BECKHOFF FC5101 - Handbuch (Seite 49)

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PDO-Parametrierung
Auch wenn die meisten CANopen-Netze in der Default-Einstellung und damit mit minimalem Konfigurations-
aufwand zufriedenstellend arbeiten, so sollte zumindest überprüft werden, ob die vorhandene Buslast vertretbar
ist. 80% Busauslastung mag für ein rein zyklisch synchron arbeitendes Netzwerk akzeptabel sein, für ein rein
ereignisgesteuertes Netz ist dieser Wert in der Regel zu hoch, da kaum Bandbreite für zusätzliche Ereignisse
zur Verfügung steht.
Applikationsanforderungen berücksichtigen
Die Prozessdatenkommunikation sollte hinsichtlich einiger sich teilweise widersprechender Applikationsanfor-
derungen optimiert werden. Hierzu gehören
· Geringer Parametrieraufwand - optimal sind brauchbare Default-Werte
· Garantierte Reaktionszeit auf bestimmte Ereignisse
· Zykluszeit bei Regelvorgängen über den Bus
· Sicherheitsreserven für Busstörungen (genügend Bandbreite für Nachrichtenwiederholung)
· Maximale Baud-Rate - hängt von der maximalen Buslänge ab
· Gewünschte Kommunikationspfade - wer spricht mit wem
Der bestimmende Faktor ist meist die zur Verfügung stehende Busbandbreite (Buslast).
Baud-Rate
Allgemein wird man beginnen, die Baud-Rate so groß zu wählen, wie es die Buslänge erlaubt. Hierbei sollte
man berücksichtigen, dass serielle Bussysteme grundsätzlich um so empfindlicher auf Störeinflüsse reagieren,
je höher die Baud-Rate ist. Es gilt also die Regel: so schnell wie nötig. 1000 kBit/s sind meist nicht erforderlich
und uneingeschränkt nur bei Netzwerken innerhalb eines Schaltschrankes ohne galvanische Trennung der
Busknoten empfehlenswert. Die Erfahrung zeigt auch, dass das Abschätzen der verlegten Buskabellänge häu-
fig zu optimistisch erfolgt - die tatsächliche Kabellänge also größer ist.
Kommunikationsart bestimmen
Ist die Baud-Rate gewählt, so gilt es nun die PDO-Kommunikationsart(en) zu bestimmen. Diese haben unter-
schiedliche Vor- und Nachteile:
· Die zyklisch synchrone Kommunikation ergibt eine genau vorhersagbare Busbelastung und damit ein
definiertes Zeitverhalten - man könnte auch sagen, der worst case ist Standard. Sie ist einfach zu kon-
figurieren: mit dem Parameter SYNC-Rate kann die Buslast global eingestellt werden. Die Prozessab-
bilder werden synchronisiert: Eingänge werden gleichzeitig gelesen, Ausgangsdaten gleichzeitig gültig
gesetzt - die Qualität dieser Synchronisierung ist allerdings implementierungsabhängig. Die Beckhoff
PC-Karten FC510x sind in der Lage, das CANopen Bussystems mit den Zyklen der Anwendungspro-
gramme (SPS bzw. NC) zu synchronisieren.
Die garantierte Reaktionszeit ist bei der zyklisch synchronen Kommunikation immer mindestens so
groß wie die Zykluszeit, und die Busbandbreite wird nicht optimal genutzt, da auch alte, sich nicht än-
dernde Daten ständig übertragen werden. Es ist aber möglich, das Netz durch die Wahl unterschiedli-
cher SYNC-Vielfacher (Transmission Types 1...240) zu optimieren und sich langsam ändernde Daten
seltener zu übertragen als z.B. zeitkritische Eingänge. Berücksichtigt werden sollte jedoch, dass Ein-
gangszustände, die kürzer anstehen als die Zykluszeit, nicht unbedingt kommuniziert werden. Ist dies
gefordert, so sollten die entsprechenden PDOs für asynchrone Kommunikation vorgesehen werden.
· Die ereignisgesteuerte, asynchrone Kommunikation ist optimal hinsichtlich Reaktionszeit und Verwen-
dung der Busbandbreite - man könnte sie als "CAN pur" bezeichnen. Bei ihrer Wahl muss allerdings
berücksichtigt werden, dass unter Umständen viele Ereignisse gleichzeitig auftreten und sich dann
entsprechende Verzögerungszeiten einstellen können, bis ein relativ niederpriores PDO verschickt
werden kann - eine seriöse Netzwerkplanung erfordert demnach eine worst-case Betrachtung. Auch
muss, z.B. durch Verwendung der Inhibit Zeit, verhindert werden, dass ein sich ständig ändernder
Eingang mit hoher PDO-Priorität den Bus blockiert (Fachbegriff: "babbling idiot"). Aus diesem Grund
ist beispielsweise die Ereignissteuerung bei Analogeingängen im Geräteprofil per Default abgeschaltet