羅克韋爾(AB)PLC講解，EtherNet/IP 網絡性能預測工具

EtherNet/IP 網絡性能預測工具快速入門

EtherNet/IP 網絡性能預測工具通過對所需的網絡資源進行計算，為您的 EtherNet/IP 網絡初始布局提供幫助。本工具采用互動的形式，您可借此輕松嘗試不同的組态并看到所呈現的效果。這款工具旨在作為一個起點，幫助您了解與網絡布局有關的網絡行為和網絡性能問題。

它采用“可視網絡資料表”的形式。您可以選擇圖示來表示網絡節點的類型、數目以及相關參數，如所需的更新速率。然後，隻需單擊“計算”(Compute)，這款工具即可計算已用資源和可用資源。通過這一形式，可輕松嘗試不同的組态/參數， 并了解其對結果有何影響。

本工具通常采用保守的方法來估計資源的使用情況。它旨在幫助您開始了解/熟悉計算 EtherNet/IP 資源使用情況的過程。此外，還可幫助您在系統布局過程中盡早發現問題/潛在問題，進而避免出現意外故障。

請始終牢記，本工具不會對特定應用進行詳細分析。它采用保守的假設，因而更易于使用。在對應用的可行性下定論之前，應始終聯系您當地的分銷商或羅克韋爾自動化代表。

下一頁提供有快速連結，您可使用這些連結擷取本工具的使用指南及其它有用資訊。

快速連結

以下列出了有關使用本工具的一些關鍵主題的快速連結。：幫助您開始使用此工具。

：使用彈出式提示文字，幫助您了解資源的使用情況。

：本工具幫助您了解 HMI/伺服器節點有何影響

：本工具支援有限使用 P/C 節點。此連結提供了具體說明。

：使用通用節點來表示本工具沒有涵蓋的節點。

：本工具幫助您了解安全節點有何影響。

：本工具如何幫助您确定運動節點對網絡的影響。

：對于使用管理型和非管理型交換機的情況，本工具如何處理。

：“超出擴充卡”(Adapter Exceeded) 彈出框的含義。

基礎知識

首先，讓我們大緻了解一下本工具。

以下是啟動本工具時所看到的初始畫面…..

現在，讓我們來了解有關本工具用途的一些背景資訊。

本工具每次分析一個 EtherNet/IP 網絡，并且是從一個掃描網絡上所有 I/O 的主Logix EtherNet/IP 掃描器子產品（“掃描器處理器”）的角度進行分析。它主要分析I/O（1 類）通信，并追蹤 TCP/CIP 連接配接總數和網絡總流量（每秒資料包數），然後與所選“掃描器處理器”子產品指定的上限值進行比較。

請注意，在本例中，“掃描器處理器”子產品表示所選處理器的 EtherNet/IP 通信子產品。在計算時，本工具不會計算 Logix 處理器的實際容量。這必須單獨進行計算。如果您的 Logix 處理器使用多個 EtherNet/IP 通信子產品，則可針對所使用的每個網

絡重新運作本工具，然後看看 Logix 處理器的容量是否足以滿足需求。讓我們開始進行網絡布局吧！

首先，從“标準應用”(Standard Applications) 下拉清單中，選擇一個掃描器處理器

（正上方）。

在本例中，我們選擇使用 1768-ENBT 的 CompactLogix L43。其它八個空白區域（“節點組”）分别表示一個或多個 I/O 節點。現在，我們從下拉清單中選擇 I/O 機架（左下角節點）…

在本例中，選擇“Flex I/O 機架”(Flex I/O rack)。請注意“資料輸入選擇”(data entry selections)：

“機架數量”(No. Racks) 可讓您使用單一節點圖示來表示多個機架，以節省空間。

“更新速率”(Update Rate) 指機架向掃描器處理器更新其 I/O 資訊的頻率。這也稱為請求資訊包廂隔 (RPI)。

請注意“模拟量/專用子產品”(Analog/Specialty Module) 複選框。

本工具自動配置設定一個 CIP“機架優化”連接配接，以覆寫機架中的所有離散量子產品。因

此，如果僅存在離散量子產品，則無需選中此複選框。

我們繼續并選中該複選框，以說明帶有模拟子產品的機架…

請注意顯示的其它資料輸入對象：

“模拟量子產品的數量”(No of analog modules) 可讓您選擇以給定的“更新速率” (Update Rate) 掃描的一個或多個模拟量子產品。這樣的選擇器共有三個。請注意， 這并不是說限制選擇三個模拟量子產品，而是每個機架限于三種不同的更新速率（因為對應每個速率可選擇多個模拟量子產品）。

在本例中，有兩個模拟量子產品以 80 毫秒的更新速率更新，有兩個模拟量子產品以

70 毫秒的更新速率更新。

在本例中，共有四個機架采用這一相同的設定，是以我們可以在“機架數量”(No Racks) 中輸入 4，以節省布局的空間….

現在，讓我們單擊“計算”(Compute) 按鈕…

本工具計算到目前為止所使用的連接配接數和每秒資料包數 (PPS)，并将其與CompactLogix L43 1768-ENBT 掃描器的容量進行比較。還會顯示剩餘的容量。

它以綠黃紅三種顔色來顯示不同的結果：綠色表示不到掃描器處理器額定容量的

80%，黃色表示介于 80-100% 之間，而紅色則表示超出其容量。

建議至少保留掃描器每秒資料包數 (PPS) 指定帶寬的 10%，以實作 RSLogix5000 程式設計和 HMI/通信功能。本工具在容量達到 80% 時會顯示黃色警告，但隻有達到100% 時才會變成紅色警告。

讓我們簡要地看看計算過程 - 每個節點使用 1 個 TCP 連接配接，是以 4 個 I/O 機架意味着使用 4 個 TCP 連接配接。Stratix 8000 交換機使用 1 個 TCP 連接配接，是以共需要使用5 個 TCP 連接配接。1768-ENBT V2 最多支援 64 個 TCP 連接配接，是以完全沒有問題。

現在，我們來計算下 CIP 連接配接。Stratix 使用 1 個 CIP 連接配接。每個 I/O 機架使用一個機架優化 CIP 連接配接。每個機架有四個模拟量子產品，每個子產品使用一個直接 CIP 連接配接：4x4 = 16，加上 4 個機架優化連接配接和用于 Stratix 的 1 個連接配接，共需要使用 21 個CIP 連接配接。1768-ENBT V2 最多支援 64 個 CIP 連接配接，是以也沒有問題。

按照以下公式計算 PPS：PPS =（2x CIP 連接配接數）/RPI。（請注意，在計算 PPS

時，并不計算交換機的 PPS）。

針對每個唯一的 RPI 分别計算 PPS，然後将所有結果相加。

即：2X4/0.02 + 2x8/0.08 + 2x8/0.07 =828 PPS。1768-ENBT V2 最多支援 5000

PPS，是以仍沒有問題。

現在，讓我們看看其它的一些 I/O 選項…

首先，是更多的 I/O 機架….

再次提醒您注意，可以使用一個圖示來表示多個相同的 I/O 機架（在本例中為

Point I/O）。現在我們添加兩台 PowerFlex 7X 變頻器…

每台 PowerFlex 變頻器使用 1 個 TCP 連接配接和 1 個 CIP 連接配接。

彈出式提示文字

（V1.5 中的增強功能）

在本工具中，“節點組”用于以更節省空間的方式表示相同節點的組合。彈出式提示文字友善使用者更好地了解給定節點組使用網絡資源的情況…

在本例中，“節點組 6”(Node Group 6) 代表 3 個相同的 Flex I/O 機架，每個機架

均沒有模拟量 I/O，并且使用的機架優化連接配接更新速率為預設的 20 毫秒。

将滑鼠移至 Flex 機架上，可以看到節點組（即 3 個 Flex 機架）以及各個 Flex 機架節點所使用的網絡連接配接及 PPS。

HMI/伺服器節點

現在，看一下其它類型的節點，讓我們添加一個 PanelView Plus…

每個 PanelView Plus 終端使用 1 個 TCP 連接配接。

假設每個 PanelView Plus 終端使用 5 個 CIP 連接配接（實際使用的數量可能更少，具

體取決于标簽的數量）。

在 V2.0 中，如果知道實際數量，可以使用相應選項來指定 CIP 連接配接數。

掃描器處理器子產品的 PPS 帶寬有限。I/O（1 類）PPS 越多，可用的 HMI/MSG

（3 類）PPS 就越少。每個 PanelView Plus 使用的 HMI/MSG PPS 由标簽數量及

為 PanelView Plus 標明的掃描速率決定。

本工具檢查目前使用的 I/O PPS 數量及由 PanelView Plus 終端生成的 HMI/MSG PPS 數量。然後，根據掃描器處理器子產品規範來顯示其它節點可使用的 HMI PPS 數量。

将滑鼠懸停在 PanelView Plus 上方（如上圖所示），可以看到目前使用的網絡連接配接

及 PPS 情況。

注：對于 PanelView Plus 和 FactoryTalk View HMI 節點，本工具并不嘗試預測這些 HMI 節點的性能或容量。而且，它也無須預測網絡中 HMI 節點的最大數量

（這可能由 HMI 内部或 Logix 處理器容量決定）。而是計算任意給定時間内網絡中可用的 CIP/TCP 連接配接、I/O PPS 及 HMI PPS 數量。

P/C 節點

讓我們添加一個生産者/消費者節點…

本工具将其它生産者/消費者 (P/C) 處理器納入網絡，進而通過點對點生産者/消費者封包與掃描器處理器進行通信的功能有限。此類生産者/消費者處理器并不控制網絡中的任何 I/O。它們僅通過點對點的生産者/消費者封包與掃描器處理器進行通信， 具體如下：

每個 P/C 處理器隻能為掃描器處理器生成一個或多個标簽，而不能生成其它 P/C

處理器的标簽。

掃描器處理器可生成一個或多個标簽。這些标簽可由所有的 P/C 處理器使用。

在上例中，Compact L32E P/C 處理器為 CompactLogix L43 1768-ENBT V2 掃描器處理器生成了一個标簽。

通用節點

最後，我們添加一個通用裝置節點….

“通用裝置”(Generic Devices) 節點隻是一個節點，您可填寫該節點所使用的 TCP 和 CIP 連接配接數以及該節點可處理的 PPS 最大數量。此外，您還可使用圖形來表示該節點。

安全節點

本工具現在支援安全處理器 (GuardLogix) 和安全 I/O 節點（CompactBlock Guard I/O 和帶有 Point Guard I/O 的 Point I/O 機架)。它根據您增加的節點計算 TCP/CIP 連接配接數量和 PPS 數量，而不計算響應時間。（可使用安全工具幫助您進行計算。）

讓我們來試一下帶有 GuardLogix EN2T 掃描器和混合 I/O 的系統…

首先需要注意，标準與安全 I/O 可以與 GuardLogix 安全掃描器處理器混合使用， 反之則不行 – 不能将安全 I/O 與标準的掃描器處理器相連。

每個 CompactBlock Guard I/O 節點使用 1 個 TCP 連接配接和 2 個 CIP 連接配接，是以在上述系統中…

TCP 連接配接總數 = 1 Strattix + 2x1 Flex I/O + 2x1 CompactBlock Guard I/O = 5 CIP 連接配接總數 = 1 Strattix + 2x1 Flex I/O + 2x2 CompactBlock Guard I/O = 7

根據在“GuardLogix 掃描器處理器”(GuardLogix Scanner Processor) 中設定的安全任務時間和在 CompactBlock Guard I/O 中設定的輸入更新速率計算安全 PPS， 具體如下：

1/（安全任務時間（秒））+ 1/（輸入更新速率（秒））（每個機架）。

是以，對于上例：

PPS 總數 = 2x(2/.02) Flex + 2x(1/.04 +1/.02) Compact Block Guard = 350 PPS。

最後要注意的是，設定的輸入更新速率的值必須始終小于或等于安全任務時間的值。

無 Guard I/O 或模拟量子產品 – 僅标準離散量子產品

現在，讓我們試一下帶有 Point Guard I/O 的 Point I/O 機架。Point Guard 輸入子產品為 1734-IB8S，Point Guard 輸出子產品為 1734-OB8S。

首先，在标準模拟量子產品、1734-IB8S 子產品和 1734-OB8S 子產品的數量均設為 0 時進行計算。這會顯示，僅存在帶标準 Point 離散量子產品的 Point I/O 機架時會怎樣

（請記住，本工具始終假設使用一個機架優化 CIP 連接配接）。此外，還假定 Stratix 交換機使用 1 個 TCP 連接配接和 1 個 CIP 連接配接，是以結果會顯示使用 2 個 TCP 連接配接和 2 個 CIP 連接配接。

（如果選擇不帶模拟量子產品的标準 Point I/O 機架，會得到相同的結果 - 理應如此。

）

添加 1734-IB8S 子產品

現在，我們添加一個 1734-IB8S 子產品并單擊“計算”(Compute)…

1734-IB8S 子產品通常使用 1 個輸入 CIP 連接配接。其 PPS 按如下公式計算：PPS= 1/

更新速率（秒）= 1/0.02 = 50 PPS

是以，現在的 PPS 總數為：之前的 100 PPS 再加上另外的 50 PPS = 150 PPS。1734-IB8S 的某些應用（例如測試輸出）可能使用 2 個連接配接。對于這些應用，取消選中“僅含 1734-IB8S 的輸入資料”(Input Data Only w/1734-IB8S) 選項。

添加 1734-OB8S 子產品

現在，我們添加一個 1734-OB8S 子產品并單擊“計算”(Compute)…

1734-OB8S 增加了另外 2 個 CIP 連接配接，是以連接配接總數為 5。其 PPS 按如下公式計算：

PPS =（1/1734-OB8S 子產品的更新速率（秒））+（1/GuardLogix 安全任務時

間（秒））

PPS = 1/0.02 +1/0.04 = 50 + 25 = 75 PPS

是以，現在的 PPS 總數為：之前的 150 PPS 再加上另外的 75 PPS = 225 PPS。

基于 EtherNet/IP 的內建運動控制（V2.0 中的增強功能）

EtherNet/IP 現在支援內建運動控制，而且本工具可幫助您确定在網絡中添加運動

控制的影響。

目前支援的三種運動控制器分别為：Kinetix 6500、PowerFlex 755 和 Kinetix 350。首選，滾動到“掃描器處理器”(Scanner Processor) 清單中的“運動控制應用”

(Motion Applications) 部分，然後選擇一個處理器…

（1756-EN2T(R) V3 和 1756-EN3TR 的功能相同 – 唯一的差別在于 1756-EN2T(R)

V3 最多支援 8 個運動軸，而 1756-EN3TR 最多支援 255 個運動軸。） 在本例中，我們選擇 1756-EN2T(R) V3…

選擇粗略更新速率（本例中為 2 毫秒）并在 Kinetix 機架中選擇軸數（本例中為 4） 後，本工具将計算 1756-EN2T(R) V3 子產品所使用的資源。

請注意（與之前相同），本工具并不計算 Logix 處理器的資源需求，僅計算1756-EN2T(R) 或 1756-EN3TR 子產品使用的資源。您必須單獨确定 Logix 處理器的資源需求，并利用該資訊來選擇 Logix 處理器。

可以看到，每個軸使用一個 CIP 連接配接，且 Kinetix 6500 節點使用一個 TCP 連接配接。

請注意，在本例中采用了“線性拓撲”(Linear topology) 選項。由于沒有中央交換機，本工具不會像采用“星形拓撲”(Star topology) 時那樣，為交換機配置設定一個TCP 連接配接和一個 CIP 連接配接。

交換機

管理型交換機

對于絕大多數系統，建議使用管理型交換機，且本工具預設采用管理型交換機（預設情況下選中“IGMP 監聽與查詢器”(IGMP Snooping with Querier)”，表明使用的是管理型交換機）。

選擇管理型交換機後，會顯示 Stratix 8000 管理型交換機圖示，且假定使用 1 個TCP 和 1 個 CIP 連接配接。（此為保守假設，因為 Stratix 8000 交換機具有映射到掃 描器 I/O 樹并提供診斷資訊的功能）。如果不是這種情況，可以忽略這些額外連接配接。

選擇管理型交換機時，隻有掃描器才能檢視網絡中的 PPS 總數。每個節點（I/O 機

架、PowerFlex、P/C 節點、通用節點）僅能檢視其使用的 PPS。

非管理型交換機

如果取消選中“IGMP 監聽與查詢器”(IGMP Snooping with Querier) 複選框，則使用非管理型交換機。

選擇非管理型交換機後，會顯示 Stratix 2000 非管理型交換機圖示，且不使用任何

連接配接。

選擇非管理型交換機後，所有節點（I/O 機架、PowerFlex、P/C 節點、通用節點） 均可檢視網絡上的 PPS 總數。

PowerFlex 變頻器節點對于網絡中 PPS 的限制為 400，但僅限于變頻器的“啟用對等輸入”(Peer Input Enable) 選項設為“打開”(ON) 的情形（預設為“關閉” (OFF)）。

擴充卡彈出框

當出現如下擴充卡彈出框時….

這通常表示使用的是非管理型交換機，且網絡中的 PPS 總數超出了該節點擴充卡

（I/O 機架、P/C 節點、通用節點）的最大 I/O PPS 額定值。

它還表示，過多模拟量/專用子產品或（I/O 機架）标簽（P/C 節點）的更新速率過低， 以緻節點自身所産生的 PPS 超出其擴充卡所能處理的範圍。

以下擴充卡彈出框：

表示模拟量/專用子產品（I/O 機架）或标簽（P/C 節點）的數量超出了擴充卡所能處理的範圍。