西門子6FC5357-0BA21-1AE1

6FC5357-0BA21-1AE1

SINUMERIK 840D NCU 572.2 標準版本 5 軸/主軸（大 10） 存儲器：NC 256KB（大 1.5MB） PLC 64KB（大 288KB） 外圍設備：S7-IM 361， 準備就緒 用于 PROFIBUS-DP

問題：
調試階段，診斷DP主站系統中的錯誤，有哪幾種方法？

解答：
下列原因可能導致PROFIBUS DP網絡發生故障：

• 總線電纜接線/安裝錯誤
• DP主站和DP從站組態錯誤
• 相關的PROFIBUS DP網絡組態錯誤
• CPU程序中通信尋址錯誤

下面，我們將介紹用于處理上述各種故障源的診斷工具。

總線電纜接線/安裝錯誤

BT200 BUS TESTER

BT200 Bus Tester(BT200總線測試工具)用于檢查接線。PROFIBUS電纜未處于使用中時，可使用BT200 Bus Tester進行下列測試：

檢查PROFIBUS電纜：

• 電線破損
• 防護層破損
• 導線之間短路或者導線和防護層之間短路
• 定位數據電纜破損/短路的位置
• 辨別故障原因
• 接線不正確
• 安裝配線的長度

網絡處于使用中時，也可以使用BT200 Bus Tester進行診斷：

檢查從站的可用性：

• 將可訪問的從站列表
• 選擇性地尋址獨立的從站

檢查主站和從站的RS 485接口：

• RS 485 驅動
• 線路終端電源
• RTS 信號
• 顯示PROFIBUS DP地址

使用示波器測量信號電平

使用示波器可以顯示PROFIBUS上的信號電平。應當使用矩形顯示窗口的示波器，需 要專業人員來對示波器圖像進行評估.

DP主站和DP從站的組態

在HW Configuration中可以在線或者離線監視總線，從而檢查總線上連接的DP主站和DP從站的組態。可 以從CPU中將組態下載下來用于離線分析。

如果在HW Configuration中對組態進行在線分析，可以識別故障或者有缺陷的模塊。對于支持診斷的模塊，也 可以探測潛在的通道故障(如斷線)。

圖 1：HW Configuration的在線視圖

如果模塊發生故障，則故障時間被記錄在診斷緩沖區中。

圖 2：從站發生故障時CPU的診斷緩沖區

PROFIBUS DP網絡

有些用于PROFIBUS的PC接口可提供診斷功能。可通過“Set PG/PC Interface”或“Set PC Station”找到它們。

在這里，可以讀出實際總線參數，并以PROFIBUS可用節點的形式表示。

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圖 3：SIMATIC Net 診斷工具

AMPROLYZER

Amprolyzer軟件也可用于分析PROFIBUS網絡，具有下列功能。

• 總線上所有PROFIBUS節點的生命狀態監視
• 節點當前運行狀態的總體診斷
• 總線時間統計，如超時和消息循環
• 傳輸數據自動檢測
• 針對事件和消息的內容(包含時間標志)，使用觸發器和過濾器選項進行消息記錄
• 以Excel格式保存和導出消息記錄

問題：   
S7-400中保持數據傳輸的*性使用的是什么機理?

解答：
*的數據指的是就內容來說是*的，而 且它所描述了在某個時間點的一個稱之為*性數據的過程狀態。要保持數據的*性，它在傳輸或處理過程中不得被更新或改動。< /span>

樣例 1：< /span>   
為了對CPU在循環程序處理過程中有*的過程信號的映像，在程序處理前就把過程信號讀入輸入的過程映像中，并 且在程序處理后又寫到輸出的過程映像。然后，在程序處理過程中，用戶程序在對操作數區輸入(I)和輸出(Q) 尋址時并不直接訪問信號模塊，而是訪問CPU 的內部存儲區里的過程映像 。< /span> 
樣例 2： 
如果一個通訊塊(比如 SFB 14 “GET”, SFB 15 “PUT”)被較高優先級的過程警報OB所中斷，就有可能出現不*性。 現在，如果在該過程警報OB中的用戶程序更改了已經部分被通訊塊處理過的數據，那樣的話被傳輸的數據中，部分是過程警報處理以前時間的數據，部 分則是過程警報處理以後時間的數據，這意味著，此數據是不*的。

SFC 81 "UBLKMOV"    
使用 SFC 81 “UBLKMOV”，把一個內存區(源區)的內容*地復制到另一個內存區(目標區)里 。復 制過程不得被操作系統的任何其它動作所打斷。 
使用SFC 81 “UBLKMOV”，可復制下列內存區：

• 位存儲器
• DB 內容
• 輸入的過程映像
• 輸出的過程映像

可復制的大數據量為 512 字節。請注意與CPU性能有關的限制。有關的限制可從操作列表中看到。

既然復制過程不能打斷，在使用 SFC 81“UBLKMOV” 時，可增大CPU對報警的響應時間。

源區和目標區不得互相交迭。如 果的目標區大于源區，那么只把與源區里同樣多的數據復制到目標區。如果的目標區小于源區，那 么只把目標區能接收的那么多的數據復制入目標區。

通訊塊和功能之間的*性
對 S7-400 ，通 訊作業不在循環程序的執行處來處理，而是在程序循環過程中的一個固定的時間段里處理。從系統來講，數據格式字節，字 和雙字永遠可以得到*性的處理，就是說傳輸一個字節，一個字(兩個字節)或雙字(4個字節)是不會被打斷的。  
如果通訊塊(比如 SFB 12 “BSEND”)只能成對使用(象SFB 12 “BSEND” 和 SFB 13 “BRCV”) 而且它訪問公共數據在用戶程序中被調用，那么也訪問本身數據區，比如通過 “DONE”參數對該數據區的訪問，是可以協調的。通 過這些通訊塊局部傳輸的數據的*性，因而可以在用戶的程序里得到保證。  
使用 S7 的通訊功能時動作是不一樣的。用這些功能時目標設備 (比如 SFB 14 “GET”, SFB 15“PUT”) 里的用戶程序不要求通訊塊。在編程時就必須把*性數據的大小已經考慮在內。

訪問 CPU的工作內存   
操作系統的通訊功能是以固定長度數據包來訪問CPU的工作內存。此數據包的大小與CPU性能有關，S7-400 CPU是32個字節。< /span> 
這樣就確保了在使用通訊功能時報警響應時間不會被延長。由于這種訪問與用戶程序異步，你無法*地傳輸任意個數字節的數據。< /span>
下面將解釋為保證數據*性所要遵循的規則。

用于 SFB 14 "GET" 或讀變量的*性規則

如果是 SFB 14 “GET”，只要遵循下列規則就可*性地傳輸數據。

• 主動CPU(數據接收方)：通過調用SFB 14讀出OB中接收區的數據，或者，如果無法這樣做的話，r 在SFB 14的處理結束后讀出接收區的數據。
• 被動CPU (數據發送方)：按照被動CPU (數據發送方)規定的數據塊的大小寫入與發送區大小等量的數據。
• 被動 CPU (數據發送方)：在封鎖中斷的情況下把要發送的數據寫入發送區。< /span>

   

  下圖給出了一個無法保證數據傳輸*性的例子。因為它沒有遵守*性規則的第二條：被動 CPU (數據發送方)的數據塊大小為 8 個字節，而傳輸的卻是 32 個字節。

   

圖 1：數據傳輸的例子

用于 SFB 15“PUT”或寫變量的*性規則

對于 SFB 15 “PUT”，如果遵循下列規則，數據傳輸將具有*性：

• 主動CPU (數據發送方)： 把來自調用SFB 15 的OB 中的數據寫入發送區。如果不可能，在 *次調用 SFB 15 結束后寫入發送區。
• 主動CPU (數據發送方)：把按照被動 CPU (數據發送方)的塊大小的數據寫入發送區。< /span>
• 被動CPU (數據接收方)： 在封鎖中斷的情況下，從接收區里讀出收到的數據。< /span>

   

  下圖為一個數據傳輸的例子。由 于*性規則的第二條沒有得到遵守<被動CPU(數據接收方)的數據塊大小只有32 個字節，而發送的卻是64個字節>，無 法保證數據的*性。

   

圖 2：無 法保證*性的數據傳輸

通過SFC 81 “ UBLKMOV”可在S7-400 的用戶程序里實現跨幾個變量的大數據塊*性傳輸(不可中斷的塊移動)。

這樣，例如通過SFB 14 “ GET”, SFB 15 “PUT”以及讀/寫變量，可實現對此數據的*性訪問。

從一臺 DP 標準從站讀出*性數據，/ 然后把它*性地寫入一臺 DP 標準從站。

通過SFC 14 “DPRD_DAT”從一臺 DP 標準從站*性地讀出數據  
通過SFC 14 “DPRD_DAT”(從一臺 DP 標準從站讀出*性數據)， 從一臺DP標準從站*性地讀出數據。如果數據傳輸中無錯誤，則讀出的數據被輸入由RECORD的目標區。< /span> 
目標區必須與你已經用STEP 7為選定的模塊組態好的長度*。每次調用SFC 14只能訪問一個模塊/DP ID 的數據(從組態好的起始地址)。

通過 SFC 15“DPWR_DAT” 把數據*性地寫入一臺 DP 標準從站

通過 SFC 15“DPWR_DAT”（ 把數據*性地寫入一臺DP標準從站）把 RECORD 里的數據*性地傳輸入賦址好的DP 標準從站。 
源區的長度必須與通過 STEP 7 為選定模塊組態好的長度*。

注意：  
PROFIBUS DP標準定義了傳輸*性用戶數據的上限（見下一節）。通常的DP標準從站遵守這些限制。對于較老的CPU (<1999)，對 傳輸*性用戶數據存在與 CPU 有關的限制。 
請參考這些CPU的技術數據。在關鍵字 “DP 主站 -每臺DP 從站的用戶數據” 下去尋找CPU 可以*性地從一臺DP標準從站讀出數據和*性地寫入一臺DP標準從站的數據的大長度,一些近期CPU的此項指標已經超過標準DP從站可能或接受的數據長度值。< /span>

*性傳輸用戶數據到一臺 DP 從站的上限大值
PROFIBUS DP標準規定了傳輸*性用戶數據到DP從站的上限。這就是為什么在一臺DP標準從站里，可用一個數據塊來*性地傳輸大達64 個字 = 128 字節的用戶數據。 
當組態時，你定義了*性區的大小。該大小用特殊的代碼格式(德語縮寫： SKF)表示為64 個字 = 128 字節(輸入用128個字節，128個字節用于輸出)設置的*性數據大長度。再長就不可行了。 
這個上限只適用于純用戶數據。診斷數據和參數被分組到完整的數據紀錄里，因而總是得到*性地傳輸。< /span> 
在通常的代碼格式里(德語縮寫： AKF)，可為*性數據設置大長度16 個字 = 32 個字節 (32 個字節用于輸入，32 個字節用于輸出)。再長就不可行了。 
在本文里請同樣注意， 通常在一個非系統主站 (通過GSD連接)上的CPU 41x 作為 DP 從站時，必 須是用一般代碼格式才可加以組態。基于這個理由，作為PROFIBUS DP上從站的 CPU 41x 的傳輸內存的大長度為16 個字 = 32個字節。

不使用SFC 14 或 SFC 15 時的*性數據訪問
*性數據訪問 大于 4 個字節時，對于下列的CPU 是可行的(不用SFC 14或SFC 15)。要 被*性傳輸的一個 DP 從站的數據區數據是被傳輸到一個過程映像分區的。這樣在此區域里的信息永遠是*的。然后可用 裝載/傳輸命令 (比如L EW 1) 來訪問過程映像。  
這為訪問*性數據提供了特別方便和有力的選項(低運行開銷)。這一方案又為高效地結合和參數化驅動或其它 DP 從站成為可能。< /span>

它適用于下列CPU。固件版本 3.0 以上：
 

表 1：支持*性數據訪問的CPU(不用 SFC14/SFC15)

當你進行直接訪問時 (比方說 L PEW 或 T PAW)，沒有 I/O 訪問錯。

從 采用SFC14/15 方案轉向采用過程映像方案時的注意要點：< /b>

•   當從SFC14/15 方案轉向過程映像方案時，不建議同時使用系統功能以及過程映像。基本上講，在用系統功能 SFC15 寫時，過程映像是被追蹤的，但 讀出的時候就不被追蹤了。 這意味著，過程映像值與系統功能 SFC14 的值之間的*性是無法保證的。< /span>
• 在SFC 14/15 方案里，SFC 50 “RD_LGADR”輸 出的地址區不同于過程映像方案的地址區
• 如果使用 CP 443-5 ext，同時使用系統功能以及過程映像會導致出現下列出錯消息：“ 沒有對過程映像的讀/寫”，或是“不可能再用SFC 14/15 進行讀/寫”。

  樣例： 
  下面的例子 (過程映像分區 3 “TPA 3”）顯示了  HW Config 中一種可能的組態。

  • TPA 3 在輸出處：這50 個字節在過程映像分區3 里是*的(下拉列表 “*性范圍 -> 總長度”)，因而可以通過一般的  “Load input xy”命令來讀它。

  • 在輸入下的下拉列表里選擇 “過程映像分區 -> ---” 意味著過程映像里沒有存儲內容。只 能用系統功能SFC14/15來處理它。

圖 3：在HW Config 里組態DP從站的屬性。