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Installation
Die Anzahl der zyklischen Links ist beim Zugriff auf die
HINWEIS
optionsmodulinternen Parameter (z. B. die SPS-
Registermenüs 7x) auf max. 2 begrenzt.
9.4.1
RTMoE-Nachrichtenrate
Beim Entwurf eines Netzwerks sollte das Laden von Nachrichten für
jedes Gerät überprüft werden, um sicherzustellen, dass die Anzahl der
Nachrichten den empfohlenen Maximalwert nicht übersteigt.
Im nachstehenden Beispiel kommuniziert ein Unidrive M700 über
Ethernet mit drei anderen Geräten per Modbus TCP/IP (Lesen von
10 Parametern alle 100 ms), EtherNet/IP (Lesen von 5 Parametern alle
10 ms und Schreiben von 5 Parametern alle 10 ms) und RTMoE
(Schreiben von 2 Parametern alle 500 µs).
Anzahl
Protokoll
zeit
Parameter
Modbus
10 x Lesen
100 ms
TCP/IP
5 x Lesen
10 ms
Ethernet /IP
5 x Schreiben 10 ms
RTMoE
2 x Schreiben 500 µs
Gesamt
Max. unterstützt
Innerhalb Kapazität?
9.4.2
RTMoE-Nachrichtentyp
Aus der Systemauslegung sollte bekannt sein, wie viele Umrichter
verwendet werden und welche Daten zwischen welchen Geräten
übertragen werden müssen. Der Datenaustausch erfolgt über zwei
grundlegende Methoden:
•
Zyklische Daten – zyklische Links für wichtige Informationen
zum dynamischen Verhalten der Maschine (z. B. Steuerwort,
Drehzahlsollwert usw.)
•
Nichtzyklische Daten – für nicht zeitkritische Informationen
(z. B. Umrichter-Konfigurationsdaten). Zur Steuerung der
Übermittlung nichtzyklischer Daten muss ein
Anwenderprogramm verwendet werden. (Siehe Nichtzyklisch
Aktivierung (S.02.035) und Nichtzyklisch Basisparameter
(S.02.036))
Jede zyklische Nachricht entspricht einem der folgenden drei Typen:
Unicast – zur Übertragung von Daten
1
von einem Gerät auf ein anderes
Broadcast – zur Übertragung von
2
Daten von einem Gerät auf alle
anderen Geräte
Multicast – zur Übertragung von
3
Daten von einem Gerät auf mehrere
andere Geräte
Durch Auswahl des jeweils am besten geeigneten Übertragungstyps
lassen sich Effizienz und Zuverlässigkeit des Netzwerks optimieren.
Beispiel:
•
Drei Umrichter müssen über eine elektronische
Gleichlaufregelung (Electronic Line Shaft, ELS) mit einem
Smart Drive gekoppelt werden. In diesem Fall sollten für die
Übertragung des Positions-Sollwerts vom Smart Drive
Multicast-Telegramme verwendet werden.
Unidrive M700 / M701 / M702 Betriebsanleitung: Steuereinheit
Ausgabenummer: 2
Elektrische
Basis-
Inbetrieb-
Kurzanleitung
Installation
parameter
nahme
Parameterzugriffe /
Nachrichtenrate /
Sekunde
Sekunde
100
10
500
100
500
100
4000
2000
5100
2210
6000
8000
Handhabung der
Umrichter-
Optimierung
NV-Medienkarte
kommunikation
•
Die drei Umrichter müssen allgemeine Statusinformationen an
den Smart Drive zurücksenden. Hierfür sollte jeder Umrichter
ein Unicast-Telegramm an den Smart Drive senden.
•
Der Smart Drive muss allen anderen Umrichtern den Befehl
zum Starten bzw. Stoppen geben. Um den Befehl zu allen
anderen Umrichtern zu übertragen, sollte der Smart Drive ein
Broadcast-Telegramm verwenden.
Broadcast-Telegramme sollten mit Vorsicht verwendet
HINWEIS
werden, da durch diese leicht Engpässe im Netzwerk
entstehen können. Dies verringert die Leistungsfähigkeit des
Netzwerks und kann in extremen Situationen zu ernsthaften
Beeinträchtigungen der Funktionsfähigkeit des Systems
führen.
9.4.3
Identifikation von Engpässen
Die folgenden drei Hauptgründe sind für die Entstehung von Engpässen
verantwortlich:
1. Ein Umrichter erhält mehr Telegramme über das Ethernet als er
verarbeiten kann (8000 Datenblöcke pro Sekunde).
2. Ein Umrichter wird aufgefordert, mehr Parameter abzufragen, als er
kann (6000 Parameter pro Sekunde).
3. Ein Segment des Netzwerks arbeitet an der Grenze seiner
Bandbreite.
Vorausgesetzt, dass alle Ethernet-Telegramme die maximale Länge
von 1500 Bytes haben, liegt die Bandbreite bei einem Vollduplex-
Ethernet-Netzwerk mit 100 Mbit/s bei 8000 Datenblöcken/s
je Richtung.
•
Jedoch ist es unrealistisch, davon auszugehen,
HINWEIS
dass alle Telegramme die maximale Länge haben.
•
In der Realität wird daher die maximale Anzahl der
Datenblöcke/s höher sein.
•
Bei Bedarf kann eine detailliertere Datenblockanalyse
durchgeführt werden, die genannten Werte helfen
jedoch bei der schnellen Ermittlung möglicher
Engpässe.
9.4.4
Synchronisation von RTMoE-Nachrichten
Zyklische Nachrichten können synchronisiert oder unsynchronisiert sein.
In jede Richtung (Senden und Empfangen) ist jeweils nur ein
synchronisierter zyklischer Link möglich, sodass diese nur für
hochpräzise Anwendungen verwendet werden sollten, bei denen die
Bewegungen mehrerer Umrichter eng gekoppelt sein müssen
(z. B. Druckanwendungen). Alle anderen Nachrichten sollten über einen
unsynchronisierten zyklischen Link übertragen werden.
Synchronisierte zyklische Datenlinks verwenden die über das Netzwerk
verbreitete IEEE1588-Uhrzeit. Die IEEE1588-Uhr kann die Umrichter-
Regelkreise mit einer Genauigkeit von unter 1 µs synchronisieren,
Pr 0.11.002 Option Synchronisation Aktiv zeigt den aktiven
Optionsmodulsteckplatz an, über den die Synchronisation erfolgt.
Bei synchronisierten Regelkreisen kann die Ethernet-Schnittstelle zur
Übertragung von Umrichterparametern mit Bewegungsinformation
(einschließlich AMC-Informationen) verwendet werden.
Bei normalem Ethernet kann die Leistung des Netzwerks durch
verschiedene Variablen beeinträchtigt werden. Hierzu gehören:
•
Verzögerungen durch Switches – Ethernet ist ein geswitchtes
Netzwerk, in dem Nachrichten typischerweise in einem Switch
vollständig kopiert werden, bevor sie weitergeleitet werden. Dies ist
eine grundlegende Funktion im modernen Ethernet, die nicht vom
Aufbau des Systems beeinflusst werden kann.
Onboard-
Erweiterte
Diagnose
UL-Informationen
SPS
Parameter
131
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