第5章 S7400H系统信息及诊断.docx
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第5章S7400H系统信息及诊断
第5章S7-400H系统信息及诊断
在生产控制中，通常需要对S7-400H系统的信息和状态进行监控，例如监控CPU的主从状态、操作状态、DP从站与主站的通信状态等信息。
在程序中可以通过对状态的判断进行必要的操作，也可以将系统信息上传到HMI，便于操作及维护人员监控。
通过功能块可以将系统信息读出，下面介绍读取不同系统信息调用功能块的方法。
5.1利用SFC51（SSL-IDW#16#xy71）读出H系统信息
SSL-ID（SYSTEMSTATUSLIST）系统状态目录，利用SFC51可以读出在SSL-ID指定的PLC系统信息，当SSL-ID等于W#16#0071时,表示需要读出S7-400H系统当前的状态，可以在OB1或循环中断组织块OB3X中调用，调用SFC51的例子如图5－1所示：
图5－1调用SFC51（SSL-IDW#16#0071）例子程序
SFC51的参数解释如下，
REQ：
为1是读取SZL_ID指定的系统信息，本例中M1.1为1时启动读请求。
SZL_ID：
指定需要读取的系统信息，本例为W#16#71，H系统当前状态。
INDEX：
本例中没有意义。
RET_VAL：
调用SFC51的状态字。
BUSY：
为1时表示读进程没有完成。
SZL_HEADER：
输出系统信息存储的数据记录区号及长度，结构数据类型。
DR：
指定输出系统信息存储在CPU的地址区。
参数SZL_HEADER与DR的地址区在DB1中建立，如5－2所示：
图5－2参数SZL_HEADER与DR的地址区
参数SZL_HEADER为一个结构数据，包括两个字，第一个字输出系统信息长度，例如W#16#10表示输出16个字节，第二个字输出存储系统信息的数据记录区，例如W#16#1表示数据记录区为1。
参数DR为存储系统信息的地址区，数据类型为指针，长度必须大于参数SZL_HEADER第一个字输出的信息长度。
本例中当M1.1为时，读取的系统信息存储在DB1.DBB4~DB1.DBB2016个字节中。
用户可以对16个字节长度的系统信息进行分析和处理，系统信息内容如下：
内容长度含义
Redinf2bytes冗余信息
W#16#0011：
单机HCPU运行
W#16#0012：
H系统2备1运行
Mwstat11byte状态字节1
Bit0：
保留
Bit1：
保留
Bit2：
保留
Bit3：
保留
Bit4：
机架0中CPU的状态
=0：
从CPU
=1：
主CPU
Bit5：
机架1中CPU的状态
=0：
从CPU
=1：
主CPU
Bit6：
保留
Bit7：
保留
Mwstat21byte状态字节2
Bit0：
同步连接状态01：
CPU0和CPU1同步
=0：
不可能
=1：
可能
Bit1：
0
Bit2:
：
0
Bit3：
保留
Bit4：
=0：
CPU没有在机架0
=1：
CPU在机架0上
（冗余模式：
bit4=0）
Bit5：
=0：
CPU没有在机架1
=1：
CPU在机架1上
（冗余模式：
bit5=0）
Bit6：
保留
Bit7：
主从切换是否从新使能
=0：
否
=1：
是
Hsfcinfo2bytesSFC90"H_CTRL"状态字
Bit0：
=0：
从新使能没有激活
=1：
从新使能激活
Bit1：
=0：
从站Updating使能
=1：
从站Updating没有使能
Bit2：
=0：
Link-up模式没有使能
=1：
Link-up模式使能
Bit3：
保留
Bit4：
保留
Bit5：
保留
Bit6：
保留
Bit7：
保留
Bit8：
保留
Samfehl2bytes保留
Bz_cpu_02bytesCPU在机架0的模式
W#16#0001：
停止（update）
W#16#0002：
停止（resetmemory）
W#16#0003：
停止（self-initialization）
W#16#0004：
停止（internal）
W#16#0005：
启动（coldrestart）
W#16#0006：
启动（warmrestart）
W#16#0007：
启动（hotrestart）
W#16#0008：
运行（solomode）
W#16#0009：
运行（redundantmode）
W#16#000A：
HOLD模式
W#16#000B：
LINK-UP模式
W#16#000C：
UPDATE模式
W#16#000D：
故障
W#16#000E：
自检测
W#16#000F：
没有开机
Bz_cpu_12bytesCPU在机架1的模式
（与bz_cpu_0相同）
Bz_cpu_22bytes保留
Cpu_valid1byte信息变量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_f1byte连接质量的状态（只有mwstat2bit0为1时有效）
●Bit0：
上部插孔的同步模块光纤连接质量被限制
●Bit1：
下部插孔的同步模块光纤连接质量被限制
Bit2到7：
0
5.2利用SFC51（SSL-IDW#16#xy75）读出H系统可切换DP从站的信息
当SSL-ID等于W#16#0C75时,表示需要读出S7-400H系统可切换DP从站（ET200M）的状态，SFC51可以在OB1或循环中断组织块OB3X中调用，调用SFC51的例子如图5－3所示：
图5－3调用SFC51（SSL-IDW#16#0C75）例子程序
与读取SSL-IDW#16#xy71的方法相同，参数SZL_ID变成W#16#C75，参数INDEX为从站的诊断地址，例如从站诊断地址为8181，转换十六进制为W#16#1FF5。
参数SZL_HEADER和DR结构与上例相同，读出的信息长度同样是16个字节，本例中当M1.1为时，读取的系统信息存储在DB1.DBB4~DB1.DBB2016个字节中。
用户可以对16个字节长度的DP从站信息进行分析和处理，信息内容如下：
内容长度含义
adr1_bgt01wordDP从站接口模块第一个地址区，它的主站接口模块插在机架0上：
DP主站的PROFIBUS系统ID号和从站站号。
adr2_bgt01wordDP从站接口模块第二个地址区，它的主站接口模块插在机架0上：
DP主站的槽号和子槽号（集成在CPU的主站模块的接口号）
adr1_bgt11wordDP从站接口模块第一个地址区，它的主站接口模块插在机架1上：
DP主站的PROFIBUS系统ID号和从站站号。
adr2_bgt11wordDP从站接口模块第二个地址区，它的主站接口模块插在机架1上：
DP主站的槽号和子槽号（集成在CPU的主站模块的接口号）
Res2words保留
Logadr1wordDP从站的诊断地址：
●Bits0到14：
诊断地址
●Bit15：
I/O标识符（0=输入，1=输出）
Slavestatus1word通信状态：
●Bit0=1：
机架0的DP主站模块不能访问从站接口模块
●Bit1=1：
机架1的DP主站模块不能访问从站接口模块
●Bits2到7：
保留（每一个位为0）
5.3利用SFC87读出冗余连接状态信息
S7-400H之间可以建立冗余的连接，在单一网络上，两个站建立的连接可能为4个，如图5－4所示：
图5－4单一网络建立连接
如果网卡分别为A、B、C、D，可能的连接为A-C、A-D、B-C、B-D。
如果在冗余的网络上四个网卡的连接数只能为两个，以图5－4为例，如果D网卡有故障，数据可以通过A-C、B-C的连接进行通信，A-D、B-D通信故障，故障信息可以通过调用SFC87读出，连接建立之后，可以查看到建立的四个S7连接，如图5－5所示：
图5－5冗余的网络连接
从上到下的连接数定义为0、1、2、3，通过SFC87的调用同时可以监控主连接和备有的连接数。
SFC87可以在OB1或循环中断组织块OB3X中调用，调用的例子如图5－6所示：
图5－6调用SFC87例子程序
SFC87的参数解释如下，
REQ：
为1时，诊断任务激活。
MODE：
操作模式。
操作模式有四种：
W#16#0不传送连接状态到数据接收区，只传送确认信息到操作系统。
W#16#1传送连接状态到数据接收区，传送确认信息到操作系统。
W#16#2只在连接状态改变时传送连接状态到数据接收区，传送确认信息到操作系统。
W#16#3只传送连接状态到数据接收区，不传送确认信息到操作系统。
RET_VAL：
调用SFC87状态返回值。
BUSY：
任务没有完成。
N-CON：
指示上一次连接状态（DIS_PCON）变化的连接数。
冗余连接可以建立多个，这里指其中一个连接。
CON_ARR：
连接状态接收区。
以CPU最大的连接数计算，每一个连接占用八个字节。
本例以CPU417-4H为例，CPU的连接数为64个，每一个连接需要占用八个字节，总共512个字节。
如果连接状态输出区小，在RET_VAL值中将有错误信息。
参数CON_ARR其实是一个数组变量，每一个数组单元对应CPU的一个连接，数组的单元由一个八个字节的结构变量组成，表示每一个连接的状态。
输出八个字节的连接状态含义如下：
内容长度含义
CON_IDWORD在NETPRO中组态的连接号，输出W#16#FFFF表示连接没有配置，CON_ARR[i].DIS_PCON被置位表示连接被从新配置或被删除。
STAT_CONBYTES7连接或S7冗余连接当前状态，可能的输出值：
B#16#00：
S7连接没有建立。
B#16#10：
S7冗余连接没有建立。
B#16#01：
S7连接正在被建立。
B#16#11：
S7冗余连接正在被建立。
B#16#02：
S7连接被建立。
B#16#12：
S7冗余连接被建立，但是连接没有冗余（例如D通
信处理器故障，只能建立A-C、B-C连接）。
B#16#13：
S7冗余连接被建立
PROD_CONBYTE当前正在运行连接的子连接，可能的值为0、1、2、3。
STBY_CONBYTE备用连接的子连接，可能的值为0、1、2、3。
B#16#FF表示没
有备份连接，只有S7冗余连接有备用连接。
DIS_PCONBOOLCON_ARR[i].STAT_CON输出值由W#16#12->W#16#13或
W#16#13->W#16#12转变后被置1。
其他状态的变化不作考虑。
当MODE=B#16#01或02时，状态输出到接收区CON_ARR后该位被复位；当MODE=B#16#03时，该位不变化。
RES0BYTE保留（B#16#00）
RES1BYTE保留（B#16#00）
5.4利用SFC90控制H系统的连接状态和检测
当冗余CPU其中一个出现故障，这时只有一个CPU工作，更换故障的CPU上电后，需要向主CPU发送link-up请求，主CPU检测到link-up请求,Update从CPU，从CPU进入工作状态。
link-up和Update过程将影响主CPU对快速过程的处理，例如在Update过程中信号状态的变化不能被识别（执行link-up和Update的时间参考H手册），在这种情况下，通过SFC90可以终止link-up和Update过程，快速过程执行完成后再使能link-up和Update过程，通过调用SFC90还可以使H-CPU执行对数据存储区的检查，SFC90在OB1或循环中断组织块OB3X中调用，调用的例子如图5－7所示：
图5－7调用SFC90例子程序
SFC90的参数解释如下：
REQ：
为1时，控制任务激活。
MODE：
操作模式。
操作模式有七种：
B#16#3取消Link-up过程。
B#16#4使能Link-up过程。
B#16#1取消Updating过程。
B#16#2使能Updating过程。
B#16#20取消在SUBMODE中指定的循环自检测部分。
一个自检测部分只能取消一次。
B#16#21添加在SUBMODE中指定的循环自检测部分。
一个自检测部分在取消后才能添加。
B#16#22立即执行在SUBMODE中指定的自检测部分。
SUBMODE：
操作子模式。
操作子模式有六种：
0SP7–ASIC–检测
1Code存储器检测
2Data存储器检测
3操作系统代码校验和检测
4Code块校验和检测
5冗余操作中对数据块、M区、计数器、计数器的比较
RET_VAL：
调用SFC90状态返回值。
BUSY：
BUSY=1指示任务没有完成。
5.5利用FC125监控DP从站工作状态
在程序中调用FC125可以判断系统中DP从站和模块的错误。
它可以检测到丢失和故障的从站，S7-400H具有冗余的PROFIBUS总线，所以必须在CPU中调用2次，分别监控两条PROFIBUS（通过参数DP_MASTERSYSTEM识别）总线上的从站。
FC125需要在OB1中调用，在OB1中调用的程序如图5－8所示：
图5－8调用FC125例子程序
下面对每个参数进行说明。
CHECK_ACTIVE:
为1时开始检测从站。
EXTERNAL_DP_INTERFACE:
选择DP主站的接口，0表示集成在CPU上的DP主站，1表示外部DP主站接口，如CP443-5等。
DP_MASTERSYSTEM:
PROFIBUS的ID号，在硬件组态中可以查看到PROFIBUS的ID号。
H站有两条PROFIBUS网络，需要调用FC125两次，分别赋值两个PROFIBUS的ID号，数据类型为INT。
DATA_FIELD:
50个字节的数据区，仅供FC125内部使用，数据类型为POINTER。
SUM_SLAVES_DIAG:
从站诊断的总数，数据类型为INT。
LIST_SLAVES_NOT_PRESENT:
检查到丢失的从站（软件已经组态但是现场没有连接硬件），16个字节的数据区，每一个数据位对应一个从站，置1表示一个从站丢失，如果丢失的从站返回或维修好，相对应的位复位。
数据类型为POINTER。
LIST_SLAVES_ERROR:
故障的从站（部分模块有故障，其他模块可以连续运行），16个字节的数据区，每一个数据位对应一个从站，置1表示一个从站故障，如果故障的从站返回或维修好，相对应的位复位。
数据类型为POINTER。
RETVAL:
调用FC125时的状态返回值，数据类型为INT。
BUSY:
为1表示当前正在执行。
例如，本例中检查到丢失的从站地址区为DBB52～DBB6716个字节，每一字节8个位，每一个位表示一个从站，如果位被置1，表示从站丢失。
图5－9为从站编号的分配表，注意字节与站号排列次序：
图5－9从站编号的分配表
在编程界面下选择菜单栏中PLC->Monitor/ModifyVariables，如图5－10所示：
图5－10打开变量监控表
点击工具栏中的
，观察在线诊断结果，如图5－11所示：
图5－11监控变量
在第1栏中，显示ID1的PROFIBUS没有检测到的从站为3，4号从站。
在第3栏中，显示ID2的PROFIBUS没有检测到的从站为3，4号从站。
通过FC125可以获得故障的从站，从而排除故障。
同时数据存储区可以作为接口被其它程序读取和调用（如WINCC），更直观地在界面中显示故障从站和错误信息。
调用版本不同的FB125块可能会检测不到故障的从站
5.6利用OB块诊断S7-400H系统
通过组织块OB70、OB72、OB73中的临时变量可以对S7-400H系统进行诊断，以OB70为例介绍诊断信息的读取方法。
OB70为I/O冗余错误，当DP主站错误、从站接口模块错误以及主站连接从站I/O的更改都会调用OB70。
在程序中建立OB70，打开OB70可以看到接口参数，如图5－12所示：
图5－12OB70接口参数
接口参数解释如下：
变量类型描述
OB70_EV_CLASSBYTE事件等级和ID:
·B#16#72:
离开事件（故障清除）
·B#16#73:
进来事件（出现故障）
OB70_FLT_IDBYTE故障代码（可能的值:
B#16#A2,B#16#A3）
OB70_PRIORITYBYTE优先级；在STEP7硬件组态中可以分配
OB70_OB_NUMBRBYTEOB号（70）
OB70_RESERVED_1WORD保留
OB70_INFO_1WORD与错误代码有关
OB70_INFO_2WORD与错误代码有关
OB70_INFO_3WORD与错误代码有关
OB70_DATE_TIMEDATE_AND_TIMEOB块调用的时间
下列事件触发OB70的调用：
OB70_EV_CLASSOB70_FLT_IDOB70开始事件
B#16#72B#16#A2DP主站故障
B#16#73/B#16#72B#16#A3冗余的DP从站故障/清除
故障代码B#16#A2,B#16#A3的描述如下：
故障代码位描述
·B#16#A2-
OB70_INFO_1：
有故障DP主站的逻辑地址
OB70_INFO_2：
保留
OB70_INFO_3：
0to7保留
8to15有故障DP主站的系统ID
·B#16#A3
OB70_INFO_1：
DP主站的逻辑地址
OB70_INFO_2：
有故障DP从站：
0to14S7从站的逻辑地址或其他DP从站的诊断地址
15I/O识别，从站的数据类型
OB70_INFO_3：
有故障DP从站：
0to7站号
8to15主站的系统ID
如果触发OB70调用的事件出现，可以将事件信息传送到全局变量（例如M数据区）中进行分析，OB70程序例子如图5－13所示：
图5－13OB70程序示例
通过程序将触发OB70调用的事件信息记录到MB20~MB27中，可以为后续的判断及显示使用。
利用相同的方法，通过OB72、OB73可以读取S7-400H系统其他的诊断信息，这里不作描述。
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