在生產(chǎn)控制中，通常需要對(duì)S7-400H系統(tǒng)的信息和狀態(tài)進(jìn)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(duì)狀態(tài)的判斷進(jìn)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(hù)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(dāng)SSL-ID 等于W#16#0071時(shí),表示需要讀出S7-400H系統(tǒng)當(dāng)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5－1所示：

圖5－1 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(shí)啟動(dòng)讀請(qǐng)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(dāng)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(shí)表示讀進(jìn)程沒有完成。

SZL_HEADER：輸出系統(tǒng)信息存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)記錄區(qū)號(hào)及長(zhǎng)度，結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型。

DR                   ：指定輸出系統(tǒng)信息存儲(chǔ)在CPU的地址區(qū)。

參數(shù)SZL_HEADER與DR的地址區(qū)在DB1中建立，如5－2所示：

圖5－2 參數(shù)SZL_HEADER與DR的地址區(qū)

參數(shù)SZL_HEADER為一個(gè)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，包括兩個(gè)字，第一個(gè)字輸出系統(tǒng)信息長(zhǎng)度，例如W#16#10表示輸出16個(gè)字節(jié)，第二個(gè)字輸出存儲(chǔ)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(chǔ)系統(tǒng)信息的地址區(qū)，數(shù)據(jù)類型為指針，長(zhǎng)度必須大于參數(shù)SZL_HEADER第一個(gè)字輸出的信息長(zhǎng)度。本例中當(dāng)M1.1為時(shí)，讀取的系統(tǒng)信息存儲(chǔ)在DB1.DBB4~DB1.DBB20 16個(gè)字節(jié)中。用戶可以對(duì)16個(gè)字節(jié)長(zhǎng)度的系統(tǒng)信息進(jìn)行分析和處理，系統(tǒng)信息內(nèi)容如下：

內(nèi)容           長(zhǎng)度                  含義

Redinf         2 bytes              冗余信息

W#16#0011：?jiǎn)螜C(jī) H CPU運(yùn)行

W#16#0012：H系統(tǒng)2備1運(yùn)行

Mwstat1      1 byte                狀態(tài)字節(jié)1

Bit 0：保留

Bit 1：保留

Bit 2：保留

=1：主 CPU

Bit 5：機(jī)架1中CPU的狀態(tài)

=0：從 CPU

=1：主 CPU

Bit 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： 0

Bit 2:：0

Bit 3：保留

Bit 4：=0：CPU沒有在機(jī)架0

=1：CPU在機(jī)架0上

(冗余模式： bit 4 = 0)

Bit 5：=0：CPU沒有在機(jī)架1

=1：CPU在機(jī)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： bbbb-up 模式?jīng)]有使能

=1： bbbb-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 bytes               CPU在機(jī)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：?jiǎn)?dòng)(cold restart)

W#16#0006：?jiǎn)?dòng)(warm restart)

W#16#0007：?jiǎn)?dòng)(hot restart)

W#16#0008：運(yùn)行(solo mode)

W#16#0009：運(yùn)行(redundant mode)

W#16#000A：HOLD模式

W#16#000B：bbbb-UP模式

W#16#000C：UPDATE模式

W#16#000D：故障

W#16#000E：自檢測(cè)

W#16#000F：沒有開機(jī)

Bz_cpu_1  2 bytes              CPU在機(jī)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(shí)有效)

l         Bit 0：上部插孔的同步模塊光纖連接質(zhì)量被限制

l         Bit 1：下部插孔的同步模塊光纖連接質(zhì)量被限制

Bit 2 到 7： 0

5.2利用SFC51(SSL-ID W#16#xy75)讀出H系統(tǒng)可切換DP從站的信息

當(dāng)SSL-ID 等于W#16#0C75時(shí),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5－3所示：

圖5－3 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(jìn)制為W#16#1FF5。參數(shù)SZL_HEADER和DR結(jié)構(gòu)與上例相同，讀出的信息長(zhǎng)度同樣是16個(gè)字節(jié)，本例中當(dāng)M1.1為時(shí)，讀取的系統(tǒng)信息存儲(chǔ)在DB1.DBB4~DB1.DBB20 16個(gè)字節(jié)中。用戶可以對(duì)16個(gè)字節(jié)長(zhǎng)度的DP從站信息進(jìn)行分析和處理，信息內(nèi)容如下：

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內(nèi)容             長(zhǎng)度                含義

adr1_bgt0    1 word             DP從站接口模塊第一個(gè)地址區(qū)，它的主站接口模塊插在機(jī)架0上：

DP主站的PROFIBUS系統(tǒng)ID號(hào)和從站站號(hào)。

adr2_bgt0    1 word             DP從站接口模塊第二個(gè)地址區(qū)，它的主站接口模塊插在機(jī)架0上：

DP主站的槽號(hào)和子槽號(hào)（集成在CPU的主站模塊的接口號(hào)）

adr1_bgt1    1 word             DP從站接口模塊第一個(gè)地址區(qū)，它的主站接口模塊插在機(jī)架1上：

DP主站的PROFIBUS系統(tǒng)ID號(hào)和從站站號(hào)。

adr2_bgt1    1 word             DP從站接口模塊第二個(gè)地址區(qū)，它的主站接口模塊插在機(jī)架1上：

DP主站的槽號(hào)和子槽號(hào)（集成在CPU的主站模塊的接口號(hào)）

Res              2 words           保留

Logadr         1 word             DP從站的診斷地址：

l         Bits 0 到 14：診斷地址

l         Bit 15： I/O標(biāo)識(shí)符 (0 = 輸入，1 = 輸出)

Slavestatus  1 word             通信狀態(tài)：

l         Bit 0 = 1：機(jī)架0的DP主站模塊不能訪問從站接口模塊

l         Bit 1 = 1：機(jī)架1的DP主站模塊不能訪問從站接口模塊

l         Bits 2 到 7：保留(每一個(gè)位為0)

5.3利用SFC87讀出冗余連接狀態(tài)信息

S7-400H之間可以建立冗余的連接，在單一網(wǎng)絡(luò)上，兩個(gè)站建立的連接可能為4個(gè)，如圖5－4所示：

圖5－4 單一網(wǎng)絡(luò)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(luò)上四個(gè)網(wǎng)卡的連接數(shù)只能為兩個(gè)，以圖5－4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(jìn)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(gè)S7連接，如圖5－5所示：

圖5－5 冗余的網(wǎng)絡(luò)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(shí)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)中斷組織塊OB3X中調(diào)用，調(diào)用的例子如圖5－6所示：

[NextPage]

圖5－6 調(diào)用SFC87例子程序

SFC87的參數(shù)解釋如下，

REQ         ：為1時(shí)，診斷任務(wù)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(rèn)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(rèn)信息到操作系統(tǒng)。

W#16#2   只在連接狀態(tài)改變時(shí)傳送連接狀態(tài)到數(shù)據(jù)接收區(qū)，傳送確認(rèn)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(rèn)信息到操作系統(tǒng)。

RET_VAL ：調(diào)用SFC87狀態(tài)返回值。

BUSY       ：任務(wù)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)。冗余連接可以建立多個(gè)，這里指其中一個(gè)連接。

CON_ARR：連接狀態(tài)接收區(qū)。以CPU最大的連接數(shù)計(jì)算，每一個(gè)連接占用八個(gè)字節(jié)。本例以CPU417-4H為例，CPU的連接數(shù)為64個(gè)，每一個(gè)連接需要占用八個(gè)字節(jié)，總共512個(gè)字節(jié)。如果連接狀態(tài)輸出區(qū)小，在RET_VAL值中將有錯(cuò)誤信息。

參數(shù)CON_ARR其實(shí)是一個(gè)數(shù)組變量，每一個(gè)數(shù)組單元對(duì)應(yīng)CPU的一個(gè)連接，數(shù)組的單元由一個(gè)八個(gè)字節(jié)的結(jié)構(gòu)變量組成，表示每一個(gè)連接的狀態(tài)。輸出八個(gè)字節(jié)的連接狀態(tài)含義如下：

內(nèi)容                長(zhǎng)度                  含義

CON_ID          WORD             在NETPRO中組態(tài)的連接號(hào)，輸出W#16#FFFF表示連接沒有配置，CON_ARR[i].DIS_PCON被置位表示連接被從新配置或被刪除。

STAT_CON     BYTE              S7連接或S7冗余連接當(dāng)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_CON   BYTE               當(dāng)前正在運(yùn)行連接的子連接，可能的值為0、1、2、3。

STBY_CON    BYTE               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S7冗余連接有備用連接。

DIS_PCON     BOOL              CON_ARR[i].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(dāng) MODE=B#16#01 或 02時(shí)，狀態(tài)輸出到接收區(qū)CON_ARR后該位被復(fù)位；當(dāng) MODE=B#16#03時(shí)，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(cè)

當(dāng)冗余CPU其中一個(gè)出現(xiàn)故障，這時(shí)只有一個(gè)CPU工作，更換故障的CPU上電后，需要向主CPU發(fā)送bbbb-up請(qǐng)求，主CPU檢測(cè)到bbbb-up請(qǐng)求,Update從CPU，從CPU進(jìn)入工作狀態(tài)。bbbb-up和Update過程將影響主CPU對(duì)快速過程的處理，例如在Update過程中信號(hào)狀態(tài)的變化不能被識(shí)別（執(zhí)行bbbb-up和Update的時(shí)間參考H手冊(cè)），在這種情況下，通過SFC90可以終止bbbb-up和Update過程，快速過程執(zhí)行完成后再使能bbbb-up和Update過程，通過調(diào)用SFC90還可以使H-CPU執(zhí)行對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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5－7所示：

圖5－7 調(diào)用SFC90例子程序

SFC90的參數(shù)解釋如下：

REQ            ：為1時(shí)，控制任務(wù)激活。

MODE         ：操作模式。操作模式有七種：

   B#16#3   取消bbbb-up過程。

                        B#16#4  使能bbbb-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(cè)部分。一個(gè)自檢測(cè)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(cè)部分。一個(gè)自檢測(cè)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(cè)部分。

SUBMODE  ：操作子模式。操作子模式有六種：

0          SP7 – ASIC – 檢測(cè)

1          Code 存儲(chǔ)器檢測(cè)

2          Data存儲(chǔ)器檢測(cè)

3          操作系統(tǒng)代碼校驗(yàn)和檢測(cè)

4          Code 塊校驗(yàn)和檢測(cè)

5          冗余操作中對(duì)數(shù)據(jù)塊、M區(qū)、計(jì)數(shù)器、計(jì)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(wù)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(cuò)誤。它可以檢測(cè)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(shí)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5－8所示：

圖5－8調(diào)用FC 125例子程序

下面對(duì)每個(gè)參數(shù)進(jìn)行說明。

CHECK_ACTIVE           :為1時(shí)開始檢測(cè)從站。

DP_MASTERSYSTEM        :PROFIBUS的ID號(hào)，在硬件組態(tài)中可以查看到PROFIBUS的ID號(hào)。 H站有兩條PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，需要調(diào)用FC125兩次，分別賦值兩個(gè)PROFIBUS的ID號(hào)，數(shù)據(jù)類型為INT。

DATA_FIELD             :50個(gè)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(chǎng)沒有連接硬件），16個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)區(qū)，每一個(gè)數(shù)據(jù)位對(duì)應(yīng)一個(gè)從站，置1表示一個(gè)從站丟失，如果丟失的從站返回或維修好，相對(duì)應(yīng)的位復(fù)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(yùn)行），16個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)區(qū)，每一個(gè)數(shù)據(jù)位對(duì)應(yīng)一個(gè)從站，置1表示一個(gè)從站故障，如果故障的從站返回或維修好，相對(duì)應(yīng)的位復(fù)位。數(shù)據(jù)類型為POINTER。

RETVAL                 :調(diào)用FC125時(shí)的狀態(tài)返回值，數(shù)據(jù)類型為INT。

BUSY                   :為1表示當(dāng)前正在執(zhí)行。

例如，本例中檢查到丟失的從站地址區(qū)為DBB52～DBB67 16個(gè)字節(jié)，每一字節(jié)8個(gè)位，每一個(gè)位表示一個(gè)從站，如果位被置1，表示從站丟失。圖5－9為從站編號(hào)的分配表，注意字節(jié)與站號(hào)排列次序：

圖5－9從站編號(hào)的分配表

在編程界面下選擇菜單欄中PLC->Monitor/Modify Variables，如圖5－10所示：

圖5－10打開變量監(jiān)控表

點(diǎn)擊工具欄中的，觀察在線診斷結(jié)果，如圖5－11所示：

[NextPage]

圖5－11監(jiān)控變量 

在第1欄中，顯示ID1的PROFIBUS沒有檢測(cè)到的從站為3，4號(hào)從站。

在第3欄中，顯示ID2的PROFIBUS 沒有檢測(cè)到的從站為3，4號(hào)從站。

通過FC125可以獲得故障的從站，從而排除故障。同時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(cuò)誤信息。

調(diào)用版本不同的FB125塊可能會(huì)檢測(cè)不到故障的從站

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(shí)變量可以對(duì)S7-400H系統(tǒng)進(jìn)行診斷，以O(shè)B70為例介紹診斷信息的讀取方法。OB70為I/O冗余錯(cuò)誤，當(dāng)DP主站錯(cuò)誤、從站接口模塊錯(cuò)誤以及主站連接從站I/O的更改都會(huì)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5－12所示：

圖5－12  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(jí)和ID:

·B#16#72: 離開事件（故障清除）

·B#16#73: 進(jìn)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)

OB70_PRIORITY   BYTE        優(yōu)先級(jí)；在STEP7硬件組態(tài)中可以分配

OB70_OB_NUMBR        BYTE         OB 號(hào)(70)

OB70_RESERVED_1 WORD        保留

OB70_INFO_1    WORD         與錯(cuò)誤代碼有關(guān)

OB70_INFO_2    WORD         與錯(cuò)誤代碼有關(guān)

OB70_INFO_3    WORD         與錯(cuò)誤代碼有關(guān)

OB70_DATE_TIME  DATE_AND_TIME OB塊調(diào)用的時(shí)間

下列事件觸發(fā)OB70的調(diào)用：

OB70_EV_CLASS      OB70_FLT_ID    OB70開始事件

B#16#72                      B#16#A2            DP主站故障

B#16#73/B#16#72      B#16#A3            冗余的DP從站故障/清除

故障代碼B#16#A2, B#16#A3的描述如下：

故障代碼                  位                    描述

·B#16#A2-                      

OB70_INFO_1：                             有故障DP主站的邏輯地址

OB70_INFO_2：                             保留

OB70_INFO_3：     0 to 7               保留

8 to 15             有故障DP主站的系統(tǒng)ID

·B#16#A3

OB70_INFO_1：                            DP主站的邏輯地址

OB70_INFO_2：                            有故障DP從站：

0 to 14              S7從站的邏輯地址或其他DP從站的診斷地址

                               15                     I/O識(shí)別，從站的數(shù)據(jù)類型

OB70_INFO_3：                              有故障DP從站：

 0 to 7                站號(hào)

8 to 15               主站的系統(tǒng)ID

如果觸發(fā)OB70調(diào)用的事件出現(xiàn)，可以將事件信息傳送到全局變量（例如M數(shù)據(jù)區(qū)）中進(jìn)行分析，OB70程序例子如圖5－13所示：

圖5－13 OB70程序示例

通過程序?qū)⒂|發(fā)OB70調(diào)用的事件信息記錄到MB20~MB27中，可以為后續(xù)的判斷及顯示使用。利用相同的方法，通過OB72、OB73可以讀取S7-400H系統(tǒng)其他的診斷信息，這里不作描述。