Powerflex 70变频器与EtherNet/IP：罗克韦尔（AB）PLC的性能预测之旅
进入EtherNet/IP性能预测工具的神奇世界，让我们深入了解并优化您的罗克韦尔（AB）PLC系统。此工具仿佛一把钥匙，打开了资源计算的门户，为您的EtherNet/IP布局提供有力的支持。
此工具采用互动式界面，让您轻松尝试不同的配置并即时查看效果。通过直观的“可视数据表”，您可以选择节点类型、数量及相关参数，如更新速率。只需一键“计算”，工具即可迅速评估已用资源和可用资源。这不仅帮助您理解布局相关的行为和性能问题，更让您轻松不同的组态和参数对结果的影响。
该工具以保守的方式来估计资源使用情况，旨在帮助您早期发现问题，避免系统运行时出现意外故障。虽然它提供了有价值的估计和预测，但请记住，对于特定应用的详细分析，您仍然需要联系罗克韦尔自动化的专家或当地分销商。
现在，让我们深入这个工具的一些关键主题：
HMI/服务器节点：了解这些节点如何影响您的系统性能。
P/C节点：此工具支持有限使用P/C节点，点击了解具体说明。
通用节点：对于工具没有涵盖的节点类型，使用通用节点来表示。
安全节点：明白安全节点在系统中的角色和影响。
基于EtherNet/IP的集成运动控制：运动节点如何影响整体性能。
交换机处理：了解工具如何处理管理型和非管理型交换机的情况。
适配器弹出框：“超出适配器”弹出框的解释和使用。
启动此工具时，您首先看到的是初始画面，从这里开始，我们可以一起其背后的原理和功能。这个工具每次分析一个EtherNet/IP扫描器处理器的主Logix EtherNet/IP扫描模块的角度进行分析，主要关注I/O（1类）通信，并追踪TCP/CIP连接总数和总流量。
请注意，本工具并不计算Logix处理器的实际容量，这需单独计算。如果您的Logix处理器使用多个EtherNet/IP通信模块，那么您可以针对每个网络重新运行此工具，并结合Logix处理器的容量判断是否满足需求。
现在，让我们开始进行EtherNet/IP布局吧！从“标准应用”下拉列表中，选择一个扫描器处理器作为起点。接着选择I/O机架和其他相关节点，并为它们选择合适的参数和设置。通过这个过程，您可以了解到每个节点的选择和设置如何影响整体性能。
本工具自动分配一个机架优化连接，专为覆盖机架内的所有离散量模块设计。如果你的系统中仅有离散量模块，那么这个特殊复选框可无需考虑。若你的系统中还包含模拟模块，那么这个复选框就显得尤为重要。
想象一下，你正在为一个带有模拟模块的机架进行选择。请留意其他的数据输入对象，以确保你不错过任何重要细节。其中，“模拟量模块的数量”选项允许你根据给定的“更新速率”选择一个或多个模拟量模块。这里有三个选择器供你使用。需要注意的是，这并不意味着你只能选择三个模拟量模块，而是每个机架可以设定三种不同的更新速率（每个速率下可以有多个模拟量模块）。
举个例子，你的系统中有两个模拟量模块以每秒80毫秒的速率进行更新，又有另外两个模拟量模块以每秒70毫秒的速率更新。如果这样的设置在四个机架中都是相同的，你可以在“机架数量”中输入4，这将帮助你更有效地布局和管理系统。
接下来，点击“计算”按钮，本工具将开始计算到目前为止所使用的连接数和每秒数据包数（PPS）。这些信息将与CompactLogix L43 1768-EN扫描器的容量进行对比，显示出剩余的容量。结果将以三种颜色呈现：绿色表示使用容量低于80%，黄色代表在80%-100%之间，红色则表示已超过其容量。
值得一提的是，为了确保RSLogix5000编程以及HMI/通信功能的顺畅运行，建议至少保留扫描器每秒数据包数（PPS）指定带宽的10%。当容量达到80%时，本工具会发出黄色警告，只有当容量达到100%时才会转为红色警告。
让我们详细了解一下计算过程。每个节点使用1个TCP连接，如果你的系统中有4个I/O机架，那就需要4个TCP连接。Stratix 8000交换机也需要一个TCP连接，总共需要5个TCP连接。而1768-EN V2最多支持64个TCP连接，所以你的系统完全无压力。
接下来是CIP连接的计算。Stratix需要一个CIP连接，每个I/O机架使用一个机架优化CIP连接。如果你的机架中有四个模拟量模块，每个模块都需要一个直接CIP连接（4x4=16）。再加上用于四个机架优化的连接和Stratix的一个连接，总共需要21个CIP连接。而1768-EN V2最多支持64个CIP连接，所以你完全可以满足需求。
PPS的计算公式为：PPSPPS =（2x CIP 连接数）/RPI。请注意，在计算PPS时，交换机的PPS是不计算的。针对每一个独特的RPI都要计算其PPS，然后将所有结果相加。
以你的系统为例，计算得出的是828 PPS。而1768-EN V2最多支持5000 PPS，所以你还有很大的空间。
现在让我们看看其他的I/O选项。比如更多的I/O机架、Point I/O图标等。这里还有一个提醒：你可以使用一个图标来表示多个相同的I/O机架。如果你的系统中还包含PowerFlex 7X变频器，每台变频器都需要一个TCP连接和一个CIP连接。
在本工具中，“节点组”功能能以更节省空间的方式表示相同的节点组合。弹出式提示文字能方便用户更好地理解给定节点组资源的使用情况。例如，“节点组 6”代表三个没有模拟量I/O的Flex I/O机架，它们使用的机架优化连接更新速率为默认的20毫秒。当你将鼠标移到Flex机架上时，你可以清楚地看到节点组（即三个Flex机架）以及每个Flex机架节点所使用的连接和PPS。
让我们来看看其他类型的节点，比如HMI/服务器节点。在这个节点类型中，每个PanelView Plus终端都需要一个TCP连接。通过合理地管理和规划这些连接，你可以确保系统的顺畅运行并优化其性能。在 PanelView Plus系统中，每个终端使用五个CIP连接，虽然实际使用数量可能少于此数，具体取决于标签的数量。在V2.0版本中，用户可以根据实际数量选择相应的选项来指定CIP连接数。
扫描器处理器模块的PPS带宽是有限的。I/O（1类）PPS的增加意味着可用的HMI/MSG（3类）PPS的减少。每个PanelView Plus终端使用的HMI/MSG PPS由标签数量和选定的扫描速率共同决定。
本工具的主要功能在于检查当前使用的I/O PPS数量以及由PanelView Plus终端生成的HMI/MSG PPS数量。根据扫描器处理器模块的规定，它能显示其他节点可用的HMI PPS数量。将鼠标悬停在PanelView Plus上方，用户可以直观地看到当前使用的连接及PPS情况。
值得注意的是，该工具并不预测PanelView Plus和FactoryTalk View HMI节点的性能或容量。它的主要作用是计算在给定的时间内系统中可用的CIP/TCP连接、I/O PPS以及HMI PPS的数量。
对于P/C节点，它允许用户添加一个生产者/消费者节点。此类节点通过点对点生产者/消费者报文与扫描器处理器进行通信，但其功能相对有限。它们并不控制系统中的任何I/O，只能生成特定的标签，这些标签可以被所有的P/C处理器使用。例如，Compact L32E P/C处理器为CompactLogix L43 1768-EN V2扫描器处理器生成了一个标签。
对于通用节点，用户可添加一个通用设备节点，并填写该节点所使用的TCP和CIP连接数以及该节点可处理的PPS最大数量。用户还可以使用图形来表示该节点。
本工具也支持安理器和安全I/O节点，如CompactBlock Guard I/O和带有Point Guard I/O的Point I/O机架。它根据添加的节点计算TCP/CIP连接数量和PPS数量，但不计算响应时间。对于带有GuardLogix EN2T扫描器和混合I/O的系统，标准与安全I/O可以与GuardLogix安全扫描器处理器混合使用，但不能将安全I/O与标准的扫描器处理器相连。
在CompactBlock Guard I/O节点中，每个节点使用1个TCP连接和2个CIP连接。在GuardLogix扫描器处理器中设置的安全任务时间和在CompactBlock Guard I/O中设置的输入更新速率将用于计算安全PPS。对于特定的例子，PPS总数是由Flex和Compact Block Guard的安全任务共同决定的。
一、关于Point Guard I/O的优化
当我们进入带有Point Guard I/O的Point I/O机架配置时，需要确保输入模块（如Point Guard输入模块1734-IB8S）和输出模块（如Point Guard输出模块1734-OB8S）的设置始终符合安全任务时间的标准。这意味着设置的输入更新速率必须小于或等于安全任务时间的值。当仅使用标准离散量模块时，我们需深入理解其资源占用情况。在模拟量模块数量为零的情况下，系统只包含标准Point离散量模块的Point I/O机架。这时，系统性能的计算将尤为重要。值得一提的是，我们的工具始终假设使用一个机架优化CIP连接。这意味着在添加新的模块如1734-IB8S或1734-OB8S时，我们需要重新计算PPS（每秒数据包）以确保系统的流畅运行。例如，添加一个新的1734-IB8S模块会增加一个输入CIP连接，进而影响PPS的计算和整体性能。我们需要仔细考虑每个模块的添加对系统的影响。
二、EtherNet/IP集成运动控制的增强功能
EtherNet/IP现在支持集成运动控制功能，我们的工具能够帮助你了解添加运动控制对系统的影响。通过选择适当的运动控制器（如Kinetix 6500、PowerFlex 755或Kinetix 350），并根据具体的更新速率和运动轴数量进行计算，我们可以明确每个模块的资源需求。特别要注意的是，工具计算的只是特定模块的资源需求，而Logix处理器的资源需求需要单独确定。不同的网络拓扑结构（如线性拓扑和星形拓扑）也会影响系统的资源分配。对于大多数系统而言，推荐使用管理型交换机，这类交换机能够更有效地管理网络流量并优化性能。
理解并正确配置工业自动化系统的各个模块对于确保系统的稳定运行至关重要。通过深入理解每个模块的功能和其对系统性能的影响，我们可以更好地优化资源配置，提高系统的整体效率。深入了解罗克韦尔AB PLC系统：管理型与非管理型交换机的选择与运用
当您选择管理型交换机时，界面将显示Stratix 8000管理型交换机图标。在此情境下，我们假设使用1个TCP和1个CIP连接。这种假设是基于系统的保守策略，因为Stratix 8000交换机具备强大的功能，能够映射到扫描器I/O树并提供详尽的诊断信息。如果您的应用场景不同于此，那么可以忽略这些额外的连接。
管理型交换机的主要特点是，只有扫描器才有权查看系统中的PPS总数。每一个节点，无论是I/O机架、PowerFlex、P/C节点还是通用节点，都只能访问其自有PPS数据。
若您选择非管理型交换机，首先需要取消选择“IGMP监听与查询器”(IGMP Snooping withQuerier)复选框。系统将显示Stratix 2000非管理型交换机图标，并且在使用过程中不需要任何额外的连接。
与非管理型交换机配对后，所有节点，无论其类型，均可查看上的PPS总数。这一特点使得非管理型交换机在需要多节点共享PPS数据的场景中更具优势。
值得注意的是，PowerFlex变频器节点对PPS的数量有一定的限制。当变频器的“启用对等输入”(Peer Input Enable)选项设为“打开”(ON)时，这一限制为。但请注意，此选项默认通常为“关闭”(OFF)。
在罗克韦尔AB PLC系统中，偶尔会出现适配器弹出框。这种情况通常意味着使用的是非管理型交换机，并且系统中的PPS总数超出了节点适配器的处理范围。可能的原因包括过多的模拟量/专用模块，或者（I/O机架）标签（P/C节点）的更新速率过慢，导致节点自身产生的PPS超出其适配器的能力。
特定的适配器弹出框还可能表示模拟量/专用模块（I/O机架）或标签（P/C节点）的数量已经超出了适配器能够处理的极限。
罗克韦尔AB PLC系统的管理型与非管理型交换机各有特点，用户需要根据实际的应用场景和需求进行选择。深入理解系统中的PPS数据及其限制，有助于更好地优化系统性能，提高生产效率。罗克韦尔编程专用术语则是掌握这一系统的重要基石，熟悉这些术语将有助于更深入地了解和使用这一先进的PLC系统。
