S7-CPU工作模式的原理

S7-CPU 工作模式的原理

操作模式描述了 CPU 的行為。有下列操作模式：

● STARTUP

● RUN

● STOP

如果 CPU 沒有準(zhǔn)備好運(yùn)行，則它處于以下兩種操作模式之一：

● 斷電，即電源電壓關(guān)閉。

● 故障，表示發(fā)生了內(nèi)部錯(cuò)誤。

如果此“故障”狀態(tài)由固件錯(cuò)誤導(dǎo)致，則將通過 CPU 的狀態(tài) LED 指示該狀態(tài)。要找出原因，請按以下步驟操作：

– 斷開電源開關(guān)，然后再次接通。

– 讀出 CPU 啟動(dòng)時(shí)的診斷緩沖區(qū)內(nèi)容并將需要分析的數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶支持。

如果 CPU 沒有啟動(dòng)，則更換該 CPU。

工作模式轉(zhuǎn)換

下圖顯示了 S7-1200 CPU 的操作模式和操作模式轉(zhuǎn)換：

“STARTUP”工作模式

STARTUP 模式的原理:

接通 CPU 后，它在開始執(zhí)行循環(huán)用戶程序之前首先執(zhí)行啟動(dòng)程序。

通過適當(dāng)編寫啟動(dòng) OB，可以在啟動(dòng)程序中為循環(huán)程序指定一些初始化變量。對啟動(dòng) OB 的數(shù)量沒有要求。即，可以在用戶程序中創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)啟動(dòng) OB，或者一個(gè)也不創(chuàng)建。

啟動(dòng)特性的參數(shù)設(shè)置

可以指定 CPU 是否保持在 STOP 模式或者是否在暖啟動(dòng)。此外，還可以在 CPU 屬性的“啟動(dòng)”(Startup) 組中設(shè)置啟動(dòng)期間的響應(yīng)（RUN 或前一模式）。

請注意以下幾點(diǎn)有關(guān)“STARTUP”模式的內(nèi)容：

● 執(zhí)行啟動(dòng) OB。不管選擇哪種啟動(dòng)模式，已編寫的所有啟動(dòng) OB 都會(huì)執(zhí)行。

● 不執(zhí)行任何基于時(shí)間的程序。

● 中斷控制的程序的執(zhí)行僅限于：

– OB 82（診斷中斷）

● 禁用模塊上的輸出。

● 不更新過程映像；可以對輸入進(jìn)行直接 I/O 訪問。

暖啟動(dòng)

功能

在暖啟動(dòng)期間，所有非保持性位存儲(chǔ)器內(nèi)容都將刪除并且非保持性數(shù)據(jù)塊內(nèi)容將復(fù)位為來自裝載存儲(chǔ)器的起始值。將保留保持性位存儲(chǔ)器和保持性 DB 中的內(nèi)容。

程序執(zhí)行在調(diào)用第一個(gè)啟動(dòng) OB 時(shí)開始。

觸發(fā)暖啟動(dòng)

可以在以下情況下，在編程設(shè)備上使用相應(yīng)的菜單命令觸發(fā)“暖啟動(dòng)”：

● CPU 必須處于“STOP”模式。

● 存儲(chǔ)器復(fù)位后

● 在 CPU 處于“STOP”模式時(shí)下載一致的程序和一致的硬件配置后。

如果為啟動(dòng)響應(yīng)設(shè)置了以下參數(shù)，則“POWER ON”將觸發(fā)“暖啟動(dòng)”：

● 啟動(dòng)類型“暖啟動(dòng) - RUN”（不管 POWER OFF 前 CPU 所處的操作模式是什么）。

● “暖啟動(dòng) - POWER OFF 前的模式”（取決于 POWER OFF 前的 CPU 操作模式。CPU 在此前必須已處于 RUN 模式。）

啟動(dòng)操作

STARTUP 時(shí) CPU 執(zhí)行的操作

順序

可以使用以下方法在用戶程序的第一個(gè)周期中指定 I/O 輸出的狀態(tài)：

● 使用可分配的輸出模塊可以輸出替換值或保持上一個(gè)值。

● 在啟動(dòng) OB 中為輸出設(shè)置默認(rèn)值。

啟動(dòng)期間，所有中斷事件都輸入到隊(duì)列中，以便隨后可以在 RUN 模式期間處理它們。在RUN 模式下，可隨時(shí)處理硬件中斷。

取消 STARTUP

如果啟動(dòng)期間出錯(cuò)，則取消啟動(dòng)且 CPU 保持在“STOP”模式。

在以下情況下，將不會(huì)執(zhí)行啟動(dòng)或者會(huì)取消啟動(dòng)：

● 如果插入無效的 SD 卡。

● 如果尚未下載硬件配置。

RUN 模式

在“RUN”模式下，執(zhí)行循環(huán)、時(shí)間驅(qū)動(dòng)和中斷驅(qū)動(dòng)的程序段：

● 讀取過程映像輸出。

● 讀取過程映像輸入表。

● 執(zhí)行用戶程序。

只有在“RUN”模式下，才能通過開放式用戶通信在 S7-1200 CPU 間進(jìn)行主動(dòng)數(shù)據(jù)交換。

運(yùn)行用戶程序

當(dāng) CPU 讀取輸入后，循環(huán)程序會(huì)從第一條指令運(yùn)行到最后一條指令。

如果已組態(tài)最小循環(huán)時(shí)間，則 CPU 將在最小循環(huán)時(shí)間用完后結(jié)束該循環(huán)，即使用戶程序提早完成。

設(shè)置的最大循環(huán)時(shí)間可根據(jù)您的需求進(jìn)行調(diào)整。這將確保循環(huán)程序在指定時(shí)間內(nèi)完成。在該時(shí)間內(nèi)如果循環(huán)程序并未完成，則系統(tǒng)將返回一個(gè)時(shí)間錯(cuò)誤。

STOP 模式

在“STOP”模式下，不執(zhí)行用戶程序。根據(jù)參數(shù)設(shè)置，禁用或響應(yīng)所有輸出：根據(jù)參數(shù)中的設(shè)置提供替換值或保持上一個(gè)值輸出并將受控過程置于安全狀態(tài)。

CPU 檢查以下幾點(diǎn)：

● 硬件，例如是否所有模塊均可用

● CPU 的默認(rèn)設(shè)置是否適用，或者參數(shù)集是否存在

● 是否滿足所編寫的啟動(dòng)行為的一般條件

存儲(chǔ)器復(fù)位的基礎(chǔ)知識

功能

只有在 STOP 模式下，才能執(zhí)行 CPU 的存儲(chǔ)器復(fù)位。

復(fù)位存儲(chǔ)器時(shí)，CPU 切換到“初始狀態(tài)”。這表示：

● 被刪除工作存儲(chǔ)器中的內(nèi)容以及保持性和非保持性數(shù)據(jù)。

● 裝載存儲(chǔ)器內(nèi)容（代碼和數(shù)據(jù)塊）隨后復(fù)制到工作存儲(chǔ)器。結(jié)果，數(shù)據(jù)塊不再具有當(dāng)前值而是具有其起始值。

● 終止編程設(shè)備/PC 和 CPU 間的現(xiàn)有在線連接。

● 保留診斷緩沖區(qū)、時(shí)間、IP 地址、硬件配置和激活的強(qiáng)制作業(yè)。

審核編輯：黃飛