Allen-Bredley/Rockwell.1756-PM001G. Руководство по эксплуатации. Общая методика для программируемых контроллеров Logix5000

Подождите немного. Документ загружается.

Publication 1756-PM001G-EN-P - March 2004

Глава 4

Управление многозадачным режимом

Использование

этой главы

Проект RSLogix 5000, используемый по умолчанию, предлагает одну

задачу для всей вашей логики. Хотя для многих приложений этого

достаточно, в некоторых случаях может потребоваться несколько

задач.

В этой главе содержится следующая информация по использованию

в проекте нескольких задач:

За этой информацией: Обращайтесь к

стр.:

Выбор задач контроллера 4-2

Назначение приоритетов периодическим и событийным задачам 4-5

Отведение достаточного времени для незапланированного

обмена данными

4-8

Избежание перекрытий 4-9

Конфигурирование обработки вывода для задачи 4-13

Запрещение задачи 4-17

Выбор триггера для событийной задачи 4-20

Использование триггера Module Input Data State Change

(Изменение состояния данных модуля ввода)

4-22

Использование триггера Motion Group (Группа перемещения) 4-32

Использование триггера Axis Registration (Регистрация оси) 4-34

Использование триггера Axis Watch (Контроль оси) 4-38

Использование триггера Consumed Tag (Потребляемый тег) 4-42

Использование триггера EVENT Instruction (Инструкция

EVENT)

4-50

Создание задачи 4-53

Задание значения тайм-аута для событийной задачи 4-55

4- 2 Управление многозадачным режимом

Publication 1756-PM001G-EN-P - March 2004

Выбор задач

контроллера

Контроллер Logix5000 позволяет вам использовать многозадачный

режим для планирования выполнения ваших программ и назначения

им приоритетов на основе определенных критериев. Это позволяет

сбалансированно распределить время выполняемой контроллером

обработки между различными операциями вашего приложения.

• В каждый момент времени контроллер выполняет только одну

задачу.

• Другая задача может прервать выполняющуюся задачу и взять

управление на себя.

• В каждый момент времени в каждой задаче выполняется только

одна программа.

Управление многозадачным режимом 4-3

Publication 1756-PM001G-EN-P - March 2004

Контроллер Logix5000 использует три типа задач. Для выбора

подходящего типа задачи для каждого участка вашей логики

используйте следующую таблицу.

Если вы хотите, чтобы

участок вашей логики

выполнялся:

То используйте этот

тип задачи:

Описание:

все время Непрерывная задача

(Continuous Task)

Непрерывная задача работает в фоновом режиме.

Всякое время CPU, не выделенное для других операций

(таких как перемещение, обмен данными и

периодические или событийные задачи), используется

для выполнения программ непрерывной задачи.

• Непрерывная задача выполняется постоянно. Когда

непрерывная задача завершает полный цикл

сканирования, она немедленно перезапускается.

• Для проекта не требуется непрерывная задача.

Если такая задача используется, то она может быть

только одна.

• с постоянной

периодичностью

(например, каждые 100

мс)

• несколько раз в

процессе сканирования

другой вашей логики

Периодическая задача

(Periodic Task)

Периодическая задача выполняет определенную

функцию с заданной периодичностью. По истечении

заданного для периодической задачи времени эта

задача:

• прерывает все задачи с более низким приоритетом

• однократно выполняется

• возвращает управление в место, где было прервано

выполнение предшествующей задачи

Вы можете задать период времени от 0.1 мс до 2000 с.

• Значение по умолчанию – 10 мс.

• Выполнение периодической задачи зависит от типа

контроллера Logix5000 и от используемой в задаче

логики.

сразу же после наступления

какого-либо события

Событийная задача

(Event Task)

Событийная задача выполняет определенную функцию

только при наступлении заданного события (триггера).

При возникновении триггера событийной задачи эта

задача:

• прерывает все задачи с более низким приоритетом

• однократно выполняется

• возвращает управление в место, где было прервано

выполнение предшествующей задачи

В качестве триггера может служить:

• изменение цифрового входа

• новая выборка аналоговых данных

• определенные операции перемещения

•потребляемый тег

•инструкция EVENT

Важно:

Некоторые контроллеры Logix5000

поддерживают не все из этих триггеров. См. Таблицу

4.1 на стр. 4-21.

4- 4 Управление многозадачным режимом

Publication 1756-PM001G-EN-P - March 2004

Ниже приводятся примеры возможных ситуаций и типы задач,

которые можно было бы для них использовать:

Количество поддерживаемых задач зависит от контроллера:

В этом случае: Используйте этот тип

задачи:

Заполнение резервуара до максимального уровня с последующим открытием

спускного клапана

непрерывная задача

Сбор и обработка параметров системы и их вывод на экран непрерывная задача

Выполнение шага 3 в управляющей последовательности – перестановка отводящей

перегородки бункера

непрерывная задача

Ваша система должна проверять положение механической руки каждые 0,1 с и

вычислять среднюю скорость изменения его положения. Это используется для

определения давления торможения.

периодическая задача

Считывание толщины рулона бумаги каждые 20 мс. периодическая задача

На упаковочной линии производится склеивание коробок. При поступлении коробки

на операцию склеивания контроллер должен немедленно выполнить процедуру

склеивания.

событийная задача

При выполнении высокоскоростной сборки оптический детектор обнаруживает брак

определенного типа. При обнаружении детектором брака он должен быть

немедленно отброшен.

событийная задача

На испытательном стенде двигателя вы хотите получать и архивировать все

аналоговые данные сразу после каждой выборки данных

событийная задача

Загрузка данных в станцию сразу после получения новых производственных данных событийная задача

На линии упаковки конфет необходимо обеспечить перфорацию каждой конфеты

в заданном месте. При каждом обнаружении датчиком регистрации

соответствующей отметки следует проверить точность оси и при необходимости

выполнить ее корректировку.

событийная задача

Станция склеивания должна корректировать количество наносимого клея для

компенсации изменений скорости перемещения оси. После выполнения

планировщика перемещения необходимо проверить заданную командой скорость

перемещения оси и при необходимости изменить количество клея.

событийная задача

Вся производственная линия должна быть остановлена при обнаружении какой-

либо программой опасного состояния. Процедура останова не зависит от типа

опасного состояния.

событийная задача

Этот контроллер: Поддерживает это количество

задач:

Примечание:

ControlLogix

SoftLogix5800

32 Только одна задача

может быть

непрерывной.

CompactLogix

DriveLogix

FlexLogix

Управление многозадачным режимом 4-5

Publication 1756-PM001G-EN-P - March 2004

С осторожностью подходите к количеству используемых вами

задач

Как правило, каждая задача забирает время контроллера у других

задач. Если у вас слишком много задач, то:

• Непрерывная задача может выполняться слишком долго.

• Другие задачи могут перекрываться. Если задача прерывается

слишком часто или на слишком длительное время, она может

не успеть выполниться до ее очередного запуска.

За дополнительной информацией обращайтесь к разделу «Избежание

перекрытий» на стр. 4+9.

Назначение

приоритетов

периодическим и

событийным

задачам

Хотя проект может включать несколько задач, в каждый данный

момент времени контроллер выполняет лишь одну задачу. Если во

время выполнения какой+либо задачи запускается периодическая или

событийная задача, контроллер определяет, что ему делать, исходя из

приоритета каждой из задач.

Количество уровней приоритета зависит от контроллера:

Для назначения задаче приоритета воспользуйтесь следующими

указаниями:

Этот контроллер Logix5000: Имеет столько уровней приоритета:

CompactLogix 15

ControlLogix 15

DriveLogix 15

FlexLogix 15

SoftLogix5800 3

Если вы хотите, чтобы: То Примечания:

данная задача прерывала другую

задачу

Назначьте номер приоритета,

меньший (более высокий

приоритет), чем номер приоритета

другой задачи.

• Задача с более высоким

приоритетом прерывает все

задачи, приоритет которых

ниже.

• Задача с более высоким

приоритетом может

многократно прерывать задачу,

приоритет которой ниже.

другая задача прерывала данную

задачу

Назначьте номер приоритета,

больший (более низкий приоритет),

чем номер приоритета другой

задачи.

данная задача разделяла время

контроллера с другой задачей

Назначьте обеим задачам

одинаковый номер приоритета.

Контроллер переключается между

задачами и выполняет каждую из

них в течение 1 мс.

4- 6 Управление многозадачным режимом

Publication 1756-PM001G-EN-P - March 2004

Дополнительные факторы

При оценке количества прерываний выполнения какой+либо задачи

учитывайте следующие факторы:

Фактор: Описание:

планировщик перемещений Планировщик перемещений прерывает все остальные задачи независимо от их

приоритетов.

• Количество осей и периодичность грубого обновления для группы перемещения

влияют на продолжительность и частоту выполнения планировщика перемещений.

• Если планировщик перемещений выполняется во время запуска задачи, то задача

будет ожидать завершения его выполнения.

• Если наступает время грубого обновления во время выполнения задачи, то задача

приостанавливается для выполнения планировщика перемещений.

задача ввода/вывода Контроллеры CompactLogix, FlexLogix и DriveLogix используют специализированную

периодическую задачу для обработки данных ввода/вывода. Эта задача ввода/вывода:

• Не указывается в папке Tasks (Задачи) контроллера.

• Не учитывается при подсчете допустимого количества задач для данного

контроллера.

• Работает с приоритетом 7.

• Выполняется с максимальной частотой (RPI), запланированной вами для данной

системы.

• Выполняется столько времени, сколько требуется для сканирования

сконфигурированных модулей ввода/вывода.

При назначении приоритетов своим задачам учитывайте задачу ввода/вывода:

Если вы хотите, чтобы задача: То назначьте один из этих

приоритетов:

прерывала или задерживала обработку

ввода/вывода

от 1 до 6

разделяла время процессора с обработкой

ввода/вывода

позволяла обработке ввода/вывода

прерывать или задерживать данную задачу

от 8 до 15

служебные системные

операции

Служебные системные операции – это время, затрачиваемое контроллером на

незапланированный обмен данными.

• Незапланированный обмен данными – это всякий обмен данными, который вы не

конфигурируете посредством папки проекта I/O Configuration, как инструкции

Message (MSG) и обмен данными с HMI или рабочими станциями.

• Служебные системные операции прерывают только непрерывную задачу.

• Квант времени на служебные системные операции определяет долю времени (за

исключением времени выполнения периодических и событийных задач),

посвящаемую контроллером незапланированному обмену данными.

• Контроллер выполняет незапланированный обмен данными в течение максимум 1

мс, после чего возобновляет выполнение непрерывной задачи.

непрерывная задача Вам не нужно назначать приоритет непрерывной задаче. Она всегда работает с

наименьшим приоритетом. Все остальные задачи прерывают непрерывную задачу.

Управление многозадачным режимом 4-7

Publication 1756-PM001G-EN-P - March 2004

В следующем примере показано выполнение проекта с тремя

пользовательскими задачами.

Задача: Приоритет: Периодичность: Время

выполнения:

Продолжительность:

планировщик перемещений не применяется 8 мс (частота грубого

обновления)

1 мс 1 мс

событийная задача 1 1 не применяется 1 мс от 1 до 2 мс

периодическая задача 1 2 12 мс 2 мс от 2 до 4 мс

задача ввода/вывода – не

применяется для контроллеров

ControlLogix и SoftLogix. См. стр.

4-6.

7 5 мс (наименьший RPI) 1 мс от 1 до 5 мс

служебные системные операции не применяется квант времени = 20% 1 мс от 1 до 6 мс

непрерывная задача не применяется не применяется 20 мс 48 мс

Описание:

Сначала контроллер выполняет планировщика перемещений и задачу ввода/вывода (если она имеется).

После выполнения непрерывной задачи в течение 4 мс контроллер запускает служебные системные операции.

Период для периодической задачи 1 (12 мс) истекает, поэтому эта задача прерывает непрерывную задачу.

После выполнения непрерывной задачи в течение еще 4 мс контроллер запускает служебные системные

операции.

Возникают условия запуска (триггеры) для событийной задачи 1.

• Событийная задача 1 ожидает выполнения планировщика перемещений.

• Задачи с более низкими приоритетами задерживаются больше.

Непрерывная задача автоматически перезапускается.

5 101520253035404550

1 2 4 5 63

Обозначения:

Задача выполняется

Задача прервана (приостановлена)

непрерывна

я задача

планировщик

перемещений

событийная

задача 1

периодическа

я задача 1

задача

ввода/вывода

служебные

системные

операции

ПРИМЕР

4- 8 Управление многозадачным режимом

Publication 1756-PM001G-EN-P - March 2004

Выделение

достаточного

времени для

незапланированно

го обмена

данными

Незапланированный обмен данными происходит лишь в то время,

когда не работает ни периодическая, ни событийная задача. Если вы

используете несколько задач, убедитесь в том, что их времена

сканирования и промежутки между выполнениями обеспечивают

достаточное время для незапланированного обмена данными.

Если вы работаете в многозадачном режиме, руководствуйтесь

следующими правилами:

1. Время выполнения задачи с самым высоким приоритетом

значительно меньше частоты ее обновления.

2. Общее время выполнения всех ваших задач значительно

меньше частоты обновления задач с наименьшим приоритетом.

Например, для следующей конфигурации задач:

1. Время выполнения задачи с наивысшим приоритетом (Задача

1) значительно меньше частоты ее обновления (20 мс меньше

80 мс).

2. Общее время выполнения всех задач значительно меньше

частоты обновления задачи с наименьшим приоритетом (50 мс

меньше 100 мс).

При этом, как правило, остается достаточно времени для

незапланированного обмена данными.

• Откорректируйте частоты обновления задач таким образом,

чтобы добиться наилучшего компромисса между выполнением

вашей логики и обслуживанием незапланированного обмена

данными.

• Если в вашем проекте есть непрерывная задача, то

незапланированный обмен данными происходит в течение

определенного процента времени контроллера (за

исключением времени выполнения периодических и

событийных задач). См. «служебные системные операции» на

стр. 4+6.

Задача: Приоритет: Время выполнения: Частота обновления:

1 выше 20 мс 80 мс

2 ниже 30 мс 100 мс

общее время выполнения: 50 мс

Управление многозадачным режимом 4-9

Publication 1756-PM001G-EN-P - March 2004

Избежание

перекрытий

Перекрытие – это состояние, когда задача (периодическая или

событийная) запускается в то время, когда эта задача продолжает

выполняться от предыдущего триггера.

Каждой задаче требуется достаточное время для ее завершения перед

очередным запуском. Убедитесь в том, что время сканирования

задачи значительно меньше частоты возникновения триггера. При

возникновении перекрытия уменьшите частоту запуска задачи:

В случае перекрытия контроллер

игнорирует триггер, вызвавший это

состояние. Иными словами, может быть

пропущено важное выполнение задачи.

Описание:

Возникает триггер задачи.

Задача выполняется.

Возникает триггер задачи.

Задача выполняется.

Возникает триггер задачи.

Задача выполняется.

Происходит перекрытие. Задача запускается в то время, когда она еще

выполняется.

Триггер не перезапускает данную задачу. Данный триггер игнорируется.

Для этого типа задачи: Примите следующие меры:

периодическая увеличьте периодичность задачи

событийная откорректируйте конфигурацию вашей системы

таким образом, чтобы данная задача запускалась

с меньшей частотой.

ВАЖНО

21 43

триггер задачи

событийная задача

4- 10 Управление многозадачным режимом

Publication 1756-PM001G-EN-P - March 2004

Ручная проверка наличия перекрытий

Чтобы вручную проверить, происходят ли перекрытия для какой+

либо задачи:

1. В организаторе контроллера щелкните правой кнопкой мыши

по соответствующей задаче и выберите Properties (Свойства).

2. Щелкните по закладке Monitor (Монитор).

3. Чтобы закрыть это диалоговое окно, нажмите

количество перекрытий после

последнего сброса таймера