
西门子伺服电机代理模块经销商
国际化工业自动化科技产品供应商,西门子G120、G120C V20 变频器; S120 V90 伺服控制系统;6EP电源;电线;电缆;
网络交换机;工控机等工业自动化的设计、技术开发、项目选型安装调试等相关服务是专业从事工业自动化控制系统、机电一体化装备和信息化软件系统
集成和硬件维护服务的综合性企业。与西门子品牌合作,只为能给中国的客户提供值得信赖的服务体系,我们
的业务范围涉及工业自动化科技产品的设计开发、技术服务、安装调试、销售及配套服务领域。建立现代化仓
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西门子中国授权代理商—— 浔之漫智控技术(上海)有限公司,本公司坐落于松江工业区西部科技园,西边和全球zhuming芯片制造商台积电毗邻,
东边是松江大学城,向北5公里是佘山国家旅游度假区。轨道交通9号线、沪杭高速公路、同三国道、松闵路等
交通主干道将松江工业区与上海市内外连接,交通十分便利。
目前,浔之漫智控技术(上海)有限公司将产品布局于中、高端自动化科技产品领域,
PLC模块S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、ET200分布式I/O等
HMI触摸屏、SITOP电源、6GK网络产品、ET200分布式I/O SIEMENS 驱动产品MM系列变频器、G110 G120变频器、直流调速器、电线电缆
存储器复位功能只影响所选的 CPU。要将两个 CPU 复位,必须依次进行。
7.1.3 STARTUP 模式
启动类型
CPU 410 分为两种启动类型:冷启动和暖启动。
冷启动
• 冷启动过程中,无论是组态为保持性还是非保持性的数据(过程映像、位存储器、定时
器、计数器和数据块),都将被复位为程序(装载存储器)中存储的起始值。
• 关联的启动 OB 为 OB 102
• 从头开始重新执行程序(OB 102 或 OB 1)。
暖启动
• 暖启动会复位过程映像、位存储器、定时器和计数器。
分配了“无掉电保持”属性的所有数据块都将复位为装载存储器的启动值。
如果缓冲激活,则其它数据块将保持其最后的有效值。如果无缓冲,则电源关闭/打开后,
这些值将复位为装载存储器的启动值。
• 关联的启动 OB 为 OB 100
• 从头开始重新执行程序(OB 100 或 OB 1)。
冗余模式中的特殊功能
以下所述特殊功能适用于以冗余模式运行两个 CPU 410 时的启动过程。
主 CPU 的启动过程
在冗余模式中,启动系统的状态始终由主站 CPU 处理。
在启动过程中,主站 CPU 会将现有 I/O 组态与在 STEP 7 中创建的硬件组态进行比较。只有
组态了“期望组态与实际组态存在差异时启动”,才能在存在差异时启动系统主站 CPU 将检查并分配以下设备的参数:
• 双向 I/O 设备
• 单向 I/O,包括分配给它的 CP 和 FM
启动备用站 CPU
备用站 CPU 启动例程不调用 OB 100 或 OB 102。
备用站 CPU 将检查并分配以下设备的参数:
• 单向 I/O,包括分配给它的 CP 和 FM
启动特性
对于具有包含多个 CP 和/或外部 DP 主站这种大规模组态的 CPU 410 而言,有备用电池上电
时可能需要耗时 2 分钟才能执行请求的暖启动。在此期间,CPU 上的 LED 相继亮起,如下
所述:
1. 所有 LED 亮起。
2. STOP LED 闪烁(与存储器复位期间相同)。
3. RUN 和 STOP LED 处于闪烁状态。
4. RUN LED 短暂闪烁 2 到 3 次。
5. STOP LED 亮起。
6. RUN LED 重新开始闪烁。
CPU 启动。
附加信息
有关 STARTUP 工作状态的详细信息,请参见《使用 STEP 7 编程》手册。
7.1.4 HOLD 模式
HOLD 模式供测试用。 为此,必须在用户程序中设置相应的断点。 该模式只能通过 RUN 模
式进入。只有在启动期间和单一模式 RUN 状态下才能转为 HOLD 模式。 当容错系统处于冗余系统模
式时,不能设置断点。 当 CPU 处于 HOLD 模式时,不能进行建立链接和更新操作;且备用
CPU 将保持 STOP 模式,这会记录在诊断缓冲区中。
7.1.5 link-UP 和 UPDATE 模式
主站 CPU 在容错系统进入冗余系统模式之前,会检查并更新备用站 CPU 的存储器内容。 该
操作在两个连续的阶段中实施: 链接和更新。
在链接和更新阶段,主 CPU 始终处于 RUN 模式,备用 CPU 处于 link-UP 或 UPDATE 模式。
除了为建立冗余系统模式而执行的链接和更新功能外,系统还支持伴随主站/备用站切换的
链接和更新。
有关连接和更新的详细信息,请参见链接和更新 (页 123)部分。
7.1.6 ERROR-SEARCH 模式
ERROR-SEARCH 工作状态的用途是查找故障 CPU。备用站 CPU 执行完整自检;而主站 CPU 则
保持 RUN 模式。如果检测到硬件故障,CPU 将切换到 DEFECTIVE 模式。如果未检测到任何
错误,CPU 会重新链接。容错系统切换回冗余系统状态。
处于故障排除模式时,可能与 CPU 无法进行通信,例如无法通过 PG 进行访问。ERRORSEARCH 工作状态由 RUN 和 STOP LED 闪烁来指示,请参见状态和错误显示 (页 39)一章。
说明
如果故障诊断期间主站 CPU 的状态变为 STOP,则会在备用站 CPU 上继续故障诊断。但完成
故障排除后,备用站 CPU 不会启动。
下列事件可能触发 ERROR-SEARCH 工作状态:
1. 如果冗余操作时出现单向调用 OB 121(仅在一个 CPU 中),则 CPU 会认为发生硬件故障并
切换到故障排除模式。另一个 CPU 会成为主站,必要时还会继续以独立工作模式运行。
2. 如果在冗余模式下仅有一个 CPU 发生校验和错误,则该 CPU 将切换为 ERROR-SEARCH 工作状
态。另一个 CPU 会成为主站,必要时还会继续以独立工作模式运行。
3. 如果在冗余操作中发生 RAM/PAA 比较错误,则备份 CPU 切换到故障排除模式(默认响应),
主站 CPU 继续以单机模式运行。
可以组态对 RAM/PAA 比较错误的不同响应(例如备份 CPU 切换到 STOP)如果在冗余工作模式下一个 CPU 上发生多位错误,则该 CPU 将切换为 ERROR-SEARCH 工作状
态。另一个 CPU 会成为主站,必要时还会继续以独立工作模式运行。
但:如果冗余工作模式下的某个 CPU 在 6 个月内发生 2 次或多次单个位的错误,则调用 OB
84。该 CPU 不会切换为 ERROR-SEARCH 工作状态。
5. 如果冗余工作期间同步丢失,则备用站 CPU 将切换为 ERROR-SEARCH 工作状态。另一个 CPU
仍为主站并继续以单独工作模式运行。
有关自检的详细信息,请参见自检 (页 117)。
7.1.7 DEFECTIVE 状态
如果错误已发生且不能被操作系统自动清除,则 CPU 切换到 DEFECTIVE 状态,全部 LED 指
示灯将闪烁。
CPU 在以下情况下切换到 DEFECTIVE 状态:
• 用户数据不一致。
• 在过去的 24 小时内,已发生重启。
• 引起故障的事件正阻止自动重启。
重启后的 CPU 响应
CPU 操作系统试图通过重启 CPU 切换回 RUN 状态。
CPU 对重启的响应如下:
1. CPU 向诊断缓冲区写入错误原因。
2. CPU 生成当前的服务数据。
3. CPU 检查是否可以重启。
在下列情况下不可以重启:
– 用户数据不一致。
– 在过去的 24 小时内,已发生重启。
– 引起故障的事件正阻止自动重启。
4. CPU 在诊断缓冲区中记录该自动重启事件(事件 W#16#4309“自动启动存储器复位”或
W#16#452B“CPU 重启以清除数据不一致性”)
5. CPU 执行内部测试。
6. 在冗余系统中,备用 CPU 连接到操作主站。
7. 在单机操作和独立模式下,CPU 加载备份的用户程序并执行暖简介
S7-400H 由通过光纤电缆同步的两个冗余组态子系统组成。
两个子系统一同构成一个容错自动化系统,该系统采用双通道(2 取 1)结构基于“激活冗
余”原则实现容错。
主动冗余的含义是什么?
主动冗余是指所有冗余资源连续工作,参与控制任务的执行。
对于 S7-400H,这意味着两个 CPU 中的用户程序完全相同并由这两个 CPU 同步执行。
约定
为区别这两个子系统,在本描述中将采用传统的“主站”和“备用站”方式表示双通道容错
系统。备用站始终根据主站事件同步运行,而不是只在发生错误时才如此。
主 CPU 和备用 CPU 之间的区别对于确保故障响应的可再现性至关重要。当检测到 RAM/PIQ
错误时(例如当主站 CPU 仍处于 RUN 时),备用站将进入故障排除模式。
主站-备用站分配
首次开启 S7-400H 时,最先启动的 CPU 变成主 CPU,另一个 CPU 则变成备用 CPU。
当两个 CPU 上电时,将会保留预设的主站-备用站分配。
在以下情况下,主站-备用站分配将发生更改:
1. 备用站 CPU 比主站 CPU 先启动(时间间隔至少 3 秒)
2. 主 CPU 发生故障或在冗余系统状态下切换到 STOP
3. 在 ERROR-SEARCH 工作状态下未发现错误(请参见 ERROR-SEARCH 模式 (页 107)一章)
4. 使用 SFC 90“H_CTRL”编程的主站备用站切换
5. 在运行过程中修改系统顺序
6. 在 RUN 模式下更新固件
7. 切换到已修改了组态的 CPU
8. 切换到操作系统已修改的 CPU
9. 仅通过一个完整的冗余链接切换到 CPU
S7-400H 采用了 Siemens 专利的“事件驱动式同步”方法。
事件驱动式同步是指当发生可能导致子系统内部状态不同的事件时,主站和备用站始终会同
步它们的数据。
此类事件包括报警或通过通信功能更改数据等。
CPU 冗余丢失时不间断的无扰动运行
事件驱动的同步操作可确保主 CPU 发生故障,备用 CPU 也能实现无扰动切换,确保运
行不中断。主站-从站切换期间,输入和输出值并不会丢失。
自检
故障和错误必须尽快地检测、定位并报告。在 S7-400H 中已实现了诸多可在后台完
全自动运行的自检功能。
它们会测试下列组件和功能:
• 中央控制器的连接
• 处理器
• CPU 的内部存储器
• I/O 总线
如果自检过程检测到错误,容错系统会尝试将其排除或抑制其影响为有效满足过程行业的系统连续运行要求,SIMATIC PCS 7 会提前获取尽可能多的系统中断
原因。CPU 410 的功能更强大,作为冗余系统,它在可能情况下将自动重复实现 RUN 冗余
工作状态。仅能通过工程系统命令更改操作模式。诊断信息始终指示 RUN 开关位置。容错系统的系统状态
容错系统的系统状态由两个 CPU 的工作状态决定。“系统状态”一词是两个 CPU 当前运行
状态的简化说法。
示例:我们不说“主 CPU 处于 RUN 模式,备用 CPU 处于 link-UP 模式”,而是说“容错系
统”处于“连接”系统状态。
系统状态总览
下表概述了容错统的可能状态。
表格 7-2 容错系统的系统状态总览
容错系统的系统状态 两个 CPU 的运行状态
主站 备用站
STOP STOP STOP、断电、DEFECTIVE
STARTUP STARTUP STOP、断电、DEFECTIVE、无同
步
单模式 RUN STOP、ERROR-SEARCH、断电、
DERECTIVE、无同步
链接 RUN STARTUP、link-UP
更新 RUN UPDATE
冗余 RUN RUN
HOLD HOLD STOP、ERROR-SEARCH、断电、
DERECTIVE、无同步
7.2.3 显示和更改容错系统的系统状态
步骤:
1. 在 SIMATIC Manager 中选择 CPU。
2. 选择菜单命令“PLC > 诊断/设置 > 工作状态”(PLC > Diagnostics/Setting > Operating state)。
说明
在具有密码保护的项目中只有经过授权后才能进入“STOP”状态。“工作状态”(Operating state) 对话框显示了容错系统的当前系统状态和各中央处理单元的工
作状态。
执行菜单命令时在 SIMATIC Manager 中选择的 CPU 是显示在表中的第一个 CPU。
更改系统状态:
系统状态更改选项取决于容错系统的当前系统状态。
7.2.4 从 STOP 系统状态开始更改系统状态
要求
已在 SIMATIC Manager 中选择两个 CPU 之一并已通过菜单命令“PLC > 诊断/设置 > 工作状态”
(PLC > Diagnostics/Setting > Operating state) 打开“工作状态”(Operating state) 对话框。
改为冗余系统模式(启动容错系统)
1. 在表中选择容错系统。
2. 选择“重新启动”(Restart) 按钮(暖启动)。
结果:
表中第一个显示的 CPU 作为主站 CPU 启动。 随后,第二个 CPU 启动并在链接和更新操作后
变为备用站 CPU。
改为独立模式(仅启动一个 CPU)
1. 在表中选择要启动的 CPU。
2. 选择“重新启动”(Restart) 按钮(暖启动