在S7-1200进行Modbus RTU通信中的ポーリング时间优化与故障処理

概述

在S7-1200 Modbus RTU通信网络中，当包含多个スレーブ站点时，ポーリング必须逐一読み書き各站点データ。本記事将探讨影响整体ポーリング时间的因素，并提出相应的优化策略和故障処理方法。

影响ポーリング时间的关键因素

1. ボーレート設定：ボーレート越高，データ传输速度越快，从而缩短ポーリング时间。
2. 通信データの量：每个站点的通信データの量越小，指令执行越快，ポーリング时间相应缩短。
3. 站点数量：站点越少，所需処理的データの量越小，ポーリング时间更短。
4. 通信距离：通信距离越短，可設定的ボーレート越高，有利于减少ポーリング时间。
5. 各站点连接时间：连接时间越短，整体ポーリング时间越短。

各站点连接时间的优化

在Modbus RTU通信中，以下参数与“各站点连接时间”紧密相关：

1. スレーブ応答時間 (RESPTO)：指スレーブ对マスターリクエスト的応答時間。
2. リトライ回数 (RETRIES)：指初次连接応答なし。后，再次尝试连接的次数。
3. マスター定时参数 (Blocked_Proc_Timeout)：用于控制マスター在执行下一个機能ブロック或ポーリング下一个站点之前的待機中时间。

“各站点连接时间”的設定参数

1.信号干渉、硬件质量引起的スレーブ掉站、工程需暂时关闭站点等会增加“各站点连接时间”，使通信系统ポーリング时间大大延长;

2.ModbusRTU通信中与“各站点连接时间”相关的参数:

• スレーブ応答時間RESP_TO;
• リトライ回数RETRIES;
• マスター定时参数Blocked_Proc_Timeout。

リトライ回数RETRIES

1.RETRIES参数的設定方法

• 在機能ブロックMB_COMM_LOAD背景データ块可設定RETRIESparameter
• マスター在戻る応答なし。エラー代码0x80C8 前的リトライ回数(デフォルト2次)

2.RETRIES参数的含义

• RETRIESパラメータテーブル示，初次连接応答なし。后，再次连接的次数。以デフォルト2次为例，实际尝试连接次数为3次;
• 更改参数后，需要重新使能MB_COMM_LOAD機能ブロック的REQ管脚，否则更改参数不生效。

マスター定时 Blocked_Proc_Timeout

1.Blocked_ProcTimeout参数的設定方法

• 若Done及Error均未置1时，需提供定时间在时间到达后置位以便执行下个機能ブロック或ポーリング下个站点。
• MB_Master背景データ块提供了マスター定时参数(範囲(0Sto5.5S)

2.スレーブ応答時間参数与マスター定时参数違いはありません

• スレーブ応答時間参数RESP_TO针对スレーブ応答時間，マスター定时参数Blocked_Proc_Timeout则是针对マスター的定时时间;
• マスター定时可防止单个MB_Master指令独占/锁定对ポート的アクセス

Modbus延迟よくある質問

1.由于某一个スレーブ掉站，引起ポーリング的周期时间延长这种情况下该如何减小此影响?

• S7-1200可同时调整スレーブ応答時間参数和リトライ回数参数，用于减小Modbusスレーブ掉站/暂时关闭而增大的ポーリング周期时间;
• 可根据项目实际工况适当减小スレーブ応答時間RESP_TO。由于这一时间无法估算，建议多次测试，確認每个スレーブ都能够正常稳定连接情况下，将此时间設定得尽量小。
• 以設定500ms为例:将RETRIES設定为0。即对于每个スレーブマスター只尝试连接一次，总计耗时500ms。

2.MB_MASTER报错8200(ポート正忙于処理传送リクエスト)这种情况下该如何処理?

• 该情况DONE/ERROR未置位，与后续MB_MASTER冲突导致;
• 确保接通下个MBMASTER时间大于Blocked Proc Timeout所设定的时间(デフォルト时间为3S)

结论

経由对ボーレート設定、通信データの量、站点数量、通信距离、各站点连接时间等关键因素的优化，可以显著提高Modbus RTU通信系统的效率。同时，合理設定スレーブ応答時間、リトライ回数和マスター定时参数，可以有效処理通信故障，保证系统的稳定运行。这对于提高工业自動化系统的性能和可靠性具有重要意义。