触发到 PLC 判定的延迟负载测试

问题与前置条件

平均耗时短的算法，并不能证明每个工件都能及时得到判定。请在相机、处理和存储负载并发的条件下测量整条路径，并以工位实际的判定截止时间为准。

准备测试

假设各环节依次进行：采集 10 ms、传输 20 ms、排队 15 ms、处理 70 ms、输出 5 ms，合计 120 ms，对照 200 ms 的截止时间，示例中留有 80 ms 余量。这是规划用的加法，不是基准测试结果；实际各环节可能重叠。

在引用某个处理耗时之前，先确定实际运行的截止时间及其测量边界。产线可能需要在到达物理剔除点之前拿到最终输出，机器人则可能需要在发出动作之前拿到经过验证的目标。要明确延迟是从物理触发、主机请求还是曝光开始时起算，到计算完成、结果发出还是观测到输出时截止。它们对应的是不同的测量。记录测试中使用的硬件、相机格式、采集速率、算法或模型、应用版本和输出路径。把计划的相机数量和图像留存策略也包括进来。要明确标出预热和启动阶段的行为，以免稳态运行很快，掩盖了第一次生产请求很慢这一事实。

操作步骤

1. 定义起止事件及其所属的时钟域；绝不要把未同步的设备时间戳直接相减。
2. 主机内部的时间间隔使用单调时钟；跨设备则使用经过验证的同步方式或外部测量。
3. 在所有相机和预定的图像留存都启用的情况下，运行 1000 个计划周期；保留每个工件的标识符和各环节耗时。
4. 分别加入慢速存储和峰值流量，再将两者同时加入；要统计缺失和迟到的结果，而不能只统计快速完成的那些。
5. 测试超时处理，确保错过截止时间时产生约定的故障或处置，而不是沿用旧的合格结果。

只要实现方式允许可靠观测，就在采集、传输完成、进入处理队列、开始处理和最终输出处打时间戳。主机内部的间隔使用主机的单调时间。通过经过验证的方法，把设备时钟关联到这条时间线上；或者对物理触发到输出的时间采用外部测量。应用程序察觉到事件时打下的时间戳，应视为事件接收时间，而不要自动当作硬件上事件的发生时间。同时让所有计划中的相机、正常通信和图像写入都产生负载。引入一个慢速消费端和预期的突发模式，然后除了完成时间，还要观察队列深度和排队时长。缺失的触发、被拒绝的请求和采集故障，要保留在运行记录表中，不要从数据集中删掉。

测试记录示例

以下为示例性假设，并非 Deyi 的实测性能。请将这些数值替换为你自己经签字确认的测试记录。

对每一次计划的触发，都记录它是按时完成、超过了截止时间，还是始终没有产生结果。延迟百分位数由已完成的结果计算，但要同时报告缺失数和迟到数；省略失败的情况会使分布具有误导性。同时让图像写入和所有计划中的相机都产生负载，再引入一个慢速消费端。120 ms 的示例合计值并不能确定实际观测到的最大延迟，1000 个周期的运行也无法确定罕见故障的发生率。

示例中的各环节合计只是一张计算表，不是基准测试。依次进行的耗时加起来是 120 ms，相对于假设的截止时间，算术上余量为 80 ms。实际各环节可能重叠或排队，因此应直接测量端到端的时间间隔，并说明各环节内部耗时与它的关系。报告所测试的负载、完成数、迟到数、缺失数、延迟分布和观测到的最差值。百分位数只描述用于计算它的那个样本总体；较低的百分位数不能成为排除失败请求的理由。更改任何设置之前，先查明长延迟是否与网络传输、消费端积压、算法运算或文件写入同时出现。资源上的相关性只提示下一步该做哪个受控实验，并不能证明原因。

流程的两种视图

故障排查

• 排队时间很长，说明存在资源争用或消费端处理能力不足。
• 传输时间出现尖峰时，需要检查数据流统计信息和网络负载。
• 出现时钟跳变或负的时间间隔时，在修正测量方法之前，计时证据一律无效。

验收与交接

按照约定的截止时间、缺失结果和故障处理要求进行验收。报告实测最大值和测试条件，不要对未测试的尾部表现作出承诺。相机数量、像素格式、算法或留存方式发生变化后要重新检查；仅凭 1000 个周期并不能确定长期可靠性。

测试前先设定验收限值，并保留原始证据。此处的示例并不能说明所供型号具备相应能力。

验收要求在具有代表性的最大计划负载下，满足约定的时序和处置规则，其中包括已定义的启动和恢复情形。拟议变更之后，用相同的工作负载重复测试，并沿用不变的基线作比较。验证减小队列深度或丢帧，不会因为漏掉了必须完成的检测而造成看似更快的结果。确认迟到的判定仍然绑定在其原来的工件上，并得到规定的围堵措施。保留配置、时钟方法、事件记录表和跟踪记录，使另一位评审人员能够复现这一计算。1000 个周期的试验可以暴露功能问题和负载问题，却无法确定长期生产中罕见故障的发生概率。交接材料应写明测试条件和未覆盖的内容，不要把示例中的 120 ms 拔高成对所供系统的延迟保证。

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选型前请先阅读相关的选型与应用指南。如需工程评审，请提供样品图像、所需达到的结果、运行条件以及已填写完整的测试记录。