西门子交换机 西门子XP216交换机

西门子XP216交换机

6GK5216-0HA00-2AS6 SCALANCE XP216，受管理的 IE 交换机，12个 10/100 Mbit/s M12 端口，4x 10/100/1000 Mbit/s M12 端口 IP65，LED 诊断， 错误信息触点， 冗余电源， PROFINET 输入输出设备， 网络管理， 在冗余环路中可运行， 包含防尘盖，包含 电子手册在 CD-ROM 上， 可选配 C-PLUG

问题：在S7-CPU中使用嵌套程序需要注意什么，如何使用？
回答：S7-CPU支持嵌套程序，但对于不同的CPU类型，在使用时需要注意一些问题。
1. 不同的CPU类型，支持的嵌套程序深度不同，用户可在CPU的技术数据中查到此参数，以6ES7315-2AG10-0AB0为例。

图1：CPU的嵌套深度参数

2. 用户可以按照如下方式使用嵌套功能：

a) 在某个优先级组织块中调用多个嵌套FC/FB。例如，在OB1 （优先级为1）调用FC1，FC1中调用FC2，FC2中调用FC3，等等，一直到FC7，与OB1共8层深度。如果在FC7 中又调用了FC8 ，此时会导致CPU 停机，在CPU在线信息界面中可查看到此情况，如图2所示。用户也可在OB35（优先级为12）调用FC11，FC11中调用FC12，FC12中调用FC13，等等，一直到FC17。

图2：嵌套调用

b) 在某个优先级中调用某个FC，此FC多次调用自身。例如，在OB1 （优先级为1）调用FC1，FC1中仍然调用FC1，用户在FC1 的程序中必须编程累计FC1被调用的次数，如果达到了7次，则需要从FC1 中跳出调用（此方法即为软件行业广泛应用的递归编程方法）。如果在FC1 调用自身次数超出了CPU允许的嵌套深度，此时会导致CPU 停机。

3. 当用户在使用嵌套功能时，可能出现几种错误：

a) The nesting depth of block calls (U-Stack) is too high（嵌套深度太高）。例如：
? 用户在某个优先级（如OB1）中调用嵌套程序深度超出所使用CPU支持深度，如第2节(a) 部分所描述。
? 用户在某个优先级（如OB1）中调用嵌套程序深度超出所使用CPU支持深度，如第2节(b) 部分所描述。
此时CPU将报16#4575错，如图3所示：

图3：同步错误嵌套1

b) The nesting depth of synchronous errors is too high（同步错误嵌套深度太高）。例如：
? 用户在OB1中使用L DB1.DBB0 语句（CPU中并未下载DB1），
? 此时CPU出现编程错误，将调用OB121。
? 如果用户在下载的OB121中又使用了L DB1.DBB0 指令，将导致CPU停机
此时CPU将报16#4573错，如图4所示：

图4：同步错误嵌套2

c) Error during allocation of local data (分配本地数据错误) 。对于S7-CPU每个优先级都有对本地数据大小的限制，如果用户使用的范围超出了此限制，CPU将出现错误。以6ES7315-2AG10-0AB0为例，其每个优先级下的本地数据大小为512 BYTE。如下错误使用都可能导致此错误：
? OB1 调用FC1，FC1 中定义的local data（TEMP数据类型）与OB1中定义的local data（TEMP数据类型）总和超出了CPU 对此优先级分配的local data 数量。
? OB1 中嵌套调用多个FC， 这些FC 使用的local data 与OB1中定义的local data（TEMP数据类型）总和超过了分配给此优先级的local data 数量。
此时CPU将报16#3576错，如图5所示：

图5：分配本地数据错误

? 对于S7-400CPU， 用户可以在硬件配置中调节每个优先级下的本地数据大小，以6ES7412-2XG04-0AB0为例，如图6所示：

西门子XP216交换机
图6：分配本地数据

4. 当用户在使用嵌套功能出现错误时，对于支持OB88的CPU（例如S7-400CPU），可用通过下载OB88来防止CPU停机，此时CPU将处于SF状态，但OB88不可以再出现嵌套使用错误，否则CPU将进入停机状态。对于不支持OB88的CPU（例如S7-300CPU），当出现嵌套调用错误时，无法避免CPU进入停机状态。

问题3：S7-200 CPU内的程序是否具有掉电保持特性？
回答：S7-200 CPU内的程序块下载时，会同时下载到EEPROM中，也就是说程序下载后，将保持。同样，系统块和数据块下载时，也会同时下载到EEPROM中。

问题4：S7-200 CPU内部的数据的掉电保持特性？
回答：S7-200系统手册第四章——“PLC基本概念”一章中“理解S7--200如何保存和存储数据”一节详细介绍了S7-200 CPU内数据的掉电保持特性，建议用户仔细阅读。
S7-200 CPU内的数据分为RAM区和EEPROM区。
其中，RAM区数据需要CPU内置的超级电容或者外插电池卡才能实现掉电保持特性。
对于CPU221和CPU222的内置超级电容，能提供典型值约50小时的数据保持。
对于CPU224，CPU224XP，CPU224XPsi和CPU226的内置超级电容，能提供典型值约100小时的数据保持。
超级电容需要在CPU上电时充电。为达到上述指标的数据保持时间，需要连续充电至少24小时。
当该时间不够时，可以购买电池卡，以获得更长时间的数据保持时间。
EEPROM区能实现数据保持，不依靠超级电容或者电池就可以保持数据。

问题5：S7-200 CPU内部数据的工作顺序？
回答：S7-200 CPU一上电后，CPU先去检查RAM区域中的数据，如果在超级电容或者电池有电的情况下，数据并未丢失，则使用该RAM区的数据；如果超级电容或者电池没电了，导致数据丢失，则CPU去读EEPROM中相应的区域(包含数据块中的数据定义内容)，如果在EEPROM中存有保持的数据，则CPU将EEPROM中的数据写回到RAM区中，再进行下面的工作。
如果EEPROM中也没有对应存储区的数据了，则该存储区的数据将变成0。

问题6：S7-200 CPU电池卡的使用注意事项？
回答：新版S7-200 CPU电池卡有两种型号。
对于CPU221和CPU222，由于其中没有实时时钟，则对应的为时钟电池卡，订货号为：6ES7297--1AA23--0XA0。
对于CPU224，CPU224XP，CPU224XPsi和CPU226，电池卡仅提供电池功能，订货号为：6ES7 291--8BA20--0XA0，该款电池卡型号又叫做BC293。
电池卡的寿命典型值约为200天，当插上电池卡后，如果CPU处于工作状态或者超级电容有电的情况下，并不消耗电池卡的电量。当电池卡的电量消耗完毕之后，该电池卡就报废了。
S7-200电池卡不能充电，使用完毕就不能再用了，只能购买新的电池卡了。
S7-200没有检测电池卡内剩余电量的状态位和这种功能。
新版S7-200 CPU电池卡不能用于老CPU，即订货号为6ES7xxx-xxx21-0XB0和6ES7xxx-xxx22-0XB0以及更老版本的CPU。

图1

以上为两种电池卡以及所在插槽位置。
电池卡的使用完整限制条件，请参考《S7-200系统手册》附录A 技术规范—可选卡件一节。

问题7：S7-200 CPU内EEPROM的使用方法？
回答：EEPROM的写入分为如下几种情况：
1、MB0—MB13的设置，只需要在系统块—断电数据保持中设置即可。
默认情况下，系统块设置如下图蓝框中所示，即MB14—MB31，这些区域没有对应的EEPROM区域，无须考虑EEPROM写入次数限制。

图2

MB0—MB13如果在系统块中设置成掉电保持区域，如图2红框中所示，并将系统块下载到CPU之后，则这14个字节的数据在掉电的瞬间会将数值写入EEPROM中，如果掉电时间超过超级电容和电池的保持时间之后，再上电时，CPU会将EEPROM中存储的数据数值写回到RAM中对应的存储区，实现保持数据的目的。
注意：实现该功能一定要将修改过的系统块下载到CPU中。

2、数据块中定义的数据，如图3所示，当下载数据块的时候，同时会将定义的数据下载到EEPROM中，这样，当掉电时间超过超级电容和电池的保持时间之后，再上电时，CPU会将EEPROM中存储的数据块中定义的数据数值写回到RAM中对应的存储区，实现保持数据的目的。也就是恢复成数据的初始设置值。
注意：实现该功能一定要将定义好数据的数据块下载到CPU中。

图3

3、使用SMB31和SMW32控制字来实现将V区的数据存到EEPROM中
特殊存储器字节31 (SMB31)命令S7-200将V存储区中的某个值复制到存储器的V存储区，置位SM31.7提供了初始化存储操作的命令。特殊存储器字32 (SMW32)中存储所要复制数据的地址。如图4为S7-200系统手册内关于SMB31和SMW32的使用说明。

图4

采用下列步骤来保存或者写入V存储区中的一个特定数值：
1. 将要保存的V存储器的地址装载到SMW32中。
2. 将数据长度装载入SM31.0和SM31.1。具体含义如图4所示。
3. 将SM31.7置为1。

图5

注意：如果在数据块中定义了某地址的数据，而又使用这种办法存储同样地址的数据，则当CPU内超级电容或电池没电时，CPU再上电时将采用SMB31和SMW32存储的数据。

问题8：EEPROM写入次数的统计？
回答：每次下载程序块/数据块/系统块或者执行一次SMB31.7置位的操作都算作对EEPROM的一次写操作，所以请注意在程序中一定不要每周期都调用SMB31/SMW32用于将数据写入EEPROM内，否则CPU将很快报废。

问题9：不使用数据块的方法，如何在程序中实现不止一个V区数据的存储？
回答：由于SMB31/SMW32一次多只能送入一个V区双字给EEPROM区域，因而当有超过一个双字的数据需要送入EEPROM中时，需要程序配合实现。具体操作方法可参照如下的例子，即使用SMB31/SMW32送完一个数据（字节/字/双字）之后，通过一个标志位（如M0.0）来触发下一个SMB31/SMW32操作，之后需要将上一个标志位清零，以用于下一次的存储数据的操作。

由于SM31.7在每次操作结束之后都自动复位，因而不能使用它作为第二次触发操作的条件。