Configuración de prioridades de bloques de organización cíclica y resolución de límites de velocidad de interconexión entre AS en PCS 7

En los multiproyectos SIMATIC PCS 7, al establecer interconexiones de esquemas AS entre estaciones de automatización separadas, se puede generar el error de compilación "la conexión entre AS más rápida es de 200 ms" cuando los esquemas de origen o de destino se ejecutan en OB de alarma cíclica de alta frecuencia (como el OB36 con 50 ms o el OB38 con 10 ms). Para resolver esta restricción es necesario configurar los intervalos de ejecución de OB en la Configuración de hardware de la CPU y mover bloques de comunicación entre AS a OB de interrupción cíclica admitidos (OB32 a 1,0 s u OB35 a >= 200 ms).

Índice de contenidos

Mecánica de interconexiones entre AS en SIMATIC PCS 7

SIMATIC PCS 7 admite interconexiones AS cruzadas gráficas sin interrupciones, lo que permite que un pin de salida de un bloque CFC en la estación de automatización 1 (AS1) se conecte directamente a un pin de entrada en la estación de automatización 2 (AS2):
* Bloques de comunicación automatizados: Al compilar el multiproyecto, el compilador CFC crea automáticamente una instancia de bloques de comunicación internos (pares IK_SEND / IK_RCV o BSEND / BRCV) en ambos controladores.
* Enlace de conexión S7: El compilador genera conexiones S7 bilaterales en NetPro para transmitir telegramas de datos a través del bus de planta Industrial Ethernet.
* Ejecución determinista: Los bloques de intercambio de datos se ejecutan dentro del bloque de organización (OB) de interrupción cíclica donde se coloca el diagrama CFC interconectado.

El límite de 200 ms: ancho de banda del bus de planta y restricciones de ejecución

Durante la compilación de gráficos multiproyecto, los ingenieros a menudo encuentran el error del compilador:

La conexión entre AS más rápida es de 200 ms.

Esta limitación la aplica el compilador de ingeniería CFC por razones críticas para la estabilidad del sistema:
* Latencia de Ethernet industrial: La transferencia de paquetes de datos a través del bus de la planta de Ethernet industrial (a través de los puertos PN integrados CP 443-1 o CPU 410), a través de conmutadores de red y su procesamiento en la CPU asociada requiere protocolos de enlace deterministas.
* Desbordamiento del procesamiento de comunicación: Al intentar ejecutar una comunicación de red entre AS en OB de interrupción cíclica ultrarrápida (por ejemplo, OB36 a 50 ms, OB37 a 20 ms u OB38 a 10 ms) se agotan los buffers de comunicación del controlador, lo que provoca falta de comunicación o saturaciones del ciclo de la CPU.
* Regla del compilador: El compilador CFC exige que todos los bloques automáticos de comunicación entre AS se ejecuten en un OB con un tiempo de ciclo $\ge 200 text{ ms}$.

Configurar OB de alarma cíclica (OB30 a OB38) en HW Config

Para establecer intervalos de ejecución admitidos:
1. Abra SIMATIC Manager y abra la configuración Hardware para cada estación S7-400 o CPU 410 participante.
2. Haga doble clic en la CPU en el bastidor para abrir Propiedades - CPU.
3. Seleccione la pestaña Memoria de ciclo/reloj.
4. Revise los tiempos de ejecución configurados para los bloques de organización de interrupciones cíclicas:
* OB35 (predeterminado): Normalmente se establece en 100 ms en PCS 7. Si se establece en 100 ms, no puede alojar interconexiones entre AS directamente sin ajuste.
* OB34: Predeterminado 200 ms.
* OB33: Predeterminado 500 ms.
* OB32: Predeterminado 1000 ms (1,0 segundo).
* OB31: Predeterminado 2000 ms (2,0 segundos).
5. Si se requiere OB35 para enlaces entre AS, aumente su tiempo de ejecución a 200 ms (o reasigne el gráfico específico a OB34 a 200 ms o OB32 a 1000 ms).
6. Guarde y compile HW Config y descargue los cambios de hardware a los controladores durante una ventana de apagado planificada.

Procedimiento paso a paso para resolver errores del compilador Cross-AS

Para eliminar el error del compilador de 200 ms sin alterar la configuración del hardware:
1. Identifique los gráficos interconectados: Abra la lista de referencias cruzadas de CFC para ubicar los gráficos específicos que contienen conexiones cruzadas AS.
2. Mover gráficos a un OB compatible:
* En SIMATIC Manager o CFC, abra Esquema -> Editar puntero de inserción (o seleccione el bloque en el gráfico y presione Ctrl + B para abrir la secuencia de ejecución).
* Reubique los bloques interconectados o todo el diagrama de OB35 (100 ms) u OB36 (50 ms) a OB34 (200 ms), OB33 (500 ms) o OB32 (1000 ms).
3. Gráfico de búfer inter-AS dedicado (mejores prácticas):
* En lugar de mover bucles de control de procesos completos, cree un gráfico de búfer dedicado (por ejemplo, @InterAS_Comm) asignado a OB32 (1000 ms).
* Conecte señales rápidas internas a este gráfico de búfer dentro del AS local y enrute solo las interconexiones entre AS a través del gráfico de búfer.
4. Compilar multiproyecto:
* Seleccione la raíz del multiproyecto en SIMATIC Manager.
* Ejecutar PLC -> Compilar y Descargar Objetos.
* Compile gráficos con solo cambios. El compilador genera exitosamente bloques IK_SEND/IK_RCV sin errores.

Verificación

En SIMATIC Manager, ejecute una verificación de coherencia completa en el multiproyecto: confirme que no se informen errores de tiempo de ciclo entre AS.
Descargue los cambios del gráfico tanto a AS1 como a AS2 en modo RUN.
En el modo de prueba dinámica CFC, observe la señal en AS1 y verifique que la entrada correspondiente en AS2 se actualice dentro del intervalo OB configurado (por ejemplo, entre 200 ms y 1000 ms).
Abra Información del módulo -> Comunicación en SIMATIC Manager: confirme que la carga de comunicación se mantiene dentro de los umbrales operativos normales (< 20%).

Limitaciones y precauciones operativas

La comunicación Cross-AS no está diseñada para disparos de seguridad rápidos de menos de 50 ms o bucles de apagado rápido de turbinas; cablee permanentemente disparos críticos entre AS o utilice acopladores de bus de campo dedicados de igual a igual.
Para cambiar los tiempos de ejecución del OB de interrupción cíclica en HW Config es necesario descargar los bloques de datos del sistema (SDB), lo que requiere poner el controlador en modo STOP.
Los bloques móviles entre OB en la secuencia de ejecución de CFC se pueden descargar en modo RUN, evitando el tiempo de inactividad de la planta.

Preguntas frecuentes del ingeniero

¿Por qué PCS 7 exige un tiempo de ciclo mínimo de 200 ms para conexiones entre AS?
Para garantizar la estabilidad de la comunicación de la red a través del bus de la planta y evitar desbordamientos del búfer de comunicación en las CPU S7.
¿Qué bloque de organización se utiliza más habitualmente para la telemetría entre AS en PCS 7?
OB32 (configurado a 1000 ms/1 segundo) es estándar para datos de supervisión no críticos; El OB34 (200 ms) se utiliza para enclavamientos más rápidos.
¿Puedo mantener mi bucle PID en OB35 (100 ms) y aún así enviar su salida a otro AS?
Sí, conecte la salida PID a un bloque de búfer intermedio que se ejecuta en OB32 u OB34 y enrute la conexión entre AS desde el bloque de búfer.
¿Qué bloques genera el compilador CFC para conexiones entre AS?
El compilador crea automáticamente bloques IK_SEND y IK_RCV vinculados a bloques de comunicación internos del sistema BSEND y BRCV.
¿Se pueden establecer conexiones cross-AS entre controladores S7-400H redundantes?
Sí, el compilador vincula automáticamente las conexiones entre AS a conexiones S7 redundantes de alta disponibilidad en NetPro.
¿Cambiar el OB de inserción de un gráfico requiere una PARADA de la CPU?
No, la ejecución de bloques de reordenación en CFC Run Sequence se puede compilar y descargar en modo RUN.
¿Qué sucede con el bloque receptor si falla la conexión de red entre AS?
El bloque receptor conserva su último valor válido o afirma un estado de fallo de comunicación dependiendo de la configuración del bloque.
¿Cuál es el número máximo de conexiones entre AS admitidas en un multiproyecto PCS 7?
Si bien técnicamente están limitadas por los recursos de conexión de la CPU, las arquitecturas típicas admiten cientos de conexiones entre AS cuando se agrupan limpiamente en OB32.
¿Puedo enviar señales analógicas y digitales a través del mismo enlace AS cruzado?
Sí, el compilador agrega automáticamente señales entre los mismos pares de estaciones en paquetes de comunicación consolidados.
¿En qué parte de NetPro puedo ver las conexiones entre AS?
Abra NetPro; Los enlaces Cross-AS aparecen en la tabla de conexiones como enlaces S7 con el tipo de aplicación "CFC Cross-AS".

Referencias técnicas

Manual SIMATIC PCS 7 CFC para S7 / PCS 7 (V9.0 / V9.1)
Manual de configuración del sistema de ingeniería SIMATIC PCS 7
Entrada de soporte en línea de la industria de Siemens: Límites del ciclo de interconexión entre AS (ID de entrada 298983)
Manual de referencia de datos de la CPU SIMATIC S7-400

Etiquetas relacionadas

PCS 7, Cross-AS, CFC, bloques de organización, OB35, OB32, OB34, tiempo de ciclo, NetPro, interconexión