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西門子XP216交換機
 | 6GK5216-0HA00-2AS6 SCALANCE XP216，受管理的 IE 交換機，12個 10/100 Mbit/s M12 端口，4x 10/100/1000 Mbit/s M12 端口 IP65，LED 診斷， 錯誤信息觸點， 冗余電源， PROFINET 輸入輸出設備， 網絡管理， 在冗余環(huán)路中可運行， 包含防塵蓋，包含 電子手冊在 CD-ROM 上， 可選配 C-PLUG |
問題：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，但對于不同的CPU類型，在使用時需要注意一些問題。
1. 不同的CPU類型，支持的嵌套程序深度不同，用戶可在CPU的技術數據中查到此參數，以6ES7315-2AG10-0AB0為例。
圖1：CPU的嵌套深度參數
2. 用戶可以按照如下方式使用嵌套功能：
a) 在某個優(yōu)先級組織塊中調用多個嵌套FC/FB。例如，在OB1 （優(yōu)先級為1）調用FC1，F(xiàn)C1中調用FC2，F(xiàn)C2中調用FC3，等等，一直到FC7，與OB1共8層深度。如果在FC7 中又調用了FC8 ，此時會導致CPU 停機，在CPU在線信息界面中可查看到此情況，如圖2所示。用戶也可在OB35（優(yōu)先級為12）調用FC11，F(xiàn)C11中調用FC12，F(xiàn)C12中調用FC13，等等，一直到FC17。
圖2：嵌套調用
b) 在某個優(yōu)先級中調用某個FC，此FC多次調用自身。例如，在OB1 （優(yōu)先級為1）調用FC1，F(xiàn)C1中仍然調用FC1，用戶在FC1 的程序中必須編程累計FC1被調用的次數，如果達到了7次，則需要從FC1 中跳出調用（此方法即為軟件行業(yè)廣泛應用的遞歸編程方法）。如果在FC1 調用自身次數超出了CPU允許的嵌套深度，此時會導致CPU 停機。
3. 當用戶在使用嵌套功能時，可能出現(xiàn)幾種錯誤：
a) The nesting depth of block calls (U-Stack) is too high（嵌套深度太高）。例如：
? 用戶在某個優(yōu)先級（如OB1）中調用嵌套程序深度超出所使用CPU支持深度，如第2節(jié)(a) 部分所描述。
? 用戶在某個優(yōu)先級（如OB1）中調用嵌套程序深度超出所使用CPU支持深度，如第2節(jié)(b) 部分所描述。
此時CPU將報16#4575錯，如圖3所示：
圖3：同步錯誤嵌套1
b) The nesting depth of synchronous errors is too high（同步錯誤嵌套深度太高）。例如：
? 用戶在OB1中使用L DB1.DBB0 語句（CPU中并未下載DB1），
? 此時CPU出現(xiàn)編程錯誤，將調用OB121。
? 如果用戶在下載的OB121中又使用了L DB1.DBB0 指令，將導致CPU停機
此時CPU將報16#4573錯，如圖4所示：
圖4：同步錯誤嵌套2
c) Error during allocation of local data (分配本地數據錯誤) 。對于S7-CPU每個優(yōu)先級都有對本地數據大小的限制，如果用戶使用的范圍超出了此限制，CPU將出現(xiàn)錯誤。以6ES7315-2AG10-0AB0為例，其每個優(yōu)先級下的本地數據大小為512 BYTE。如下錯誤使用都可能導致此錯誤：
? OB1 調用FC1，F(xiàn)C1 中定義的local data（TEMP數據類型）與OB1中定義的local data（TEMP數據類型）總和超出了CPU 對此優(yōu)先級分配的local data 數量。
? OB1 中嵌套調用多個FC， 這些FC 使用的local data 與OB1中定義的local data（TEMP數據類型）總和超過了分配給此優(yōu)先級的local data 數量。
此時CPU將報16#3576錯，如圖5所示：
圖5：分配本地數據錯誤
? 對于S7-400CPU， 用戶可以在硬件配置中調節(jié)每個優(yōu)先級下的本地數據大小，以6ES7412-2XG04-0AB0為例，如圖6所示：
西門子XP216交換機
圖6：分配本地數據
4. 當用戶在使用嵌套功能出現(xiàn)錯誤時，對于支持OB88的CPU（例如S7-400CPU），可用通過下載OB88來防止CPU停機，此時CPU將處于SF狀態(tài)，但OB88不可以再出現(xiàn)嵌套使用錯誤，否則CPU將進入停機狀態(tài)。對于不支持OB88的CPU（例如S7-300CPU），當出現(xiàn)嵌套調用錯誤時，無法避免CPU進入停機狀態(tài)。
問題3：S7-200 CPU內的程序是否具有掉電保持特性？
回答：S7-200 CPU內的程序塊下載時，會同時下載到EEPROM中，也就是說程序下載后，將保持。同樣，系統(tǒng)塊和數據塊下載時，也會同時下載到EEPROM中。
問題4：S7-200 CPU內部的數據的掉電保持特性？
回答：S7-200系統(tǒng)手冊第四章——“PLC基本概念”一章中“理解S7--200如何保存和存儲數據”一節(jié)詳細介紹了S7-200 CPU內數據的掉電保持特性，建議用戶仔細閱讀。
S7-200 CPU內的數據分為RAM區(qū)和EEPROM區(qū)。
其中，RAM區(qū)數據需要CPU內置的超級電容或者外插電池卡才能實現(xiàn)掉電保持特性。
對于CPU221和CPU222的內置超級電容，能提供典型值約50小時的數據保持。
對于CPU224，CPU224XP，CPU224XPsi和CPU226的內置超級電容，能提供典型值約100小時的數據保持。
超級電容需要在CPU上電時充電。為達到上述指標的數據保持時間，需要連續(xù)充電至少24小時。
當該時間不夠時，可以購買電池卡，以獲得更長時間的數據保持時間。
EEPROM區(qū)能實現(xiàn)數據保持，不依靠超級電容或者電池就可以保持數據。
問題5：S7-200 CPU內部數據的工作順序？
回答：S7-200 CPU一上電后，CPU先去檢查RAM區(qū)域中的數據，如果在超級電容或者電池有電的情況下，數據并未丟失，則使用該RAM區(qū)的數據；如果超級電容或者電池沒電了，導致數據丟失，則CPU去讀EEPROM中相應的區(qū)域(包含數據塊中的數據定義內容)，如果在EEPROM中存有保持的數據，則CPU將EEPROM中的數據寫回到RAM區(qū)中，再進行下面的工作。
如果EEPROM中也沒有對應存儲區(qū)的數據了，則該存儲區(qū)的數據將變成0。
問題6：S7-200 CPU電池卡的使用注意事項？
回答：新版S7-200 CPU電池卡有兩種型號。
對于CPU221和CPU222，由于其中沒有實時時鐘，則對應的為時鐘電池卡，訂貨號為：6ES7297--1AA23--0XA0。
對于CPU224，CPU224XP，CPU224XPsi和CPU226，電池卡僅提供電池功能，訂貨號為：6ES7 291--8BA20--0XA0，該款電池卡型號又叫做BC293。
電池卡的壽命典型值約為200天，當插上電池卡后，如果CPU處于工作狀態(tài)或者超級電容有電的情況下，并不消耗電池卡的電量。當電池卡的電量消耗完畢之后，該電池卡就報廢了。
S7-200電池卡不能充電，使用完畢就不能再用了，只能購買新的電池卡了。
S7-200沒有檢測電池卡內剩余電量的狀態(tài)位和這種功能。
新版S7-200 CPU電池卡不能用于老CPU，即訂貨號為6ES7xxx-xxx21-0XB0和6ES7xxx-xxx22-0XB0以及更老版本的CPU。
圖1
以上為兩種電池卡以及所在插槽位置。
電池卡的使用完整限制條件，請參考《S7-200系統(tǒng)手冊》附錄A 技術規(guī)范—可選卡件一節(jié)。
問題7：S7-200 CPU內EEPROM的使用方法？
回答：EEPROM的寫入分為如下幾種情況：
1、MB0—MB13的設置，只需要在系統(tǒng)塊—斷電數據保持中設置即可。
默認情況下，系統(tǒng)塊設置如下圖藍框中所示，即MB14—MB31，這些區(qū)域沒有對應的EEPROM區(qū)域，無須考慮EEPROM寫入次數限制。
圖2
MB0—MB13如果在系統(tǒng)塊中設置成掉電保持區(qū)域，如圖2紅框中所示，并將系統(tǒng)塊下載到CPU之后，則這14個字節(jié)的數據在掉電的瞬間會將數值寫入EEPROM中，如果掉電時間超過超級電容和電池的保持時間之后，再上電時，CPU會將EEPROM中存儲的數據數值寫回到RAM中對應的存儲區(qū)，實現(xiàn)保持數據的目的。
注意：實現(xiàn)該功能一定要將修改過的系統(tǒng)塊下載到CPU中。
2、數據塊中定義的數據，如圖3所示，當下載數據塊的時候，同時會將定義的數據下載到EEPROM中，這樣，當掉電時間超過超級電容和電池的保持時間之后，再上電時，CPU會將EEPROM中存儲的數據塊中定義的數據數值寫回到RAM中對應的存儲區(qū)，實現(xiàn)保持數據的目的。也就是恢復成數據的初始設置值。
注意：實現(xiàn)該功能一定要將定義好數據的數據塊下載到CPU中。
圖3
3、使用SMB31和SMW32控制字來實現(xiàn)將V區(qū)的數據存到EEPROM中
特殊存儲器字節(jié)31 (SMB31)命令S7-200將V存儲區(qū)中的某個值復制到存儲器的V存儲區(qū)，置位SM31.7提供了初始化存儲操作的命令。特殊存儲器字32 (SMW32)中存儲所要復制數據的地址。如圖4為S7-200系統(tǒng)手冊內關于SMB31和SMW32的使用說明。
圖4
采用下列步驟來保存或者寫入V存儲區(qū)中的一個特定數值：
1. 將要保存的V存儲器的地址裝載到SMW32中。
2. 將數據長度裝載入SM31.0和SM31.1。具體含義如圖4所示。
3. 將SM31.7置為1。
圖5
注意：如果在數據塊中定義了某地址的數據，而又使用這種辦法存儲同樣地址的數據，則當CPU內超級電容或電池沒電時，CPU再上電時將采用SMB31和SMW32存儲的數據。
問題8：EEPROM寫入次數的統(tǒng)計？
回答：每次下載程序塊/數據塊/系統(tǒng)塊或者執(zhí)行一次SMB31.7置位的操作都算作對EEPROM的一次寫操作，所以請注意在程序中一定不要每周期都調用SMB31/SMW32用于將數據寫入EEPROM內，否則CPU將很快報廢。
問題9：不使用數據塊的方法，如何在程序中實現(xiàn)不止一個V區(qū)數據的存儲？
回答：由于SMB31/SMW32一次多只能送入一個V區(qū)雙字給EEPROM區(qū)域，因而當有超過一個雙字的數據需要送入EEPROM中時，需要程序配合實現(xiàn)。具體操作方法可參照如下的例子，即使用SMB31/SMW32送完一個數據（字節(jié)/字/雙字）之后，通過一個標志位（如M0.0）來觸發(fā)下一個SMB31/SMW32操作，之后需要將上一個標志位清零，以用于下一次的存儲數據的操作。
由于SM31.7在每次操作結束之后都自動復位，因而不能使用它作為第二次觸發(fā)操作的條件。
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