之间的操作来说是有非常显著作用的，因为对于循环周期时间是 15ms 来说，通信只占用循环周期的 3.5% 。对于循环周期时间大概 32ms 来说，通信只占用循环周期的 4.8% 。因此在程序循环周期时间在 25ms 到 32ms 来说 FC630 也是有效的。对于循环周期时间大于 50ms 的情况，使用 FC630不会有很大效果。然而，对于使用 FC630 是否有效，总是依赖于系统 (HMI 设备数量，标签数...) 。

注意:
在 CPU 从 STOP 切换到 RUN 后，可以通过 STEP 7 菜单  "PLC > Diagnostics/Setting > Module status > Cycle time" 可以读出模块最长，最短和当前循环周期时间 。
通过 OB1 的本地数据也可以读出上个周期的运行时间， CPU 启动后的循环周期时间和循环周期时间。

• 在系统中对时间要求特别严苛的子处理过程是否不允许增加循环周期时间？在此情形下，可以检测对时间要求严苛的的子处理过程是否能通过循环中断控制。应该注意当循环中断调用时会中断“HMI” 任务并因此影响 HMI 性能。

可以在 S7-300 CPU 和 C7 设备中使用 FC630。能否使用 FC630 取决于 CPU 类型和固件版本。这里描述的功能适用于 CPU-31x 模块，固件版本 V2.3.2, V2.1.6 和 V2.0.10。

FC630 也可以用在硬件版本从 V3.2 起的 CPU319-3 PN/DP 上。但是，硬件版本 V3.2 包含的是一个只支持 HMI 的非周期服务的 HMI Turbo。

• 这并不能加速周期性的 HMI 服务，所以还是需要 FC630 来提高性能。

• 新功能-"Prioritized OCM communication" -已经被引入到硬件版本从 V3.2 起的各类设备中，但是只能够在 CPU315F-2 PN/DP 以上的 CPU 中被组态。

• HMI Turbo 仅仅对从 CPU312 到 315-2DP 的 CPU 隐藏，并且能够使用新功能 FC2551 来组态。