第5章S7-400H系統(tǒng)信息及診斷

1、第5章S7-400H系統(tǒng)信息及診斷在生產(chǎn)控制中，通常需要對S7-400H系統(tǒng)的信息和狀態(tài)進行監(jiān)控，例如監(jiān)控CPU的主從狀態(tài)、操作狀態(tài)、DP從站與主站的通信狀態(tài)等信息。在程序中可以通過對狀態(tài)的判斷進行必要的操作，也可以將系統(tǒng)信息上傳到HMI，便于操作及維護人員監(jiān)控。通過功能塊可以將系統(tǒng)信息讀出，下面介紹讀取不同系統(tǒng)信息調(diào)用功能塊的方法。5.1利用SFC51(SSL-ID W#16#xy71)讀出H系統(tǒng)信息SSL-ID (SYSTEM STATUS LIST)系統(tǒng)狀態(tài)目錄，利用SFC51可以讀出在SSL-ID指定的PLC系統(tǒng)信息，當SSL-ID 等于W#16#0071時,表示需要讀出S7-400H

2、系統(tǒng)當前的狀態(tài)，可以在OB1或循環(huán)中斷組織塊OB3X中調(diào)用，調(diào)用SFC51的例子如圖51所示：圖51 調(diào)用SFC51(SSL-ID W#16#0071)例子程序SFC51的參數(shù)解釋如下，REQ ：為1是讀取SZL_ID指定的系統(tǒng)信息，本例中M1.1為1時啟動讀請求。SZL_ID ：指定需要讀取的系統(tǒng)信息，本例為W#16#71，H系統(tǒng)當前狀態(tài)。INDEX ：本例中沒有意義。RET_VAL ：調(diào)用SFC51的狀態(tài)字。BUSY ： 為1時表示讀進程沒有完成。SZL_HEADER：輸出系統(tǒng)信息存儲的數(shù)據(jù)記錄區(qū)號及長度，結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型。DR ：指定輸出系統(tǒng)信息存儲在CPU的地址區(qū)。參數(shù)SZL_HEADER

3、與DR的地址區(qū)在DB1中建立，如52所示：圖52 參數(shù)SZL_HEADER與DR的地址區(qū)參數(shù)SZL_HEADER為一個結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，包括兩個字，第一個字輸出系統(tǒng)信息長度，例如W#16#10表示輸出16個字節(jié)，第二個字輸出存儲系統(tǒng)信息的數(shù)據(jù)記錄區(qū)，例如W#16#1表示數(shù)據(jù)記錄區(qū)為1。參數(shù)DR為存儲系統(tǒng)信息的地址區(qū)，數(shù)據(jù)類型為指針，長度必須大于參數(shù)SZL_HEADER第一個字輸出的信息長度。本例中當M1.1為時，讀取的系統(tǒng)信息存儲在DB1.DBB4DB1.DBB20 16個字節(jié)中。用戶可以對16個字節(jié)長度的系統(tǒng)信息進行分析和處理，系統(tǒng)信息內(nèi)容如下：內(nèi)容 長度 含義Redinf 2 bytes 冗余信息

4、W#16#0011：單機 H CPU運行W#16#0012：H系統(tǒng)2備1運行Mwstat1 1 byte 狀態(tài)字節(jié)1Bit 0：保留Bit 1：保留Bit 2：保留Bit 3：保留Bit 4：機架0中CPU的狀態(tài)=0：從 CPU=1：主 CPUBit 5：機架1中CPU的狀態(tài)=0：從 CPU=1：主 CPUBit 6：保留Bit 7：保留Mwstat2 1 byte 狀態(tài)字節(jié)2 Bit 0：同步連接狀態(tài) 01： CPU 0 和CPU 1同步=0：不可能=1：可能Bit 1： 0Bit 2:：0Bit 3：保留Bit 4：=0：CPU沒有在機架0=1：CPU在機架0上(冗余模式： bit 4 =

5、 0)Bit 5：=0：CPU沒有在機架1=1：CPU在機架1上(冗余模式： bit 5 = 0)Bit 6：保留Bit 7：主從切換是否從新使能=0：否=1：是Hsfcinfo 2 bytes SFC 90 H_CTRL狀態(tài)字Bit 0：=0：從新使能沒有激活=1：從新使能激活 Bit 1：=0：從站Updating使能=1：從站Updating沒有使能Bit 2：=0： Link-up 模式?jīng)]有使能=1： Link-up 模式使能Bit 3：保留Bit 4：保留Bit 5：保留Bit 6：保留Bit 7：保留Bit 8：保留Samfehl 2 bytes 保留Bz_cpu_0 2 byte

6、s CPU在機架0的模式W#16#0001：停止 (update)W#16#0002：停止 (reset memory)W#16#0003：停止(self-initialization)W#16#0004：停止(internal)W#16#0005：啟動(cold restart)W#16#0006：啟動(warm restart)W#16#0007：啟動(hot restart)W#16#0008：運行(solo mode)W#16#0009：運行(redundant mode)W#16#000A：HOLD模式W#16#000B：LINK-UP模式W#16#000C：UPDATE模式W#16

7、#000D：故障W#16#000E：自檢測W#16#000F：沒有開機Bz_cpu_1 2 bytes CPU在機架1的模式(與 bz_cpu_0相同)Bz_cpu_2 2 bytes 保留Cpu_valid 1 byte 信息變量 bz_cpu_0 和 bz_cpu_1有效性B#16#01： bz_cpu_0 有效B#16#02：bz_cpu_1 有效B#16#03: bz_cpu_0 和 bz_cpu_1 有效hsync_f 1 byte 連接質(zhì)量的狀態(tài) (只有mwstat2 bit 0為1時有效)Bit 0：上部插孔的同步模塊光纖連接質(zhì)量被限制Bit 1：下部插孔的同步模塊光纖連接質(zhì)量被

8、限制Bit 2 到 7： 05.2利用SFC51(SSL-ID W#16#xy75)讀出H系統(tǒng)可切換DP從站的信息當SSL-ID 等于W#16#0C75時,表示需要讀出S7-400H系統(tǒng)可切換DP從站（ET200M）的狀態(tài)，SFC51可以在OB1或循環(huán)中斷組織塊OB3X中調(diào)用，調(diào)用SFC51的例子如圖53所示：圖53 調(diào)用SFC51(SSL-ID W#16#0C75)例子程序與讀取SSL-ID W#16#xy71的方法相同，參數(shù)SZL_ID變成W#16#C75，參數(shù)INDEX為從站的診斷地址，例如從站診斷地址為8181，轉(zhuǎn)換十六進制為W#16#1FF5。參數(shù)SZL_HEADER和DR結(jié)構(gòu)與上例

9、相同，讀出的信息長度同樣是16個字節(jié)，本例中當M1.1為時，讀取的系統(tǒng)信息存儲在DB1.DBB4DB1.DBB20 16個字節(jié)中。用戶可以對16個字節(jié)長度的DP從站信息進行分析和處理，信息內(nèi)容如下：內(nèi)容 長度 含義adr1_bgt0 1 word DP從站接口模塊第一個地址區(qū)，它的主站接口模塊插在機架0上：DP主站的PROFIBUS系統(tǒng)ID號和從站站號。adr2_bgt0 1 word DP從站接口模塊第二個地址區(qū)，它的主站接口模塊插在機架0上：DP主站的槽號和子槽號（集成在CPU的主站模塊的接口號）adr1_bgt1 1 word DP從站接口模塊第一個地址區(qū)，它的主站接口模塊插在機架1上：

10、DP主站的PROFIBUS系統(tǒng)ID號和從站站號。adr2_bgt1 1 word DP從站接口模塊第二個地址區(qū)，它的主站接口模塊插在機架1上：DP主站的槽號和子槽號（集成在CPU的主站模塊的接口號）Res 2 words 保留Logadr 1 word DP從站的診斷地址：Bits 0 到 14：診斷地址Bit 15： I/O標識符 (0 = 輸入，1 = 輸出)Slavestatus 1 word 通信狀態(tài)：Bit 0 = 1：機架0的DP主站模塊不能訪問從站接口模塊Bit 1 = 1：機架1的DP主站模塊不能訪問從站接口模塊Bits 2 到 7：保留(每一個位為0)5.3利用SFC87讀出

11、冗余連接狀態(tài)信息S7-400H之間可以建立冗余的連接，在單一網(wǎng)絡上，兩個站建立的連接可能為4個，如圖54所示： 圖54 單一網(wǎng)絡建立連接如果網(wǎng)卡分別為A、B、C、D，可能的連接為A-C、 A-D 、B-C 、B-D。如果在冗余的網(wǎng)絡上四個網(wǎng)卡的連接數(shù)只能為兩個，以圖54為例，如果D網(wǎng)卡有故障，數(shù)據(jù)可以通過A-C、B-C的連接進行通信，A-D、B-D通信故障，故障信息可以通過調(diào)用SFC87讀出，連接建立之后，可以查看到建立的四個S7連接，如圖55所示：圖55 冗余的網(wǎng)絡連接從上到下的連接數(shù)定義為0、1、2、3，通過SFC87的調(diào)用同時可以監(jiān)控主連接和備有的連接數(shù)。SFC87可以在OB1或循環(huán)中斷

12、組織塊OB3X中調(diào)用，調(diào)用的例子如圖56所示：圖56 調(diào)用SFC87例子程序SFC87的參數(shù)解釋如下，REQ ：為1時，診斷任務激活。MODE ：操作模式。操作模式有四種： W#16#0 不傳送連接狀態(tài)到數(shù)據(jù)接收區(qū)，只傳送確認信息到操作系統(tǒng)。 W#16#1 傳送連接狀態(tài)到數(shù)據(jù)接收區(qū)，傳送確認信息到操作系統(tǒng)。W#16#2 只在連接狀態(tài)改變時傳送連接狀態(tài)到數(shù)據(jù)接收區(qū)，傳送確認信息到操作系統(tǒng)。W#16#3 只傳送連接狀態(tài)到數(shù)據(jù)接收區(qū)，不傳送確認信息到操作系統(tǒng)。RET_VAL ：調(diào)用SFC87狀態(tài)返回值。BUSY ：任務沒有完成。N-CON ：指示上一次連接狀態(tài)（DIS_PCON）變化的連接數(shù)。冗余連

13、接可以建立多個，這里指其中一個連接。CON_ARR：連接狀態(tài)接收區(qū)。以CPU最大的連接數(shù)計算，每一個連接占用八個字節(jié)。本例以CPU417-4H為例，CPU的連接數(shù)為64個，每一個連接需要占用八個字節(jié)，總共512個字節(jié)。如果連接狀態(tài)輸出區(qū)小，在RET_VAL值中將有錯誤信息。參數(shù)CON_ARR其實是一個數(shù)組變量，每一個數(shù)組單元對應CPU的一個連接，數(shù)組的單元由一個八個字節(jié)的結(jié)構(gòu)變量組成，表示每一個連接的狀態(tài)。輸出八個字節(jié)的連接狀態(tài)含義如下：內(nèi)容 長度 含義CON_ID WORD 在NETPRO中組態(tài)的連接號，輸出W#16#FFFF表示連接沒有配置，CON_ARRi.DIS_PCON被置位表示連接

14、被從新配置或被刪除。STAT_CONBYTE S7連接或S7冗余連接當前狀態(tài)，可能的輸出值： B#16#00：S7連接沒有建立。B#16#10：S7冗余連接沒有建立。B#16#01：S7連接正在被建立。 B#16#11：S7冗余連接正在被建立。B#16#02：S7連接被建立。B#16#12：S7冗余連接被建立，但是連接沒有冗余（例如D通信處理器故障，只能建立A-C、B-C連接）。B#16#13：S7冗余連接被建立PROD_CONBYTE 當前正在運行連接的子連接，可能的值為0、1、2、3。STBY_CONBYTE 備用連接的子連接，可能的值為0、1、2、3。B#16#FF表示沒有備份連接，只有

15、S7冗余連接有備用連接。DIS_PCONBOOL CON_ARRi.STAT_CON輸出值由 W#16#12 - W#16#13 或 W#16#13 - W#16#12轉(zhuǎn)變后被置1。其他狀態(tài)的變化不作考慮。當 MODE=B#16#01 或 02時，狀態(tài)輸出到接收區(qū)CON_ARR后該位被復位；當 MODE=B#16#03時，該位不變化。RES0 BYTE 保留(B#16#00)RES1 BYTE 保留(B#16#00)5.4利用SFC90控制H系統(tǒng)的連接狀態(tài)和檢測當冗余CPU其中一個出現(xiàn)故障，這時只有一個CPU工作，更換故障的CPU上電后，需要向主CPU發(fā)送link-up請求，主CPU檢測到li

16、nk-up請求,Update從CPU，從CPU進入工作狀態(tài)。link-up和Update過程將影響主CPU對快速過程的處理，例如在Update過程中信號狀態(tài)的變化不能被識別（執(zhí)行l(wèi)ink-up和Update的時間參考H手冊），在這種情況下，通過SFC90可以終止link-up和Update過程，快速過程執(zhí)行完成后再使能link-up和Update過程，通過調(diào)用SFC90還可以使H-CPU執(zhí)行對數(shù)據(jù)存儲區(qū)的檢查，SFC90在OB1或循環(huán)中斷組織塊OB3X中調(diào)用，調(diào)用的例子如圖57所示：圖57 調(diào)用SFC90例子程序SFC90的參數(shù)解釋如下：REQ ：為1時，控制任務激活。MODE ：操作模式。操

17、作模式有七種： B#16#3 取消Link-up過程。 B#16#4 使能Link-up過程。B#16#1 取消Updating過程。B#16#2 使能Updating過程。B#16#20 取消在SUBMODE中指定的循環(huán)自檢測部分。一個自檢測部分只能取消一次。B#16#21 添加在SUBMODE中指定的循環(huán)自檢測部分。一個自檢測部分在取消后才能添加。B#16#22 立即執(zhí)行在SUBMODE中指定的自檢測部分。SUBMODE ：操作子模式。操作子模式有六種：0SP7 ASIC 檢測1Code 存儲器檢測2Data存儲器檢測3操作系統(tǒng)代碼校驗和檢測4Code 塊校驗和檢測5冗余操作中對數(shù)據(jù)塊、M

18、區(qū)、計數(shù)器、計數(shù)器的比較RET_VAL ：調(diào)用SFC90狀態(tài)返回值。BUSY ：BUSY=1指示任務沒有完成。5.5利用FC125監(jiān)控DP從站工作狀態(tài)在程序中調(diào)用FC125可以判斷系統(tǒng)中DP從站和模塊的錯誤。它可以檢測到丟失和故障的從站，S7-400H具有冗余的PROFIBUS總線，所以必須在CPU中調(diào)用2次，分別監(jiān)控兩條PROFIBUS（通過參數(shù)DP_MASTERSYSTEM識別）總線上的從站。FC125需要在OB1中調(diào)用，在OB1中調(diào)用的程序如圖58所示：圖58調(diào)用FC 125例子程序下面對每個參數(shù)進行說明。CHECK_ACTIVE :為1時開始檢測從站。EXTERNAL_DP_INTER

19、FACE :選擇DP主站的接口，0表示集成在CPU上的DP主站，1表示外部DP主站接口，如CP443-5等。DP_MASTERSYSTEM :PROFIBUS的ID號，在硬件組態(tài)中可以查看到PROFIBUS的ID號。 H站有兩條PROFIBUS網(wǎng)絡，需要調(diào)用FC125兩次，分別賦值兩個PROFIBUS的ID號，數(shù)據(jù)類型為INT。DATA_FIELD :50個字節(jié)的數(shù)據(jù)區(qū)，僅供FC125內(nèi)部使用，數(shù)據(jù)類型為POINTER。SUM_SLAVES_DIAG :從站診斷的總數(shù)，數(shù)據(jù)類型為INT。LIST_SLAVES_NOT_PRESENT:檢查到丟失的從站（軟件已經(jīng)組態(tài)但是現(xiàn)場沒有連接硬件），16個

20、字節(jié)的數(shù)據(jù)區(qū)，每一個數(shù)據(jù)位對應一個從站，置1表示一個從站丟失，如果丟失的從站返回或維修好，相對應的位復位。數(shù)據(jù)類型為POINTER。LIST_SLAVES_ERROR : 故障的從站（部分模塊有故障，其他模塊可以連續(xù)運行），16個字節(jié)的數(shù)據(jù)區(qū)，每一個數(shù)據(jù)位對應一個從站，置1表示一個從站故障，如果故障的從站返回或維修好，相對應的位復位。數(shù)據(jù)類型為POINTER。RETVAL :調(diào)用FC125時的狀態(tài)返回值，數(shù)據(jù)類型為INT。BUSY :為1表示當前正在執(zhí)行。例如，本例中檢查到丟失的從站地址區(qū)為DBB52DBB67 16個字節(jié)，每一字節(jié)8個位，每一個位表示一個從站，如果位被置1，表示從站丟失。圖5

21、9為從站編號的分配表，注意字節(jié)與站號排列次序： 圖59從站編號的分配表在編程界面下選擇菜單欄中PLC-Monitor/Modify Variables，如圖510所示：圖510打開變量監(jiān)控表點擊工具欄中的，觀察在線診斷結(jié)果，如圖511所示：圖511監(jiān)控變量在第1欄中，顯示ID1的PROFIBUS沒有檢測到的從站為3，4號從站。在第3欄中，顯示ID2的PROFIBUS 沒有檢測到的從站為3，4號從站。通過FC125可以獲得故障的從站，從而排除故障。同時數(shù)據(jù)存儲區(qū)可以作為接口被其它程序讀取和調(diào)用（如WINCC），更直觀地在界面中顯示故障從站和錯誤信息。調(diào)用版本不同的FB125塊可能會檢測不到故障的

22、從站5.6利用OB塊診斷S7-400H系統(tǒng)通過組織塊OB70、OB72、OB73中的臨時變量可以對S7-400H系統(tǒng)進行診斷，以OB70為例介紹診斷信息的讀取方法。OB70為I/O冗余錯誤，當DP主站錯誤、從站接口模塊錯誤以及主站連接從站I/O的更改都會調(diào)用OB70。在程序中建立OB70，打開OB70可以看到接口參數(shù)，如圖512所示：圖512 OB70接口參數(shù)接口參數(shù)解釋如下：變量 類型 描述OB70_EV_CLASS BYTE 事件等級和ID: B#16#72: 離開事件（故障清除）B#16#73: 進來事件（出現(xiàn)故障）OB70_FLT_ID BYTE 故障代碼(可能的值:B#16#A2, B#16#A3)