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德國(guó)西門子CPU代理商用戶程序結(jié)構(gòu)是由各種塊組成的，這些塊使的程序結(jié)構(gòu)可以模塊化?？梢酝ㄟ^(guò)這些塊的相互調(diào)用來(lái)組織程序，便于修改與調(diào)試。幾種塊的簡(jiǎn)要描述見(jiàn)下表：
在博途軟件中添加好S7-1200的CPU模塊后，默認(rèn)會(huì)自動(dòng)添加一個(gè)OB1組織塊。在項(xiàng)目樹(shù)中單擊“添加新塊”，可以添加其他塊，如下圖所示：
2.1 OB 組織塊
它們充當(dāng)操作系統(tǒng)和用戶程序之間的接口。由操作系統(tǒng)調(diào)用，用于控制循環(huán)掃描和中斷程序的執(zhí)行、PLC的啟動(dòng)和錯(cuò)誤處理等。組織塊的程序是用戶編寫的。接下來(lái)我們來(lái)看看一些常用的組織塊介紹。
1）循環(huán)組織塊OB1
OB1在RUN模式下會(huì)循環(huán)執(zhí)行，可以理解為主程序?？梢栽贠B1中編寫處理程序，還可以調(diào)用函數(shù)或功能塊來(lái)處理。其循環(huán)過(guò)程如下圖所示：
2）初始化組織塊OB100
OB100，為初始化組織塊，當(dāng)從STOP轉(zhuǎn)為RUN時(shí)，會(huì)執(zhí)行一次。啟動(dòng)組織塊執(zhí)行完畢后才開(kāi)始執(zhí)行主“程序循環(huán)”OB 。S7-1200 CPU 中支持多個(gè)啟動(dòng) OB ，按照編號(hào)順序（由小到大）依次執(zhí)行，OB100 是默認(rèn)設(shè)置。其它啟動(dòng) OB 的編號(hào)必須大于、等于123。如下圖所示添加了兩個(gè)初始化組織塊OB100和OB123
PLC啟動(dòng)過(guò)程和運(yùn)行過(guò)程如下圖所示：
3）循環(huán)中斷OB
通過(guò)“循環(huán)中斷”OB，可以定時(shí)的執(zhí)行其中的代碼。在新建時(shí)可以設(shè)置好，執(zhí)行的時(shí)間間隔，如下圖所示：
通過(guò)“循環(huán)中斷”OB，可以定時(shí)的執(zhí)行其中的代碼。在新建時(shí)可以設(shè)置好，執(zhí)行的時(shí)間間隔，如下圖所示:
2.2 功能(函數(shù)) FC
功能(Function，F(xiàn)C)是用戶程序編寫的子程序，它包含完成特定任務(wù)的代碼和參數(shù)。當(dāng)某些代碼需要經(jīng)常重復(fù)被執(zhí)行時(shí)，可以將其寫入功能中，但需要執(zhí)行時(shí)調(diào)用該功能即可，例如某些算術(shù)運(yùn)算。
注：無(wú)自己專屬的數(shù)據(jù)塊，執(zhí)行結(jié)束后，其臨時(shí)變量中的數(shù)據(jù)就丟失了
2.3 功能塊 (FB)
FB：功能塊 (FB) 是使用背景數(shù)據(jù)塊保存其參數(shù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)的代碼塊。可以被組織塊調(diào)用，也可以調(diào)用其他功能塊和功能。
調(diào)用同一個(gè)功能塊時(shí)使用不同的背景數(shù)據(jù)塊，可以控制不同的設(shè)備。例如，可以控制多個(gè)相似的設(shè)備（如電機(jī)），在每次調(diào)用時(shí)為各設(shè)備分配不同的背景數(shù)據(jù)塊。 每個(gè)背景 DB 存儲(chǔ)單個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)（如速度、加速時(shí)間和總運(yùn)行時(shí)間）
注：擁有自己專屬的數(shù)據(jù)塊，F(xiàn)B中定義的變量會(huì)保持，即執(zhí)行時(shí)FB時(shí)變量的值的大小于上一次調(diào)用退出時(shí)的值相同。
2.4、數(shù)據(jù)塊
數(shù)據(jù)塊(Data block，DB)是用于存放執(zhí)行代碼塊時(shí)所需的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)，有兩種類型的數(shù)據(jù)塊：
1) 全局(Global)數(shù)據(jù)塊：存儲(chǔ)供所有的代碼塊使用的數(shù)據(jù)，所有的OB、FB和FC都可以訪問(wèn)。例如，可以用全局?jǐn)?shù)據(jù)塊來(lái)存儲(chǔ)那些在功能執(zhí)行結(jié)束后需要保持的數(shù)據(jù)。
2) 背景數(shù)據(jù)塊：存儲(chǔ)供特定的FB使用的數(shù)據(jù)。背景 DB 中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)反映了 FB的參數(shù)（Input、Output 和 InOut）和靜態(tài)數(shù)據(jù)。
2.5 調(diào)用關(guān)系
組織塊（OB）、功能塊（FB）和功能（FC）調(diào)用關(guān)系如下圖所示：
西門子PLC系統(tǒng)軟件冗余調(diào)試的常見(jiàn)問(wèn)題
發(fā)表時(shí)間：2018-01-02 11:28
西門子PLC系統(tǒng)軟件冗余調(diào)試的常見(jiàn)問(wèn)題
問(wèn)題1：硬件組態(tài)需要注意什么？德國(guó)西門子CPU代理商
回答：軟冗余系統(tǒng)的冗余控制只能通過(guò)ET 200M 實(shí)現(xiàn)，按照?qǐng)D1進(jìn)行組態(tài)。A 、B站的組態(tài)必須確保*，可以拷貝ET200M 的組態(tài)，在另一站點(diǎn)組態(tài)中使用圖2所示菜單操作。
圖1
圖2
問(wèn)題2：哪些模塊可以支持軟冗余？
回答：軟冗余模塊型號(hào)鏈接
問(wèn)題3：FC100“SWR_START”中定義的數(shù)據(jù)區(qū)，哪些是冗余數(shù)據(jù)區(qū)？哪些是非冗余數(shù)據(jù)區(qū)？有什么區(qū)別？
回答：如圖3紅色區(qū)域，冗余同步數(shù)據(jù)區(qū)包括：過(guò)程映像輸出區(qū)/DB/IEC/M；如圖3綠色區(qū)域，非冗余數(shù)據(jù)區(qū)包括：DB。冗余數(shù)據(jù)區(qū)，主站的數(shù)據(jù)會(huì)通過(guò)冗余鏈路覆蓋到備用站，保證主備之間數(shù)據(jù)同步；非冗余DB區(qū)，無(wú)論主備，數(shù)據(jù)按照定義的A-B B-A方向傳遞。注意！無(wú)論冗余數(shù)據(jù)區(qū)還是非冗余數(shù)據(jù)區(qū)，A 、B站點(diǎn)的長(zhǎng)度必須*。如果不需要使用，長(zhǎng)度定義為0。
圖3
問(wèn)題3：軟冗余中DB塊的影響。
回答： 軟冗余系統(tǒng)中會(huì)使用一些特殊功能的DB 塊，在FC100“SWR_START”中定義，如圖4：
圖4
A: 軟冗余工作DB，程序會(huì)自動(dòng)生成，不要在項(xiàng)目中手動(dòng)添加； “DB_SEND_NO” 、“DB_RCV_NO”定義的DB，在冗余站兩側(cè)*。
B: FB101“SWR_ZYK”的背景數(shù)據(jù)塊，注意生成DB5的長(zhǎng)度。如果創(chuàng)建出錯(cuò)，CPU 能夠正常運(yùn)行但是SF 燈報(bào)錯(cuò)，診斷緩沖區(qū)如圖5：
圖5
查看DB5的長(zhǎng)度如圖6，只有100字節(jié)，此時(shí)雙擊打開(kāi)DB5看不到內(nèi)部參數(shù)，如圖7?？梢詣h除DB5，重新生成FB101“SWR_ZYK”背景數(shù)據(jù)塊。正常MPI同步-194字節(jié)；以太網(wǎng)/PROFIBUS 同步-358字節(jié)。
圖6
圖7
C：冗余DB區(qū)，主站的數(shù)據(jù)隨時(shí)同步備用站。需要手動(dòng)創(chuàng)建，IEC定時(shí)器的背景數(shù)據(jù)塊也需要生成，A 、B站點(diǎn)長(zhǎng)度*；生成的DB塊的長(zhǎng)度需要大于2個(gè)字(新生成的DB塊，內(nèi)部只有一個(gè)INT變量，長(zhǎng)度2字節(jié))。否則，CPU會(huì)停機(jī)，診斷緩沖區(qū)報(bào)如圖8錯(cuò)誤：
圖8
D：非冗余DB塊
? 不要手動(dòng)創(chuàng)建，程序自動(dòng)生成。
? A-B B-A的DB必須同時(shí)使用，不能只有一個(gè)方向的（A-B 0 BYTE ,B-A 100BYTE -----B STOP；B-A 0 BYTE ,A-B 100BYTE -----A STOP）。否則，CPU停機(jī)，診斷緩沖區(qū)如圖9：
圖9
? 創(chuàng)建的長(zhǎng)度必須是偶數(shù)字節(jié)，不能是奇數(shù)字節(jié)，如圖10；A、 B站點(diǎn)長(zhǎng)度*。否則，CPU停機(jī)，診斷緩沖區(qū)如圖11：
圖10
圖11
問(wèn)題5：其他冗余同步數(shù)據(jù)區(qū)的影響。
回答：其他冗余同步數(shù)據(jù)區(qū)如下，包括過(guò)程映像輸出區(qū)和M區(qū)，如圖12。主站數(shù)據(jù)隨時(shí)同步到備用站。過(guò)程映像輸出區(qū)不要大于CPU允許范圍，而且每個(gè)ET 200M從站允許zui大32字節(jié)；M區(qū)大于1個(gè)字節(jié)，小于CPU允許zui大M區(qū)范圍。否則，CPU停機(jī)，診斷緩沖區(qū)如圖13。如果不需要使用，長(zhǎng)度定義為0。
圖12
圖13
問(wèn)題6：修改完FC100“SWR_START”的參數(shù)，重新下載后為何會(huì)導(dǎo)致CPU報(bào)錯(cuò)？
回答：FC100“SWR_START”在CPU啟動(dòng)會(huì)生成相關(guān)的DB塊，修改參數(shù)后必須刪除已生成舊的DB塊，否則會(huì)導(dǎo)致CPU故障。手冊(cè)描述如圖14：
圖14
所以，修改完FC100“SWR_START”參數(shù)后，建議使用下面方法重新下載。
方法1：
打開(kāi)項(xiàng)目在線窗口，如圖15。
刪除所有程序塊，如圖15。
重新下載塊，如圖16。
對(duì)CPU進(jìn)行存儲(chǔ)器復(fù)位操作。
圖15
圖16
方法2：選中“Blocks” ，按照?qǐng)D17所示菜單進(jìn)行下載（刪除MMC卡中所有的塊，并把新的程序?qū)懙娇ㄖ?，同時(shí)對(duì)CPU RAM進(jìn)行一次復(fù)位）。
圖17
問(wèn)題7：同步失敗的原因？
回答：當(dāng)同步失敗時(shí)，F(xiàn)B101“SWR_ZYK”的返回值會(huì)報(bào)16#8015的錯(cuò)誤，如圖18，同時(shí)狀態(tài)字DB5.DBX9.5置1，如圖19。在確保物理連接正常情況下，檢查下面的參數(shù)設(shè)置。
圖18
圖19
? 根據(jù)不同的同步方式，注意FC100 “SWR_START”的參數(shù)，如圖20。“MPI_ADR”表示對(duì)方的MPI地址，對(duì)于MPI同步有效；“LADDR” “VERB_ID”對(duì)于PROFIBUS/ETHERENT 同步有效，分別代表同步CP的硬件地址和連接號(hào)，如圖21。
圖20
圖21
? 選擇MPI同步，冗余程序塊會(huì)調(diào)用SFC65“X_SEND”和SFC66“X_REV”進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，占用S7-300 CPU的2個(gè)“S7 basic communication”連接資源，如圖22。注意，要確保在組態(tài)中預(yù)留足夠的資源，如圖23，否則會(huì)因?yàn)檫B接資源不夠影響同步鏈路的通訊。
圖22
圖23
問(wèn)題8：FC102 “SWR_DIAG”作用。
回答：FC102 “SWR_DIAG”必須在OB86中調(diào)用，軟冗余系統(tǒng)才會(huì)對(duì)DP總線錯(cuò)誤做出判斷，從而控制主備切換。注意！如果不調(diào)用，此時(shí)狀態(tài)字不會(huì)報(bào)任何錯(cuò)誤，也不會(huì)影響CPU故障導(dǎo)致主備切換。但是對(duì)于此時(shí)出現(xiàn)的總線故障軟冗余系統(tǒng)不會(huì)切換，但是外部IM153模塊會(huì)執(zhí)行切換。注意！FC102 “SWR_DIAG”一定不能修改塊編號(hào)。
問(wèn)題9：為什么狀態(tài)字不穩(wěn)定，DB5.DBX9.5 0-1閃爍？
回答：如圖24，DB5.DBX9.5 0-1閃爍表示同步有時(shí)成功有時(shí)失敗。首先，要保證兩個(gè)CPU之間冗余數(shù)據(jù)和非冗余數(shù)據(jù)區(qū)大小*。其次，冗余主備CPU之間同步過(guò)程如圖25所示，數(shù)據(jù)的同步是隨著FB101“SWR_ZYK”的執(zhí)行實(shí)現(xiàn)的，所以要確保同步成功，需要兩個(gè)CPU對(duì)FB101“SWR_ZYK”的調(diào)用周期*，建議在OB35中調(diào)用（如果在OB1中調(diào)用，確保OB1循環(huán)掃描周期相差不多）。
圖24
圖25
如果冗余系統(tǒng)使用不同CPU，使用OB35調(diào)用FB101“SWR_ZYK”，不要在OB1中調(diào)用。因?yàn)?，不同CPU運(yùn)算速度不同，會(huì)導(dǎo)致OB1循環(huán)周期差異較大，從而影響同步效果，如圖26、 27。
圖26
圖27
問(wèn)題10：不同版本的軟冗余程序包區(qū)別。
回答：V1.1版本用于早期CPU315-2DP和S7-400的CPU。新CPU需要使用V1.2版本庫(kù)。如圖28（來(lái)自冗余軟件包文檔說(shuō)明）。
圖28
CPU暖啟動(dòng)過(guò)程中如果PROFIBUS總線故障，V1.2版本會(huì)導(dǎo)致CPU停機(jī)，診斷緩沖區(qū)如圖29；V1.3版本，CPU 不會(huì)停機(jī)，SF 亮BF閃爍，診斷緩沖會(huì)報(bào)總線錯(cuò)誤。
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