PROFIBUS Handbuch

Schätzformel

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Schätzformel

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Damit eine einfache Abschätzung der PROFIBUS-DP Buszykluszeit möglich ist, können die Erkenntnisse aus den vorangehenden Kapiteln auf die folgende Formel reduziert werden:

TBZyklus = (380 + Slave x 300 + Bytes x 11 ) x tBit + 75 μs

oder direkt mit der Bitrate

TBZyklus = (380 + Slave x 300 + Bytes x 11 )/Bitrate + 75 μs

wobei

TBZyklus = Schätzung der Buszykluszeit ±10%
Slaves= Anzahl der DP-Slave Stationen im Netzwerk
Bytes= Anzahl der Bytes aller Eingänge und aller Ausgänge zusammengezählt
tBit= Dauer eines Bits, entspricht dem Kehrwert der Bitrate des PROFIBUS

Diese Schätzformel ergibt eine Grössenordnung ±10% für Biraten > 500 kBit/s und keinen minimal- oder maximal-Wert!

Einfaches Beispiel:

Wir haben einen DP-Master der 640 digitale Ein- und Ausgänge kontrollieren muss. Wir fassen diese digitalen Daten optimal auf 80 Bytes zusammen und verteilen diese auf insgesamt 20 Klemmenblöcke als DP-Slave. Wir wollen eine Bitrate von 1.5 MBit/s einsetzen.

Slave = 20, Bytes = 80, Bitrate = 1500 kBit/s  d.h. tBit = 0,667 μs

Wir erhalten eine geschätzte Buszykluszeit von

TBZyklus = (380 + 20 x 300 + 80 x 11) x 0,667 + 75 =  4917 μs 5 ms

Umfangreicheres Beispiel:

Wir haben eine SPS als DP-Master die verschiedene Feldgeräte als DP-Slave mit einer Zykluszeit unter einer ms kontrollieren soll. Wie gross muss die Bitrate mindestens sein?

Adresse

Anzahl Eingangsbytes

Anzahl Ausgangsbytes

2

3

3

3

5

0

4

10

20

5

0

5

Summe

18

28

 

Die minimale Bitrate lässt sich bestimmen mit

Bitrate > (380 +Slaves x 300 + Bytes x 11) / (TBZyklus - 75 μs )

Mit  Slave =  4, Bytes = 46 und einer Buszykluszeit von 1 ms erhalten wir eine minimale Birate von 2.2 MBit/s. Wir wählen darum die nächst höhere einstellbare Bitrate von 3 MBit/s. Die Nachrechnung mit der Schätzformel ergibt eine Buszykluszeit von 0,77 ms, was unsere Spezifikation erfüllt.