A Приложение

A.1 Режимы работы

A.1.1 Режимы работы и переключения режимов

Режимы работы

Режимы работы описывают поведение CPU в текущий момент времени. Знание режимов работы CPU полезно при программировании запуска, тестировании контроллера и поиске неисправностей.

CPU 7-300 и S7-400 могут принимать следующие режимы работы:

CPU в состоянии STOP проверяет, существуют ли фактически все сконфигурированные модули или модули, заданные адресацией по умолчанию, и устанавливает входы/выходы в предварительно определенное начальное состояние. В состоянии STOP программа пользователя не выполняется.

В режиме STARTUP различают типы запуска "теплый рестарт", "холодный рестарт" и "горячий рестарт".

•При теплом рестарте обработка программы запускается с начала программы при исходных установках для системных данных и областей адресов пользователя (не сохраняемые таймеры, счетчики и меркеры сбрасываются).

•При холодном рестарте считывается таблица входов образа процесса, и программа пользователя на языке STEP 7 обрабатывается, начиная с первой команды в OB1 (применяется также при теплом рестарте).

Любые блоки данных, созданные SFC в рабочей памяти, удаляются; остальные блоки данных имеют предварительно установленное значение из загрузочной памяти.

Образ процесса, все таймеры, счетчики и меркеры сбрасываются независимо от того, назначались ли они как сохраняемые или нет.

•При горячем рестарте выполнение программы возобновляется в точке прерывания (таймеры, счетчики и меркеры не сбрасывается). Горячий рестарт возможен только в CPU S7-400.

CPU в режиме RUN выполняет программу пользователя, обновляет входы и выходы, обслуживает прерывания и обрабатывает сообщения об ошибках.

В режиме HOLD обработка программы пользователя приостанавливается, и Вы можете тестировать пользовательскую программу шаг за шагом. Режим HOLD возможен только тогда, когда Вы тестируете, используя устройство программирования.

Приложение

Во всех этих режимах CPU может обмениваться данными через многоточечный интерфейс (MPI).

Другие режимы работы

Если CPU не готов к работе, то он находится в одном из следующих режимов:

•«Выключен», иными словами, выключен источник питания.

•«Неисправен», иными словами, произошел отказ. Чтобы проверить, действительно ли CPU неисправен, переключите CPU в состояние STOP, выключите и снова включите источник питания. Если CPU запускается, то выведите на экран диагностический буфер, чтобы проанализировать проблему. Если CPU не запускается, то его нужно заменить.

Приложение

Таблица показывает условия, при которых режимы работы могут изменяться.

Приоритет режима работы

Если одновременно запрашиваются несколько режимов работы, то выбирается режим работы с высшим приоритетом. Например, если переключатель режимов работы установлен в положение RUN и Вы пытаетесь установить CPU в состояние STOP через устройство программирования, то CPU переключится в состояние STOP, потому что этот режим имеет высший приоритет.

Приоритет Режим

Приложение

A.1.2 Состояние STOP

В состоянии STOP программа пользователя не выполняется. Все выходы устанавливаются на замещающие значения так, чтобы управляемый процесс находился в безопасном состоянии. CPU выполняет следующие проверки:

•Имеются ли какие-либо проблемы в аппаратных средствах (например, недоступные модули)?

•Должна ли применяться к CPU настройка по умолчанию или имеются наборы параметров?

•Удовлетворяются ли условия запрограммированного поведения при пуске?

•Имеются ли какие-либо проблемы в системном программном обеспечении?

CPU в состоянии STOP также может принимать глобальные данные, и возможна пассивная односторонняя связь с использованием коммуникационных SFB для конфигурированных соединений и коммуникационных SFC для не конфигурированных соединений.

Сброс памяти

Память CPU может быть сброшена в состоянии STOP. Память можно сбросить вручную, используя переключатель режимов работы (MRES), или из устройства программирования (например, перед загрузкой программы пользователя).

Сброс памяти CPU возвращает CPU в исходное состояние следующим образом:

•Происходит очистка рабочей памяти и загрузочной оперативной памяти (RAM) от всей программы пользователя и очистка всех адресных областей.

•Параметры системы и CPU и параметры модулей устанавливаются в значения, заданные по умолчанию. Параметры MPI, установленные до сброса памяти, сохраняются.

•Если подключена плата памяти (Flash EPROM), то CPU копирует программу пользователя из платы памяти в рабочую память (включая параметры CPU и модулей, если соответствующие конфигурационные данные находятся также на плате памяти).

Диагностический буфер, параметры MPI, время и счетчики рабочего времени не сбрасываются.

Приложение

A.1.3 Режим STARTUP

Прежде чем CPU сможет начать обработку программы пользователя, должна быть выполнена программа запуска. Программируя ОВ запуска в Вашей программе запуска, Вы можете задать определенные параметры настройки для Вашей циклической программы.

Имеются три типа запуска: теплый рестарт, холодный рестарт и горячий рестарт. Горячий рестарт возможен только в CPU S7-400. Он должен задаваться явным образом в наборе параметров CPU с помощью STEP 7.

Особенности режима STARTUP:

•Обрабатывается программа ОВ запуска (OB100 для теплого рестарта, OB101 для горячего рестарта, OB102 для холодного рестарта).

•Невозможно выполнение программы, управляемое временем или прерываниями.

•Таймеры обновляются.

•Счетчики рабочего времени начинают функционировать.

•Цифровые выходы в сигнальных модулях заблокированы (могут устанавливаться посредством прямого доступа).

Теплый рестарт

Теплый рестарт всегда разрешен, если система не затребовала сброс памяти. Теплый рестарт – это единственно возможный выбор после:

•сброса памяти

•загрузки программы пользователя, когда CPU находится в состоянии

STOP

•переполнения стека прерываний (I-стек) или стека блоков (B-стек)

•прерывания теплого рестарта (из-за прекращения подачи электропитания или изменения положения переключателя режимов)

•при прерывании перед горячим рестартом из-за превышения выбранного допуска времени.

Ручной теплый рестарт

Ручной теплый рестарт может выполняться

• посредством переключателя режимов

(переключатель CRST/WRST, если он доступен, должен быть установлен

вположение CRST);

•посредством соответствующей команды в устройстве программирования или посредством коммуникационных функций (если переключатель режимов установлен в положение RUN или RUN - P)

Автоматический теплый рестарт

Автоматический теплый рестарт может выполняться вслед за включением электропитания в следующих ситуациях:

•CPU был не в состоянии STOP, когда прекратилась подача электропитания.

•Переключатель режимов установлен в положение RUN или RUN-P.

Приложение

•Не запрограммирован автоматический горячий рестарт вслед за включением питания

•Работа CPU была прервана прекращением подачи электропитания во время теплого рестарта (независимо от запрограммированного типа рестарта).

Переключатель CRST/WRST не влияет на автоматический теплый рестарт.

Автоматический теплый рестарт при отсутствии резервного батарейного питания

Если Вы эксплуатируете Ваш CPU без резервного батарейного питания (когда необходимо функционирование без обслуживания), то память CPU автоматически сбрасывается и выполняется теплый рестарт после того, как включается питание, или тогда, когда питание восстанавливается после прекращения его подачи. Программу пользователя нужно размещать на плате памяти EPROM.

Горячий рестарт

CPU S7-400 после прекращения подачи питания в режиме RUN и последующего его восстановления проходят процедуру инициализации, а затем автоматически выполняют горячий рестарт. Во время горячего рестарта выполнение программы пользователя возобновляется в точке, где оно было прервано. Участок программы пользователя, который не был выполнен перед отказом питания, называется «остаток цикла». Остаток цикла может содержать также разделы программы, управляемые временем и прерываниями.

Горячий рестарт разрешается только тогда, когда программа пользователя не изменялась в состоянии STOP (например, посредством перезагрузки измененного блока) и нет иных оснований в пользу теплого рестарта. Возможен как ручной, так и автоматический горячий рестарт.

Ручной горячий рестарт

Ручной горячий рестарт возможен только в сочетании с соответствующими установками параметров в наборе параметров CPU и только тогда, когда состояние STOP последовало по одной из следующих причин:

•Переключатель режимов был переведен из RUN в STOP.

•Команды STOP, запрограммированной пользователем, или STOP после вызова незагруженных OB.

•Состояние STOP стало результатом выполнения команды из устройства программирования или коммуникационной функции.

Ручной горячий рестарт может выполняться

• посредством переключателя режимов;

переключатель CRST/WRST должен быть установлен в положение WRST;

•посредством соответствующей команды в устройстве программирования или посредством коммуникационных функций (переключатель режимов установлен в положение RUN или RUN-P);

•когда ручной горячий рестарт, задан в наборе параметров CPU.

Приложение

Автоматический горячий рестарт

Автоматический горячий рестарт может выполняться вслед за включением электропитания в следующих ситуациях:

•CPU не был в состоянии STOP или HOLD, когда прекратилась подача электропитания.

•Переключатель режимов установлен в положение RUN или RUN-P.

•Автоматический горячий рестарт, следующий за включением питания, задан в наборе параметров CPU.

Переключатель CRST/WRST не влияет на автоматический горячий рестарт.

Области данных, сохраняемые при выключении электропитания

CPU в S7-300 и S7-400 по-разному реагируют на включение электропитания после прекращения его подачи.

CPU в S7-300 (за исключением CPU 318) способны только к теплому рестарту. Однако Вы можете при помощи STEP 7 определить меркеры, таймеры, счетчики и области в блоках данных как сохраняемые, чтобы избежать потери данных, вызываемой прекращением подачи электропитания. Когда электропитание восстанавливается, выполняется автоматический теплый рестарт из памяти.

CPU в S7-400 реагируют на восстановление электропитания в зависимости от настройки параметров либо теплым рестартом (после включения электропитания как при, так и без батарейной поддержке питания), либо горячим рестартом (возможен только после включения электропитания при поддержке питания).

Следующая таблица показывает данные, которые сохраняются в CPU в S7300 и S7-400 во время теплого рестарта, холодного рестарта или горячего рестарта).

Приложение

Следующая таблица показывает данные, которые сохраняются в рабочей памяти (EPROM и RAM память):

Действия при запуске

Следующая таблица показывает, какие действия выполняются CPU во время запуска:

Приложение

0 - не выполняется

Прерывание процесса запуска

Если во время запуска происходит ошибка, то запуск прерывается и CPU переключается в состояние STOP или остается в этом режиме.

Прерванный теплый рестарт можно повторить. После прерывания рестарта возможен как теплый рестарт, так и горячий рестарт.

Запуск (теплый рестарт или горячий рестарт) не выполняется или прерывается в следующих ситуациях:

•Переключатель режимов работы CPU установлен в положение STOP.

•Затребован сброс памяти.

•Подключена плата памяти с кодом приложения, не разрешенным в STEP 7 (например, STEP 5).

•В однопроцессорный режим включено более одного CPU .

•Программа пользователя содержит OB, который не поддерживается CPU или заблокирован.

•После включения электропитания CPU обнаруживает, что не все модули, перечисленные в конфигурационной таблице, созданной с помощью STEP 7, действительно вставлены (различие между предварительно заданным и фактическим назначением параметров не разрешается).

•Во время оценивания параметров модулей происходят ошибки.

Горячий рестарт не выполняется или прерывается в следующих ситуациях:

•Память CPU была сброшена (после сброса памяти возможен только теплый рестарт).

•Был превышен допуск на время прерывания (это время между моментом выхода из режима RUN до момента завершения выполнения ОВ запуска, включая остаток цикла).

•Была изменена конфигурация модулей (например, заменен модуль).

•Назначение параметров разрешает только теплый рестарт.

•Если блоки загружались, удалялись или изменялись в то время, когда CPU был в состоянии STOP.

Пояснения к схеме "Активность CPU при STARTUP и RUN"

1. Все периферийные выводы переключаются в безопасное состояние (значение по умолчанию = 0) на аппаратной стороне модулями ввода - вывода. Этот выключение не зависит от того, использует ли программа пользователя выводы в области отображения процесса или вне его.

Если Вы используете сигнальные модули, которые имеют возможность подстановочных значений, Вы можете назначить параметры для поведения выводов, такие как Сохранять Последнее Значение.

2.Необходимо для обработки остатка цикла сканирования .

3.Текущая таблица вводов образа процесса также доступна для OB прерываний первый раз, когда она вызвана.

Приложение

4.Вы можете определить состояние локальных и распределенных периферийных выводов в первом цикле сканирования пользовательской программы, выполнив следующие шаги:

-Используйте модули вывода, которым Вы можете назначить параметры для доступа к выводу замещающего значения или последней величины.

-Для горячей перезагрузки: активируйте начальный параметр CPU "Перезагрузка выводов в течение горячей перезагрузки " для того, чтобы вывод был 0 (соответствовал значению по умолчанию).

-Предварительно установите выводы в стартовом OB (OB100-102).

5.В системе S7-300, которая не имеет резервного питания, сохранится только сконфигурированные, как сохраняемые, области DB.

A.1.4 Режим RUN

CPU в режиме RUN выполняет циклическую программу, а также программу, управляемую временем, и программу, управляемую прерываниями, следующим образом:

•С входов считывается образ процесса.

•Выполняется программа пользователя.

•Выводится таблица выходов образа процесса.

Активный обмен данными между CPU с использованием связи через глобальные данные (таблица глобальных данных), с использованием коммуникационных SFB для конфигурированных соединений и с использованием коммуникационных SFC для не конфигурированных соединений возможен только в режиме RUN.

Следующая таблица показывает пример, когда возможен обмен данными в разных режимах работы:

↔передача данных возможна в двух направлениях

→передача данных возможна только в одном направлении

Приложение

A.1.5 Режим HOLD

Режим HOLD – это специальный режим. Он используется только в целях тестирования во время запуска или в режиме RUN. Режим HOLD означает следующее:

•Все таймеры «замораживаются»: таймеры и счетчики рабочего времени не обрабатываются, контроль времени останавливается, основные тактовые импульсы уровней, управляемых временем, задерживаются.

•Часы реального времени работают.

•Выходы заблокированы, но их можно разблокировать явным образом для целей тестирования.

•Входы и выходы можно устанавливать и сбрасывать.

•Если в CPU с резервным батарейным питанием в режиме HOLD прекращается подача электропитания, то после восстановления электропитания CPU переключается в режим останова, но не выполняет автоматический горячий или теплый рестарт. CPU без резервного батарейного питания после восстановления электропитания выполняют автоматический теплый рестарт.

•Глобальные данные могут приниматься, и возможна пассивная односторонняя передача данных с использованием коммуникационных SFB для конфигурированных соединений и коммуникационных SFC для не конфигурированных соединений (см. также таблицу в разделе «Режим

RUN»).