基于PROFIBUS-DP的等时模式通信的循环过程是什么?

    与中央I/O相比,分布式I/O的过程响应时间不稳定,这是由于PRO-
FIBUS-DP协议用于PLC,与现场级分散的I/O设备之间的通信,在这种分布式
的自动化体系中有许多小的循环,这些小循环的执行时间是不一致的,每个循环
周期不能保持同步。如图8-27所示为主站CPU
轮询两个从站的循环。
    如图8-27所示,它包括非等时过程循环
Tl~T2:
    (1)T1:读人输入信号的转换时间。
    (2)T2和T6:在从站模块背板总线上的循
环时间。
    (3) T4:主站CPU程序扫描时间。
    (4) T3和T5:PROFIBUS-DP总线上的轮循时间。
    (5) T7:输出信号转换到端子的时间。
    (6)Tl~T7的各个循环时间决定了整个过程的响应时问。如果CPU从ET200S读
入一个输入信号再发送给ET200M的一
个输出上,要经过7个循环,由于各循环的运行时间不相等且不同步,循环之间
可能有间隔,假设在ET200S上接人一个恒定的频率信号,经过T1~T4。CPU
中读到的数据可能不是一个恒定值,这是由于整个过程的响应时间是不固定的。
各个循环大体可分为3个循环,即用户程序循环、DP循环和I/O循环,非等时
模式如图8-28所示。
    然而,当今的生产的和过程操作(如运动控制和闭环控制)要求更加迅速和
更加准确的响应时间,特别是对于PROFIBUS-DP这种分布式I/O体系,用户
需要从输入响应到CPU处理,最后输出到端子上有一个确定的时间和相等的时
间,通过PROFIBUS的等时模式可以实现这样的功能,时间响应效果甚至比中
央I/O还要好。在等时模式下,整个过程的响应时间是南恒定的DP总线循环和
同步的单个循环时间构成的,如图8-29所示。
    等时模式的实现是DP主站发送给从站一个时钟脉冲作为一个全局控制帧
(GC),由它来同步接收和发送从站数据。系统时钟贯穿整个系统,使其有一个
恒定的时间间隔,总线循环时间的固定和各个循环的同步保证了过程响应时间是
恒定的。不仅如此,与非等时模式相比,由于各个循环的同步,不存在数据读取
或发送的周期等待,所以使响应变得更加迅速。
    在图8-30中,T1输入时间可以在STEP7软件中进行设置,它设定了数据
输入过程时间,包括输入信号的转换时间以及数据在背板总线上的传送时间,在
这个时间内所有的输人数据刚好传送到从站的IM,然后DP主站发送全局控制
帧开始DP轮询从站,当所有从站上的数据已经准备好后,触发同步循环中断
OB61,此时开始执行OB61中的程序,与此同时进行上一个周期的To过程和下
一个周期的T过程。程序执行完毕,启动新的全局控制帧,开始新的DP循环
周期,在To时间内输出所有数据到从站的端子上,这样保证主站给所有从站一
个连续等时的响应,这个时间包含了所有的主从之间的数据交换时间,以及从站
上信号的转换和背板总线上的传送时间。
    下面通过一个具体的实例做进一步的说明。

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