罗克韦尔(AB)PLC讲解，EtherNet/IP 网络性能预测工具

EtherNet/IP网络性能预测工具快速入门

EtherNet/IP网络性能预测工具通过对所需的网络资源进行计算，为您的EtherNet/IP网络初始布局提供帮助。本工具采用互动的形式，您可借此轻松尝试不同的组态并看到所呈现的效果。这款工具旨在作为一个起点，帮助您理解与网络布局有关的网络行为和网络性能问题。

它采用“可视网络数据表”的形式。您可以选择图标来表示网络节点的类型、数目以及相关参数，如所需的更新速率。然后，只需单击“计算”(Compute)，这款工具即可计算已用资源和可用资源。通过这一形式，可轻松尝试不同的组态/参数，并了解其对结果有何影响。

本工具通常采用保守的方法来估计资源的使用情况。它旨在帮助您开始了解/熟悉计算EtherNet/IP资源使用情况的过程。此外，还可帮助您在系统布局过程中尽早发现问题/潜在问题，从而避免出现意外故障。

请始终牢记，本工具不会对特定应用进行详细分析。它采用保守的假设，因而更易于使用。在对应用的可行性下定论之前，应始终联系您当地的分销商或罗克韦尔自动化代表。

下一页提供有快速链接，您可使用这些链接获取本工具的使用指南及其它有用信息。

以下列出了有关使用本工具的一些关键主题的快速链接。基础知识：帮助您开始使用此工具。

弹出式提示文字：使用弹出式提示文字，帮助您了解资源的使用情况。

HMI/服务器节点：本工具帮助您了解HMI/服务器节点有何影响

P/C节点：本工具支持有限使用P/C节点。此链接提供了具体说明。

通用节点：使用通用节点来表示本工具没有涵盖的节点。

安全节点：本工具帮助您了解安全节点有何影响。

基于EtherNet/IP的集成运动控制：本工具如何帮助您确定运动节点对网络的影响。

交换机：对于使用管理型和非管理型交换机的情况，本工具如何处理。

适配器弹出框：“超出适配器”(AdapterExceeded)弹出框的含义。

首先，让我们大致了解一下本工具。

以下是启动本工具时所看到的初始画面…..

现在，让我们来了解有关本工具用途的一些背景信息。

本工具每次分析一个EtherNet/IP网络，并且是从一个扫描网络上所有I/O的主LogixEtherNet/IP扫描器模块（“扫描器处理器”）的角度进行分析。它主要分析I/O（1类）通信，并追踪TCP/CIP连接总数和网络总流量（每秒数据包数），然后与所选“扫描器处理器”模块指定的上限值进行比较。

请注意，在本例中，“扫描器处理器”模块表示所选处理器的EtherNet/IP通信模块。在计算时，本工具不会计算Logix处理器的实际容量。这必须单独进行计算。如果您的Logix处理器使用多个EtherNet/IP通信模块，则可针对所使用的每个网

络重新运行本工具，然后看看Logix处理器的容量是否足以满足需求。让我们开始进行网络布局吧！

首先，从“标准应用”(StandardApplications)下拉列表中，选择一个扫描器处理器

（正上方）。

在本例中，我们选择使用1768-ENBT的CompactLogixL43。其它八个空白区域（“节点组”）分别表示一个或多个I/O节点。现在，我们从下拉列表中选择I/O机架（左下角节点）…

在本例中，选择“FlexI/O机架”(FlexI/Orack)。请注意“数据输入选择”(dataentryselections)：

“机架数量”()可让您使用单一节点图标来表示多个机架，以节省空间。

“更新速率”(UpdateRate)指机架向扫描器处理器更新其I/O信息的频率。这也称为请求信息包间隔(RPI)。

本工具自动分配一个CIP“机架优化”连接，以覆盖机架中的所有离散量模块。因

此，如果仅存在离散量模块，则无需选中此复选框。

我们继续并选中该复选框，以说明带有模拟模块的机架…

请注意显示的其它数据输入对象：

“模拟量模块的数量”(Noofanalogmodules)可让您选择以给定的“更新速率”(UpdateRate)扫描的一个或多个模拟量模块。这样的选择器共有三个。请注意，这并不是说限制选择三个模拟量模块，而是每个机架限于三种不同的更新速率（因为对应每个速率可选择多个模拟量模块）。

在本例中，有两个模拟量模块以80毫秒的更新速率更新，有两个模拟量模块以

70毫秒的更新速率更新。

在本例中，共有四个机架采用这一相同的设置，因此我们可以在“机架数量”(NoRacks)中输入4，以节省布局的空间….

现在，让我们单击“计算”(Compute)按钮…

本工具计算到目前为止所使用的连接数和每秒数据包数(PPS)，并将其与CompactLogixL431768-ENBT扫描器的容量进行比较。还会显示剩余的容量。

它以绿黄红三种颜色来显示不同的结果：绿色表示不到扫描器处理器额定容量的

80%，黄色表示介于80-100%之间，而红色则表示超出其容量。

建议至少保留扫描器每秒数据包数(PPS)指定带宽的10%，以实现RSLogix5000编程和HMI/通信功能。本工具在容量达到80%时会显示黄色警告，但只有达到100%时才会变成红色警告。

让我们简要地看看计算过程-每个节点使用1个TCP连接，因此4个I/O机架意味着使用4个TCP连接。Stratix8000交换机使用1个TCP连接，因此共需要使用5个TCP连接。1768-ENBTV2最多支持64个TCP连接，因此完全没有问题。

现在，我们来计算下CIP连接。Stratix使用1个CIP连接。每个I/O机架使用一个机架优化CIP连接。每个机架有四个模拟量模块，每个模块使用一个直接CIP连接：4x4=16，加上4个机架优化连接和用于Stratix的1个连接，共需要使用21个CIP连接。1768-ENBTV2最多支持64个CIP连接，因此也没有问题。

按照以下公式计算PPS：PPS=（2xCIP连接数）/RPI。（请注意，在计算PPS

时，并不计算交换机的PPS）。

针对每个唯一的RPI分别计算PPS，然后将所有结果相加。

即：2X4/0.02+2x8/0.08+2x8/0.07=828PPS。1768-ENBTV2最多支持5000

PPS，因此仍没有问题。

现在，让我们看看其它的一些I/O选项…

首先，是更多的I/O机架….

再次提醒您注意，可以使用一个图标来表示多个相同的I/O机架（在本例中为

PointI/O）。现在我们添加两台PowerFlex7X变频器…

每台PowerFlex变频器使用1个TCP连接和1个CIP连接。

（中的增强功能）

在本工具中，“节点组”用于以更节省空间的方式表示相同节点的组合。弹出式提示文字方便用户更好地理解给定节点组使用网络资源的情况…

在本例中，“节点组6”(NodeGroup6)代表3个相同的FlexI/O机架，每个机架

均没有模拟量I/O，并且使用的机架优化连接更新速率为默认的20毫秒。

将鼠标移至Flex机架上，可以看到节点组（即3个Flex机架）以及各个Flex机架节点所使用的网络连接及PPS。

现在，看一下其它类型的节点，让我们添加一个PanelViewPlus…

每个PanelViewPlus终端使用1个TCP连接。

假设每个PanelViewPlus终端使用5个CIP连接（实际使用的数量可能更少，具

体取决于标签的数量）。

在中，如果知道实际数量，可以使用相应选项来指定CIP连接数。

扫描器处理器模块的PPS带宽有限。I/O（1类）PPS越多，可用的HMI/MSG

（3类）PPS就越少。每个PanelViewPlus使用的HMI/MSGPPS由标签数量及

为PanelViewPlus选定的扫描速率决定。

本工具检查当前使用的I/OPPS数量及由PanelViewPlus终端生成的HMI/MSGPPS数量。然后，根据扫描器处理器模块规范来显示其它节点可使用的HMIPPS数量。

将鼠标悬停在PanelViewPlus上方（如上图所示），可以看到当前使用的网络连接

及PPS情况。

（这可能由HMI内部或Logix处理器容量决定）。而是计算任意给定时间内网络中可用的CIP/TCP连接、I/OPPS及HMIPPS数量。

让我们添加一个生产者/消费者节点…

本工具将其它生产者/消费者(P/C)处理器纳入网络，从而通过点对点生产者/消费者报文与扫描器处理器进行通信的功能有限。此类生产者/消费者处理器并不控制网络中的任何I/O。它们仅通过点对点的生产者/消费者报文与扫描器处理器进行通信，具体如下：

每个P/C处理器只能为扫描器处理器生成一个或多个标签，而不能生成其它P/C

处理器的标签。

扫描器处理器可生成一个或多个标签。这些标签可由所有的P/C处理器使用。

在上例中，CompactL32EP/C处理器为CompactLogixL431768-ENBTV2扫描器处理器生成了一个标签。

最后，我们添加一个通用设备节点….

“通用设备”(GenericDevices)节点只是一个节点，您可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。此外，您还可使用图形来表示该节点。

本工具现在支持安全处理器(GuardLogix)和安全I/O节点（CompactBlockGuardI/O和带有PointGuardI/O的PointI/O机架)。它根据您增加的节点计算TCP/CIP连接数量和PPS数量，而不计算响应时间。（可使用安全工具帮助您进行计算。）

让我们来试一下带有GuardLogixEN2T扫描器和混合I/O的系统…

首先需要注意，标准与安全I/O可以与GuardLogix安全扫描器处理器混合使用，反之则不行–不能将安全I/O与标准的扫描器处理器相连。

每个CompactBlockGuardI/O节点使用1个TCP连接和2个CIP连接，因此在上述系统中…

TCP连接总数=1Strattix+2x1FlexI/O+2x1CompactBlockGuardI/O=5CIP连接总数=1Strattix+2x1FlexI/O+2x2CompactBlockGuardI/O=7

根据在“GuardLogix扫描器处理器”(GuardLogixScannerProcessor)中设置的安全任务时间和在CompactBlockGuardI/O中设置的输入更新速率计算安全PPS，具体如下：

1/（安全任务时间（秒））+1/（输入更新速率（秒））（每个机架）。

因此，对于上例：

PPS总数=2x(2/.02)Flex+2x(1/.04+1/.02)CompactBlockGuard=350PPS。

最后要注意的是，设置的输入更新速率的值必须始终小于或等于安全任务时间的值。

PointGuardI/O（中的增强功能）

无GuardI/O或模拟量模块–仅标准离散量模块

现在，让我们试一下带有PointGuardI/O的PointI/O机架。PointGuard输入模块为1734-IB8S，PointGuard输出模块为1734-OB8S。

首先，在标准模拟量模块、1734-IB8S模块和1734-OB8S模块的数量均设为0时进行计算。这会显示，仅存在带标准Point离散量模块的PointI/O机架时会怎样

（请记住，本工具始终假设使用一个机架优化CIP连接）。此外，还假定Stratix交换机使用1个TCP连接和1个CIP连接，因此结果会显示使用2个TCP连接和2个CIP连接。

（如果选择不带模拟量模块的标准PointI/O机架，会得到相同的结果-理应如此。

）

现在，我们添加一个1734-IB8S模块并单击“计算”(Compute)…

1734-IB8S模块通常使用1个输入CIP连接。其PPS按如下公式计算：PPS=1/

更新速率（秒）=1/0.02=50PPS

因此，现在的PPS总数为：之前的100PPS再加上另外的50PPS=150PPS。1734-IB8S的某些应用（例如测试输出）可能使用2个连接。对于这些应用，取消选中“仅含1734-IB8S的输入数据”(InputDataOnlyw/1734-IB8S)选项。

现在，我们添加一个1734-OB8S模块并单击“计算”(Compute)…

1734-OB8S增加了另外2个CIP连接，因此连接总数为5。其PPS按如下公式计算：

PPS=（1/1734-OB8S模块的更新速率（秒））+（1/GuardLogix安全任务时

间（秒））

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

因此，现在的PPS总数为：之前的150PPS再加上另外的75PPS=225PPS。

EtherNet/IP现在支持集成运动控制，而且本工具可帮助您确定在网络中添加运动

控制的影响。

当前支持的三种运动控制器分别为：Kinetix6500、PowerFlex755和Kinetix350。首选，滚动到“扫描器处理器”(ScannerProcessor)列表中的“运动控制应用”

(MotionApplications)部分，然后选择一个处理器…

（1756-EN2T(R)V3和1756-EN3TR的功能相同–唯一的区别在于1756-EN2T(R)

V3最多支持8个运动轴，而1756-EN3TR最多支持255个运动轴。）在本例中，我们选择1756-EN2T(R)V3…

选择粗略更新速率（本例中为2毫秒）并在Kinetix机架中选择轴数（本例中为4）后，本工具将计算1756-EN2T(R)V3模块所使用的资源。

可以看到，每个轴使用一个CIP连接，且Kinetix6500节点使用一个TCP连接。

请注意，在本例中采用了“线性拓扑”(Lineartopology)选项。由于没有中央交换机，本工具不会像采用“星形拓扑”(Startopology)时那样，为交换机分配一个TCP连接和一个CIP连接。

对于绝大多数系统，建议使用管理型交换机，且本工具默认采用管理型交换机（默认情况下选中“IGMP监听与查询器”(IGMPSnoopingwithQuerier)”，表明使用的是管理型交换机）。

选择管理型交换机后，会显示Stratix8000管理型交换机图标，且假定使用1个TCP和1个CIP连接。（此为保守假设，因为Stratix8000交换机具有映射到扫描器I/O树并提供诊断信息的功能）。如果不是这种情况，可以忽略这些额外连接。

选择管理型交换机时，只有扫描器才能查看网络中的PPS总数。每个节点（I/O机

架、PowerFlex、P/C节点、通用节点）仅能查看其使用的PPS。

如果取消选中“IGMP监听与查询器”(IGMPSnoopingwithQuerier)复选框，则使用非管理型交换机。

选择非管理型交换机后，会显示Stratix2000非管理型交换机图标，且不使用任何

连接。

选择非管理型交换机后，所有节点（I/O机架、PowerFlex、P/C节点、通用节点）均可查看网络上的PPS总数。

PowerFlex变频器节点对于网络中PPS的限制为400，但仅限于变频器的“启用对等输入”(PeerInputEnable)选项设为“打开”(ON)的情形（默认为“关闭”(OFF)）。

当出现如下适配器弹出框时….

这通常表示使用的是非管理型交换机，且网络中的PPS总数超出了该节点适配器

（I/O机架、P/C节点、通用节点）的最大I/OPPS额定值。

它还表示，过多模拟量/专用模块或（I/O机架）标签（P/C节点）的更新速率过低，以致节点自身所产生的PPS超出其适配器所能处理的范围。

以下适配器弹出框：

表示模拟量/专用模块（I/O机架）或标签（P/C节点）的数量超出了适配器所能处理的范围。