導入
業界ではリアルタイムのモニタリングと自動化のためにイーサネットに接続されたプログラマブル ロジック コントローラ（PLC）への依存が高まっており、データ ポーリングとその PLC サイクル タイムへの影響の管理が重大な懸念事項になっています。{0}{1}自動化の専門家である Novakowski 氏によると、データのポーリング方法、ポーリングの頻度、使用されるプロトコルは、PLC のパフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります。目標は、遅延やデータ破損につながる可能性のある PLC プロセッサの過負荷を回避しながら、効率的なデータ フローを確保することです。
データポーリングの影響を理解する
PLC サイクル タイムに対するデータ ポーリングの影響は、主に生成されるデータの量、このデータが必要になる頻度、および使用される通信方法などのいくつかの要因によって影響されます。 Novakowski 氏は、データの重要性とその意図された使用例を理解することの重要性を強調します。業界には運用プロセスに応じて異なる要件があり、データの管理方法や更新の頻度に影響を与える可能性があります。
より技術的なレベルでは、データ ポーリングの頻度、パケット サイズ、ネットワーク帯域幅、および通信プロトコルはすべて、PLC のパフォーマンスを決定する上で重要な役割を果たします。ポーリング頻度とデータ量が高くなるほど、PLC の処理能力にかかる負担が大きくなり、サイクル タイムの遅延や通信障害が発生する可能性があります。
ポーリング頻度と CPU 負荷の関係
ポーリング頻度は、PLC の CPU 負荷とサイクル タイムに直接影響します。 Novakowski 氏は、データが要求される速度がサイクル タイムの増加に最も大きな影響を与えると説明します。最新の PLC は継続的ではなくタスクベースになっていますが、PLC の容量を監視することの重要性は依然として残っています。-古いハードウェアでは、過剰なポーリングにより、データのドロップやロジックの実行のスキップなどの異常が発生する可能性があります。
データが必要になる頻度が高くなるほど、増加した負荷を処理するために PLC が必要とする処理能力も増加します。これを軽減するために、Novakowski 氏は、重要でないデータのポーリング間隔を遅くすることを推奨しています。-高速カウンタなどの重要なアプリケーションでは、より高速なポーリング レートが必要になる場合がありますが、時間依存性の低いデータに対する応答を遅くすることで、システム全体の負荷を軽減できます。-
ネットワークに関する考慮事項: 帯域幅とパケット サイズ
ポーリング頻度に加えて、ネットワーク インフラストラクチャは PLC のパフォーマンスの管理において重要な役割を果たします。 Novakowski 氏は、関連データをグループ化してデータ ポーリング プロセスを組織化し、不必要な送信を最小限に抑え、ネットワークへの負担を軽減することをアドバイスしています。複数の小さなデータを異なるパスで送信するのではなく、単一のパケットにデータを統合することで、効率的な通信が保証されます。
ネットワーク帯域幅を検討するときは、物理ネットワーク アーキテクチャと使用中のデバイスを考慮することが重要です。ネットワーク スイッチの種類とそのポート制限も、特にデータの分離に仮想 LAN が使用されている場合、パフォーマンスに影響を与える可能性があります。ネットワーク トポロジを慎重に計画し、最適化すると、PLC のサイクル タイムに影響を与える可能性のある輻輳を発生させることなく、デバイス間でデータがスムーズに流れるようになります。
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PLC サイクル タイムの最適化: ベスト プラクティス
PLC のパフォーマンスを最適化し、データ ポーリングの影響を最小限に抑えるために、Novakowski 氏はいくつかの戦略を提案しています。まず、I/O データを高速応答データや低速{{2}データなど-さまざまなカテゴリに分類することで、PLC が一度に多すぎるリクエストによって圧倒されないようにすることができます。{2}}各通信が完了してから次の通信が開始されるように、タスクを順番に実行するように PLC ロジックをプログラムすることも、負荷の管理に役立ちます。
もう 1 つの有効な戦術は、ネットワーク通信を見直してトラフィックの急増を最小限に抑えることです。 SCADA 側では、更新間隔に素数を使用すると、通信を均等に分散することができ、ネットワークの輻輳の可能性が軽減され、システム全体の効率が向上します。
結論
データ ポーリングの管理は、最新の産業環境で効率的な PLC 動作を維持するために不可欠です。ポーリング頻度、データ パケット サイズ、ネットワーク アーキテクチャ、適切なタスク シーケンスなどの要素を考慮することで、組織は PLC サイクル タイムを最適化し、パフォーマンスのボトルネックを回避できます。 Novakowski 氏が指摘するように、PLC システムが意図的な注意と意図的な設定でセットアップされていることを確認することが、過負荷を防止し、データがスムーズに流れるようにするための鍵となり、最終的には産業プロセスのスムーズな実行をサポートします。
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