Deckblatt. Überlastvermeidung mit CPU_RT. SIMATIC PCS 7 ab V7.0. Applikationsbeispiel November Applikationen & Tools. Answers for industry.

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1 Deckblatt Überlastvermeidung mit SIMATIC PCS 7 ab V7.0 Applikationsbeispiel November 2011 Applikationen & Tools Answers for industry.

2 Industry Automation und Drive Technologies Service & Support Portal Dieser Beitrag stammt aus dem Internet Serviceportal der Siemens AG, Industry Automation und Drive Technologies. Durch den folgenden Link gelangen Sie direkt zur Downloadseite dieses Dokuments: Bei Fragen zu diesem Beitrag wenden Sie sich bitte über folgende -Adresse an uns: Nutzen Sie auch aktiv unser technisches Forum aus dem Service & Support Portal zu diesem Thema. Bringen Sie Fragen, Anregungen oder Probleme mit ein und diskutieren Sie diese zusammen mit unserer starken Forengemeinde: 2 V 3.0, Beitrags-ID:

3 s Aufgabenbeschreibung und Lösung 1 Konfiguration und Projektierung 2 Zusammenfassung 3 SIMATIC PCS 7 Literaturhinweis 4 Historie 5 Applikationsbeispiel V 3.0, Beitrags-ID:

4 Gewährleistung und Haftung Gewährleistung und Haftung Die Applikationsbeispiele sind unverbindlich und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit hinsichtlich Konfiguration und Ausstattung sowie jeglicher Eventualitäten. Die Applikationsbeispiele stellen keine kundenspezifischen Lösungen dar, sondern sollen lediglich Hilfestellung bieten bei typischen Aufgabenstellungen. Sie sind für den sachgemäßen Betrieb der beschriebenen Produkte selbst verantwortlich. Diese Applikationsbeispiele entheben Sie nicht der Verpflichtung zu sicherem Umgang bei Anwendung, Installation, Betrieb und Wartung. Durch Nutzung dieser Applikationsbeispiele erkennen Sie an, dass wir über die beschriebene Haftungsregelung hinaus nicht für etwaige Schäden haftbar gemacht werden können. Wir behalten uns das Recht vor, Änderungen an diesen Applikationsbeispielen jederzeit ohne Ankündigung durchzuführen. Bei Abweichungen zwischen den Vorschlägen in diesem Applikationsbeispiel und anderen Siemens Publikationen, wie z.b. Katalogen, hat der Inhalt der anderen Dokumentation Vorrang. Für die in diesem Dokument enthaltenen Informationen übernehmen wir keine Gewähr. Unsere Haftung, gleich aus welchem Rechtsgrund, für durch die Verwendung der in diesem Applikationsbeispiel beschriebenen Beispiele, e, Programme, Projektierungs- und Leistungsdaten usw. verursachte Schäden ist ausgeschlossen, soweit nicht z.b. nach dem Produkthaftungsgesetz in Fällen des Vorsatzes, der groben Fahrlässigkeit, wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit, wegen einer Übernahme der Garantie für die Beschaffenheit einer Sache, wegen des arglistigen Verschweigens eines Mangels oder wegen Verletzung wesentlicher Vertragspflichten zwingend gehaftet wird. Der Schadensersatz wegen Verletzung wesentlicher Vertragspflichten ist jedoch auf den vertragstypischen, vorhersehbaren Schaden begrenzt, soweit nicht Vorsatz oder grobe Fahrlässigkeit vorliegt oder wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit zwingend gehaftet wird. Eine Änderung der Beweislast zu Ihrem Nachteil ist hiermit nicht verbunden. Weitergabe oder Vervielfältigung dieser Applikationsbeispiele oder Auszüge daraus sind nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklich von Siemens Industry Sector zugestanden. 4 V 3.0, Beitrags-ID:

5 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Gewährleistung und Haftung Aufgabenbeschreibung und Lösung Aufgabe Lösung Vorraussetzung und Gültigkeit Funktionsumfang Anwendungsfälle Konfiguration und Projektierung Neues Controller-Überlastverhalten Parametrierung des Überlastverhaltens Meldeverhalten bei Überlast Rücknahme des Notbetriebs bei Controller Überlast Zyklus-Performanceanalyse Anzeige der Zyklus-Performancedaten auf OS/MS Szenario 1: Hohe Controller Zykluslast (Wartungsbedarf) Szenario 2: OB Anforderungsfehler (Wartungsanforderung) Szenario 3: Überschreiten der maximalen Zykluszeit (Wartungsalarm) Zusammenfassung Literaturhinweis Historie V 3.0, Beitrags-ID:

6 1 Aufgabenbeschreibung und Lösung 1.1 Aufgabe 1 Aufgabenbeschreibung und Lösung 1.1 Aufgabe Der Controller eines Automatisierungssystems hat zwei primäre Aufgaben. Zum einen wird durch den Controller der Prozess automatisiert, zum anderen muss der Controller alle Bedienungen und Anzeigen auswerten und weiterleiten. Alle Aufgaben werden im Controller sequenziell (nacheinander) bearbeitet. Um eine angemessene Bearbeitungszeit zu gewährleisten, besitzen die Controller der SIMATIC-Produktreihe eine Überwachung des Grundzyklus (OB1) von maximal 6 Sekunden. Daraus ergibt sich neben dem Speicher auch eine zeitliche Begrenzung der Anwendungen. Wenn innerhalb von 6 Sekunden der sogenannte Zykluskontrollpunkt nicht erreicht wird, wird der OB 80 (Zeitfehler) aufgerufen und eine Systemmeldung abgesetzt. Für die Prozessautomatisierung bietet SIMATIC PCS 7 die Möglichkeit, durch kontrollierten, automatischen Lastabwurf auf temporäre und dauerhafte Zyklusüberlast zu reagieren. Diese Funktionalität wird durch den Funktionsbaustein realisiert und steht ab der Version 7.0 von PCS 7 zur Verfügung. 1.2 Lösung Mittels des Funktionsbausteins werden automatisch die erforderlichen Entlastungsmaßnahmen bei Zyklusüberlast eines PCS 7 Controllers durchgeführt. Der Baustein vereint die folgenden Funktionen: Erhalten der Bedienbarkeit durch neues Überlastverhalten mittels mehrstufiger Reduzierung der zyklischen Last Prävention einer Überlast durch eine Zyklus-Performance-Analyse und Visualisierung der Performance-Daten im Asset Management Vorraussetzung und Gültigkeit Eine Voraussetzung für die Automatisierungslösung ist, dass SIMATIC PCS 7 in der Version V7.0 oder höher vorliegt. Die Funktion zur Ermittlung der Zyklus Performance-Daten des Bausteins setzt einen Firmware-Stand des Controllers voraus, der die Systemfunktion SFC 78 unterstützt. Tabelle 1-1: SCF 78 Unterstützung für SFC_78 Controller Firmware-Versionen Für Single Controller ab 5.0 Für H-Controller ab V 3.0, Beitrags-ID:

7 1 Aufgabenbeschreibung und Lösung 1.2 Lösung Wenn Sie CFCs mit der Option Baugruppentreiber erzeugen übersetzen, wird ab PCS 7 V7.0 ein Plan mit der angelegt. In diesem befindet sich der Baustein der vom Baugruppentreiberwizzard in alle relevanten Ablaufebenen (OB 100, OB 1, in alle OB 3x sowie OB 8x) eingebaut wird. Abbildung 1-1: Baustein Der Baustein wird vom PCS 7 Baugruppentreiber-Wizard in den Systemplänen platziert. Ab PCS 7 V7.0 in Verbindung mit der V7 Bibliothek haben alle Controller das neue Überlastverhalten. Bei der Migration eines älteren Projektes ohne Nutzung neuer Funktionen wird der auch in PCS 7 V7.0 nicht vom Treiber-Wizard eingebaut. Neben der Systemfunktion SFC 78 ist auch das Optionspaket Asset Managment zur vollen Nutzung des neuen Controller-Überlastverhaltens und der Zyklus Performance-Analyse notwendig. V 3.0, Beitrags-ID:

8 1 Aufgabenbeschreibung und Lösung 1.2 Lösung Funktionsumfang Abhängig davon, welchen Controller bzw. welche Firmware des Controllers vorhanden ist und ob Sie das Optionspaket Asset Management einsetzen, steht nachfolgender Funktionsumfang zur Verfügung: Tabelle 1-2: Übersicht Funktionsumfang Fall 1 Fall 2 Fall 3 Funktion Konstellation Controller FW mit SFC 78 und vorhandenem Optionspaket Asset Management Controller FW ohne SFC 78 und vorhandenem Optionspaket Asset Management Controller FW ohne SFC 78 und ohne Asset Management Zyklus Performance-Analyse JA NEIN NEIN Anzeige der Zyklus Performance-Daten auf OS JA NEIN NEIN Anzeige der Zyklus Performance-Daten im CFC JA NEIN NEIN Meldungen JA JA* JA* Parametrierung über NEIN Faceplate JA JA (über CFC) Neues Controller Überlastverhalten JA JA JA * Keine Meldung Nettozeitverbrauch aller OBs überschreitet Max Limit", da Performance-Daten nicht berechnet werden. Die Funktion des Bausteins ist im Handbuch SIMATIC Prozessleitsystem PCS 7 PCS 7 Basis Library V7.1 ausführlich beschrieben. 8 V 3.0, Beitrags-ID:

9 1 Aufgabenbeschreibung und Lösung 1.2 Lösung Anwendungsfälle Folgende Anwendungsfälle wurden bei dem Baustein berücksichtigt: Die größte Gefahr einer Überlast besteht in Anwendungen mit geringer Zeitreserve. Anlagen mit hoher zeitlicher Auslastung können schnell durch eine defekte Komponente in Überlast gebracht werden. Typischer Fall dafür ist eine defekte Messleitung, die einen Alarmschwall (Flatteralarm) produziert. Mit Hilfe des Bausteins können Sie, neben der reinen Nettolaufzeit des Organisationsbausteins (OBs), auch die Bruttolaufzeit (mit Unterbrechungen durch höherpriore Ablaufebenen durch OBs bei der Inbetriebnahme und im Normalbetrieb ermitteln. Eine frühzeitige Entlastung zeitkritischer OBs ist dabei ein guter Schutz gegen Überlast des Controllers. Ein weiterer Anwendungsfall stellt die Änderungen und Erweiterungen des Anwenderprogramms bei bereits hoher Zyklusauslastung dar. Eine Änderung oder Erweiterung des Anwenderprogramms verursacht nach dem Laden in das Automatisierungssystem (AS) eine Überlast des Controllers. Durch den Baustein wird die Zyklusüberlastung des Controllers gezielt reduziert. Ablaufebenen oder OBs die eine sehr hohe Belastung darstellen, werden temporär untersetzt (Lastabwurf - Notbetrieb) bis die temporäre Überlast abgeklungen ist. Dadurch wird die permanente Bedienbarkeit der Anlage auch im Überlastfall gewährleistet. Es besteht die Möglichkeit im Betrieb Änderungen rückgängig zu machen, oder das Anwenderprogramm entsprechend umzustrukturieren. Dadurch kann der Normalbetrieb wieder hergestellt werden. Ein Beispiel hierfür ist die Lastreduzierung, durch Verschieben von Programmteilen in langsamere OBs. Das hinzufügen von Kommunikationsverbindungen kann unter bestimmten Umständen zu einer Überlast des Controllers führen. Der Baustein ermöglicht auch in diesem Fall das die Änderung im Not - Betrieb zurückgenommen werden kann. Wenn eine Überlast während des Betriebs ohne erkennbaren Grund auftritt, können Sie die Ursache durch die detaillierte Performance-Analyse des Bausteins eingrenzen. Insbesondere die Nettozeiten (reine OB-Laufzeit ohne Unterbrechungen) müssen einen enthalten, an welcher Stelle zusätzliche Zeitverluste aufgetreten sind (siehe Kapitel 2.2). Die Möglichkeit besteht durch das neue Überlastverhalten auch nachträglich im Normalbetrieb. V 3.0, Beitrags-ID:

10 2 Konfiguration und Projektierung 2.1 Neues Controller-Überlastverhalten 2 Konfiguration und Projektierung 2.1 Neues Controller-Überlastverhalten Bei einer Zyklusüberlast des Controllers können Sie durch einen kontrollieren Lastabwurf verhindern, dass dieser unbedienbar wird. Der Lastabwurf erfolgt mittels des Bausteins und wird durch Untersetzen zyklischer Ablaufebenen erreicht. Er stellt einen sogenannten Notbetrieb dar, dessen Ursache baldmöglichst beseitigt werden muss. Der Notbetrieb setzt ein, wenn die Zyklusüberwachungszeit zweimal überschritten wurde. In diesem Fall wurde der Zykluskontrollpunkt aufgrund einer temporären oder dauerhaften Überlast seit mindestens 12 Sekunden nicht mehr erreicht. Die Leittechnikmeldung "Notbetrieb, zyklische OBs werden untersetzt" wird mit der Standardpriorität 16 ausgegeben. Somit wird diese Meldung in der Liste der höchstprioren Meldungen angezeigt. Ist das Optionspaket Asset Management vorhanden, wird zusätzlich ein Maintenance Alarm am Asset-Bildbaustein der betroffenen CPU generiert. Abbildung 2-1: Notbetrieb des Controllers Im Notbetrieb werden die Bausteine abhängig vom Untersetzungsfaktor x mal übersprungen oder ausgesetzt. Dadurch wird erreicht, dass Sie alle Bausteine weiterhin bearbeiten können. Sie können zwei Eskalationsstufen parametrieren: 10 V 3.0, Beitrags-ID:

11 2 Konfiguration und Projektierung 2.1 Neues Controller-Überlastverhalten Stufe 1: Die Zyklusüberwachungszeit ist zweimal abgelaufen (ca. 12s). Die zur Untersetzung freigegebenen OB 3x werden 1 mal untersetzt. Stufe 2: Wenn weiterhin Zeitfehler auftreten, werden alle OB 3x inkrementell untersetzt. Der Notbetrieb ist nicht als Dauerüberbrückung des Zustandes Zyklusüberlast des Controllers zu verstehen. Der Notbetrieb dient zum Abfangen temporärer Überlasten. Die Ursache für den Notbetrieb muss unverzüglich behoben werden. Aus diesem Grund wird der Notbetrieb auch als Wartungsalarm im Asset Management gemeldet. Um in den Normalbetrieb wieder zu wechseln, können Sie z. B. das Programm umstrukturieren oder die eingespielten Änderungen zurücksetzen oder verschieben Parametrierung des Überlastverhaltens Ist das Optionspaket Asset Management vorhanden, erfolgt die Parametrierung des gewünschten Überlastverhaltens im Asset Faceplate der CPU. Um das Überlastverhalten zu parametrieren, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Starten Sie die OS-Runtime. 2. Öffnen Sie das Asset Faceplae der CPU. 3. Parametrieren Sie das gewünschte Überlastverhalten. In nachfolgender Abbildung 2-2 sind OB 33 und OB 35 in der ersten Eskalationsstufe ausgenommen und werden dort nicht untersetzt. V 3.0, Beitrags-ID:

12 2 Konfiguration und Projektierung 2.1 Neues Controller-Überlastverhalten Abbildung 2-2: Parametrierung des Bausteins 12 V 3.0, Beitrags-ID:

13 2 Konfiguration und Projektierung 2.1 Neues Controller-Überlastverhalten Wenn Sie nicht über das Optionspaket Asset Management verfügen, müssen Sie die Parametrierung des Überlastverhaltens direkt am Baustein im durchführen. Dies ist in den folgenden Abschnitten beschrieben. Bei dem handelt es sich um einen Systemplan. Diese dürfen nicht gelöscht werden. Untersetzungsfaktor (Max. Anzahl der Retrigger Versuche) Das Überlastverhalten parametrieren Sie im Eingang MAX_RTG. Hier können Sie die maximale Anzahl an Retrigger-Versuchen einstellen. Wenn Sie den Eingang mit 0 belegen, ist das Verhalten bei Überlast wie in älteren SIMATIC PCS 7 Versionen (< V7.0). MAX_RTRG=1 Es wird nur die erste Stufe des neuen Überlastverhaltens eingeleitet. Wenn der Lastabwurf durch die Stufe 1 nicht ausreichend ist, geht der Controller bei MAX_RTRG = 1 nach dreimaligem Überschreiten der Zyklusüberwachungszeit (>18s) in STOP und die Stufe 2 wird nicht eingeleitet. MAX_RTRG = 2 Nach dreimaligem Überschreiten der Zyklusüberwachungszeit (18s) wird die Stufe 2 eingeleitet. Alle OBs werden einmal untersetzt. Ist auch dieser Lastabwurf nicht ausreichend, geht der Controller nach viermaligen Überschreiten der Zyklusüberwachungszeit (>24) in den Zustand STOP. MAX_RTRG = x Belegen Sie den Eingang mit einem Wert größer 2, ist ein x faches Überschreiten der Zyklusüberwachungszeit möglich. Mit jedem Überschreiten wird der Untersetzungsfaktor erhöht. V 3.0, Beitrags-ID:

14 2 Konfiguration und Projektierung 2.1 Neues Controller-Überlastverhalten Meldeverhalten bei Überlast Gesamtauslastung Alarmgrenze (nur bei Controller mit SFC 78): Wenn die Gesamtauslastung (Summe der Mittelwerte aller OB Nettolaufzeiten) die am Parameter Gesamtauslastung Alarmgrenze oder MAX_VAL () eingestellt Obergrenze überschreitet, dann wird die Meldung "Nettozeitverbrauch aller OBs überschreitet Max Limit" ausgegeben. Siehe Kapitel Szenario 1: Hohe Controller Zykluslast (Wartungsbedarf). Max. Anzahl von OB Anforderungsfehlern Wird die am Parameter Meldung ab Anforderungsfehler oder N_REQ_ERR () parametrierbare Anzahl von OB Anforderungsfehlern überschritten, wird die Meldung "OB 3x Anforderungsfehler" ausgegeben. Siehe Kapitel Szenario 2: OB Anforderungsfehler (Wartungsanforderung) Rücknahme des Notbetriebs bei Controller Überlast Den Notbetrieb können Sie automatisch beenden, wenn Sie die am Parameter Untersetzung aufheben bei oder MAX_VAL () projektierte maximal Gesamtauslastung des Controllers entsprechend reduzieren und dauerhaft keine Zykluszeitüberschreitung verursacht wird. Zudem erfolgt die Rücknahme der Untersetzungen, wenn der langsamste OB wieder eine Anzahl Zyklen (Parameter: UNDO_CYC) bearbeitet wird. Der Wert von UNDO_CYC darf in diesem Fall nicht zu klein sein, um ein zu häufiges Pendeln zwischen den Stoppvermeidungsmaßnahmen und dem Normalbetrieb zu vermeiden. 14 V 3.0, Beitrags-ID:

15 2 Konfiguration und Projektierung 2.2 Zyklus-Performanceanalyse 2.2 Zyklus-Performanceanalyse Der Baustein ermittelt die Laufzeit der einzelnen OBs und ihre Beteiligung an der Zykluszeit (Zyklus-Performanceanalyse). Diese Performance- Daten und Auslastungsinformationen können Ihnen schon in der Projektierungsphase bei der Strukturierung des Anwenderprogramms helfen. Somit können Sie gezielt Reserven für Erweiterungen einplanen, die einzelnen Ablaufebenen homogen auslasten und so eine spätere Controller-Überlast vermeiden. Die Zyklus-Performanceanalyse ist nur bei Controllern mit SFC 78 verfügbar Anzeige der Zyklus-Performancedaten auf OS/MS Vorraussetzung Projektierung Die Visualisierung der Zyklus-Performancedaten erfolgt an der OS/MS, wenn das PCS 7 Optionspaket Asset Management installiert ist. Die Anzeige der Zyklus-Performancedaten auf OS/MS ist nur bei Controllern mit SFC 78 und Asset Management möglich. Über den Asset-Bildbaustein des Controllers können Sie das Faceplate anwählen, dass die Gesamtauslastung des Controllers darstellt (Abbildung 2-3). 4. Starten Sie die OS-Runtime. 5. Öffnen Sie das Faceplate der jeweiligen CPU. 6. Wählen Sie in der Klappliste Performance. V 3.0, Beitrags-ID:

16 2 Konfiguration und Projektierung 2.2 Zyklus-Performanceanalyse Abbildung 2-3: Gesamtauslastung des Controllers Die Nettolaufzeit ist die Laufzeit, die für die Bearbeitung des im OB3x platzierten Codes gebraucht wurde, wenn dieser nicht von höherprioren OBs unterbrochen wird. Die Bruttolaufzeit ist die Laufzeit, die für die Bearbeitung des im OB3x platzierten Codes tatsächlich gebraucht wurde, einschließend der Laufzeiten von höherprioren OBs. Der vertikale Balken stellt die Gesamtauslastung des Controllers in % und die Summe aller Nettolaufzeiten (Zykluszeiten) aller OBs dar. Ein weiteres Asset Faceplate stellt zur Detailanalyse die ermittelten Zykluszeiten in den einzelnen Ablaufebenen (OBs) dar (Abbildung 2-4). 16 V 3.0, Beitrags-ID:

17 2 Konfiguration und Projektierung 2.2 Zyklus-Performanceanalyse Abbildung 2-4: Zykluszeiten der OBs Beispiel Die Gesamtauslastung eines Single Controllers nach der Inbetriebnahme sollte nicht mehr als 75 % (Netto) betragen. Wenn 20 Prozent der Zykluszeit für Kommunikation und azyklische Ereignisse verwendet werden, bleiben 5 bis 10 % Reserve für zukünftige Programmerweiterungen oder zusätzliche Kommunikationsaufträge übrig. Die Nettolaufzeit des OB38 liegt bei 5ms. Bei einer Abtastzeit von 10ms ist der Gesamtauslastungsanteil 50 Prozent. Die Brutto- und Nettolaufzeit sind in diesem Fall für den OB38 fast identisch, wenn dieser nicht von Höherprioren OBs unterbrochen wird. Die Nettolaufzeit des OB35 liegt bei 45ms. Bei einer Abtastzeit von 100ms ist der Gesamtauslastungsanteil 45 Prozent. Die Bruttozeit ist deutlich höher als die Nettolaufzeit. Der Grund dafür ist, dass der OB35 vom OB38 unterbrochen wird. Bei einer Gesamtauslastung von 95 Prozent besteht eine Überlastungsgefahr. Anhand der Bruttozeit des OB35 ist zu erkennen, dass dieser OB kurz vor einem OB-Anforderungsfehler steht. Bei azyklischen Ereignissen oder hoher Kommunikationslast kann es in diesem beschrieben Beispiel zur Controller- Überlast kommen. Aufgrund der Gesamtauslastung und der Bruttolaufzeit des OB35, muss das Programm umstrukturiert werden. Programmerweiterungen im OB35 oder in schnelleren OBs können zur Überlast führen. Die Konsequenz wäre hier, dass Sie bestehende oder neu hinzugefügte Programmteile in langsame OBs verschieben. V 3.0, Beitrags-ID:

18 2 Konfiguration und Projektierung 2.2 Zyklus-Performanceanalyse Fazit Typischerweise wird die Programmlogik und Verarbeitung für langsamere Prozesssignale (z.b. Temperaturen) in den OB3x mit 1 bis 2 Sekunden Aufrufintervall platziert und dynamischere Prozesswerte (z.b. Druck) in schnelleren OBs verarbeitet. Diese präventive Maßnahme ist die entscheidende Maßnahme, um eine Zyklusüberlast des Controllers zu vermeiden Szenario 1: Hohe Controller Zykluslast (Wartungsbedarf) Wenn die Gesamtauslastung (Summe der Mittelwerte aller Nettolaufzeiten in % von OB3x, OB8x + OB1) die Gesamtauslastung Alarmgrenze (Abbildung 2-5) überschreitet, wird die Meldung "Nettozeitverbrauch aller OBs überschreitet Max Limit" ausgegeben und der Wartungsstatus auf "Maintenance demand/ Wartungsbedarf" gesetzt. Aufgrund dieser vorbeugenden Wartungsmeldung müssen Sie Maßnahmen zur Zyklusentlastung im Anwenderprogramm ergreifen, um eine Zyklusüberlastung des Controllers zu vermeiden. Beispiele hierfür sind das Anpassen, Aufteilen oder Verschieben des Anwenderprogramms. Abbildung 2-5: Nettozeitverbrauch aller OBs überschreitet Max Limit Wenn der SFC 78 nicht unterstützt wird, melden die Controller die Überschreitung des Nettozeitverbrauchs nicht. 18 V 3.0, Beitrags-ID:

19 2 Konfiguration und Projektierung 2.2 Zyklus-Performanceanalyse Szenario 2: OB Anforderungsfehler (Wartungsanforderung) Erreicht die Gesamtauslastung des Controllers die Grenze von 100 %, werden OB-Anforderungsfehler ausgelöst. In diesem Fall werden zyklische OBs nicht mehr ordnungsgemäß abgearbeitet und im vorgegebenen Zeitrahmen aufgerufen, weil diese z.b. von azyklischen OBs (Diagnosealarme) unterbrochen werden. Dadurch wird die Programmverarbeitungszeit (Brutto) länger als der Aufrufintervall des OBs (z.b. OB35: 100ms). Wird die parametrierbare Anzahl von Anforderungsfehlern überschritten (Abbildung 2-6), dann wird die Meldung "OB 3x Anforderungsfehler" ausgegeben und der Wartungsstatus auf "Uncertain maintenance Request/Wartungsanforderung" gesetzt. Wenn keine Überlast mehr besteht, wird der Wartungsstatus zurückgesetzt und die Leittechnikmeldung als "gehend" markiert. Abbildung 2-6: OB Anforderungsfehler V 3.0, Beitrags-ID:

20 2 Konfiguration und Projektierung 2.2 Zyklus-Performanceanalyse Szenario 3: Überschreiten der maximalen Zykluszeit (Wartungsalarm) Wenn die eingestellte Zyklusüberwachungszeit (HW Config > CPU Eigenschaften) überschritten wird (PCS 7 default: 6000ms), wird die Meldung "Zykluszeit überschritten: 6001ms, OB1" ausgegeben und der Wartungsstatus der CPU auf "Bad or maintenance alarm/wartungsalarm gesetzt (Abbildung 2-7) Die möglichen Ursachen für eine Überschreitung der Zyklusüberwachungszeit sind: Hohe Kommunikationslast Häufung von Alarmereignissen Häufung azyklischer Fehlerereignisse (Flatteralarmen) Fehldimensionierung von Weckalarmen beim Hinzufügen neuer Programmteile Abbildung 2-7: Überschreitung der Zykluszeit 20 V 3.0, Beitrags-ID:

21 3 Zusammenfassung 2.2 Zyklus-Performanceanalyse 3 Zusammenfassung Wenn Sie die neue PCS 7 V7.0 Library verwenden, wird der Baustein immer vom Treiber-Wizard eingebaut. Der Einbau erfolgt unabhängig von der Nutzung von Asset Management und der Firmware des Controllers. Nach einer Hochrüstung der Treiberbausteine von Altprojekten auf PCS 7 V7.0 gibt es ein verändertes Verhalten des Controllers bei Zyklusüberlast. Im Notbetrieb des Controllers werden die zyklischen OBs untersetzt. Dieses Verhalten hat eine Auswirkung auf integrale Berechnungen, schnelle Abschaltfunktionen oder schnelle Regelungen. Im Überlastfall können der Controller STOP oder der Controller Notbetrieb (permanente Bedienbarkeit) eingesetzt werden. Sie können deshalb das gewünschtes Verhalten bei Zyklusüberlast entweder am Asset Faceplate der CPU oder, falls das Optionspaket Asset Management nicht vorhanden ist, direkt am Baustein einstellen. Den Baustein können Sie deaktivieren, indem Sie den Parameter MAX_RTRG auf 0 setzen. Da eine Überlast des Controllers meistens aufgrund der Fehlprojektierungen oder des häufigen Auftretens azyklischer Ereignisse (Flatter-/Diagnosealarme OB8x) auftritt, wird die permanente Bedienbarkeit der Anlage und die Möglichkeit der Fehlersuche und Fehlerbeseitigung bei laufendem System bevorzugt. Deshalb ist das neue Überlastverhalten des Controllers ab der Version PCS 7 V7.0 voreingestellt. V 3.0, Beitrags-ID:

22 4 Literaturhinweis 4 Literaturhinweis Die folgende Tabelle enthält Referenzen auf weiterführende Informationen. Tabelle 4-1 Internet-Links Themengebiet Titel \1\ Referenz auf den Beitrag \2\ Siemens Online Support \3\ 5 Historie Tabelle 5-1 Historie Version Datum Änderung V Erste Ausgabe auf der DVD PCS 7 V7.0 V Layout-Anpassung zur Veröffentlichung im Service & Support Portal unter Applikationen & Tools (siehe Link in Tabelle 4-1) V Überarbeitet; neue Screenshots; Layout angepasst 22 V 3.0, Beitrags-ID: