Оптимизация настроек опроса RS-устройств

Введение

В статье приводятся рекомендации по оптимизации настройки опроса RS-устройств в программном обеспечения АСУД.SCADA.

Оптимизация направлена на ускорение периода опроса отдельного RS-устройства в линии интерфейса RS-485.

В базовом варианте (при использовании в программном обеспечении настроек по умолчанию) возможно увеличение периода опроса работающего устройства, связанное, как с не оптимальными настройками отдельных RS-устройств, нестабильностью канала связи, так и c выходом из строя одного или нескольких устройств в RS-линии.

Под RS-устройствами в данной статье понимаются:

• RS-концентраторы
• Сторонние устройства подключаемые по RS-485 на IP-концентраторы или IP-преобразователи
• Modbus-устройства

Статья не рассматривает RS-устройства, подключенные на TL-концентраторы, например: КУН-2Д.1, КЦС, поскольку возможности регулировки параметров опроса в данном случае - отсутствуют. В данном варианте, если необходимо обеспечить заданную скорость обновления информации, не следует перегружать линию RS-485 большим числом подключенных устройств.

Коротко о главном

Чтобы не читать все, сразу итоговые рекомендации по настройке опроса RS-устройств в конфигурации Tekon OPC-сервер

1. Для Modbus-устройств выполнить пункты раздела "Финальный опрос устройства".
2. Для IP-устройства, к которому подключаются RS-концентраторы, установить минимально возможное значения параметра: Таймауты \ TCP-пакеты: 500 (по умолчанию значение 3000 мс.), или выше, при котором осуществляется корректный опрос всех зарегистрированных RS-концентраторов. Для Modbus-устройств данная настройка есть для каждого отдельного устройства.

Общие сведения

Предположим на концентратор КУН-IP8 подключено 16 концентраторов КУП-4RS

КУН
   -- A0-B0 - KUP0 ... KUP7
   -- A1-B1 - KUP0 ... KUP7      

На каждом интерфейсе RS-485 КУН подключено по 8 концентраторов.

Интерфейс RS-485 является последовательным с точки зрения получения информации с подключенных устройств.

Т.е. со стороны АРМ, опрос выглядит следующим образом:

• переключение интерфейса на RS-485 (0)
• KUP0
• KUP1
• ....
• KUP7
• переключение интерфейса на RS-485 (1)
• KUP0
• ...
• KUP7
• переключение интерфейса на RS-485 (0)
• ....

За каждый такт опроса, опрашивается 1 КУП.

Опрос осуществляется последовательно: концентраторы интерфейса RS-485(0), затем концентраторы интерфейса RS-485(1) и так далее по кругу.

Если предположить, что опрос одного КУП занимает, условно, 0.5 с., то опрос всех шестнадцати концентраторов займет 16 * 500 = 8 с.

И, следовательно, период обновления данных с каждого из 16 концентраторов в идеальном случае составляет: раз в 8 секунд.

Не важно при этом какое RS-устройство подключено - этот принцип последовательного опроса одинаков.

Чем больше устройств подключено на IP-концентратор (RS-интерфейсы одного концентратора / шлюза) - тем больше период обновления данных каждого из устройств (или другими словами, тем медленнее обновляются данные каждого из устройств). 

И, соответственно,

• чем быстрее опрашивается каждое устройство в линии, тем быстрее опрашивается вся линия,
• и тем быстрее в системе обновляется информация с каждого отдельного устройства.

Как правило, мы не можем влиять на время фактического опроса отдельного RS-устройства, за исключением настраиваемых нами табличных Modbus-устройств. Для последних следует в обязательном порядке выполнить рекомендации описанные в разделе "Финальный опрос устройства".

Проблема с увеличением периода опроса

Предположим, что мы настроили в адресном пространстве конфигураторе Tekon OPC-сервер концентраторы КУН-IP8 и КУП-4RS (рассмотренные ранее).

Опрос КУП условно представляет собой следующую последовательность:

• отправка запроса с АРМ на устройство
• ожидание ответа устройства на АРМ
• получение ответа устройства

Если КУП на связи, как уже было отмечено ранее, этот цикл условно занимает 0.5 с.

Однако если КУП не исправен или настроен, но не подключен к линии, на время опроса начинает влиять параметр "ожидания ответа".

По умолчанию это ожидание составляет 3000 мс (3 секунды).

И если фактически подключен 1 КУП, но настроены все 16, то период опроса одного "исправного" концентратора будет составлять уже не 8 секунд, как в нормальных условиях, а 3 * 15 + 0.5 = 45.5 секунд. Что начинает влиять на стабильность обновления данных в SCADA.

Конечно, АРМ, периодически будет "исключать" из опроса пропавшие устройства, но в какие-то моменты их повторной проверки значение периода опроса будет равно указанным 45 секундам.

Похожего неприятного эффекта можно добиться, если по каким-то причинам, например: обрыв линии, пропадет связь рядом устройств. Система будет тратить время на обмен данными с устройствами, которых нет, увеличивая период опроса "исправных" устройств.

Для минимизации этого влияния, следует изменить значение параметра "ожидание ответа". Для этого следует в настройках IP-устройства, к которому подключаются RS-устройства установить минимально возможное значения параметра: Таймауты \ TCP-пакеты: 500 (по умолчанию значение 3000 мс.), или выше, при котором осуществляется корректный опрос всех зарегистрированных RS-концентраторов.