【SST-PFB3-PCI伍德海德】

廈門莫格電氣自動化有限公司是一家多年專業(yè)銷售進口自動化系統(tǒng)（機器人系統(tǒng)、分布式控制系統(tǒng)DCS、可編程序控制器PLC、 工業(yè)控制通訊轉(zhuǎn)換器 、遠(yuǎn)端輸出/輸入模塊、人機界面）備件。以停產(chǎn)控制系統(tǒng)零部件、為優(yōu)勢、我們有大量庫存和盈余操控系統(tǒng)零件、停產(chǎn)的控制系統(tǒng)部分硬件、我們也發(fā)布了許多新的硬件和產(chǎn)品來支持你現(xiàn)有的控制系統(tǒng)或運用的控制技術(shù)、停產(chǎn)的“DCS系統(tǒng)備品 備件 PLC模塊 備件”整機及配件系列、有著強大的優(yōu)勢。只要您需要的PLC產(chǎn)品、我們就能幫您找到、公司價格優(yōu)勢。

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【SST-PFB3-PCI伍德海德】

廈門莫格電氣自動化有限公司

：雷琳

：/，

 在工業(yè)自動化系統(tǒng)中，為了使系統(tǒng)*穩(wěn)定可靠地運行，大量選用可編程邏輯控制器(PLC)作為控制器，甚至在此基礎(chǔ)上組建冗余系統(tǒng)進一步提高系統(tǒng)的可靠性。冗余的分類方式很多。目前，采用的PLC冗余方式分為2種，即軟冗余和硬冗余。西門子公司在這2方面均給出了解決方案。基于S7-400H的硬冗余的可靠性高，但構(gòu)建系統(tǒng)成本也較高。而基于S7-300或S7-400的軟冗余是一種綜合考慮提高可靠性和降低成本的折中方案。目前，軟冗余系統(tǒng)已經(jīng)在污水處理、冶金、化工等控制工程中得到了普遍應(yīng)用。但目前對于軟冗余的性能，仍缺乏系統(tǒng)的研究。文中首先敘述西門子PLC軟冗余系統(tǒng)的實現(xiàn)原理，然后重點分析主備切換時間和數(shù)據(jù)同步時間，以便為類似控制系統(tǒng)設(shè)計提供參考依據(jù)。
   
    1、 軟冗余實現(xiàn)原理
   
    典型的PLC軟冗余系統(tǒng)組成案例如圖1所示。

    在系統(tǒng)運行時2個CPU均啟動，但只有主CPU執(zhí)行控制命令，備用CPU檢測主CPU狀態(tài)，時刻準(zhǔn)備接替主CPU繼續(xù)工作。與主CPU通信的IMl 53—2模塊處于激活狀態(tài)使主CPU能訪問I／0模塊。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生特定故障時，系統(tǒng)可以實現(xiàn)主備切換，備站接替主站繼續(xù)運行。這些故障包括：主機架電源、背板總線等故障；CPU故障；Profibus現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)故障；ET200M站的通信接口模塊IMl53故障。
   
    PLC軟冗余系統(tǒng)要實現(xiàn)軟冗余功能，需要存程序中調(diào)用冗余軟件包的功能模塊，其主要包括：初始化冗余系統(tǒng)運行參數(shù)的FCl00模塊；故障診斷、主備切換的FCl02模塊；發(fā)送／接收數(shù)據(jù)的FBl03模塊；調(diào)用FBl03進行數(shù)據(jù)同步、分析系統(tǒng)狀態(tài)的FBl01模塊。

1.1如何獲得指針或者間接尋址有關(guān)的信息?
指針的類型包括16位指針、32位指針、Pointer（6Byte）和Any（10Byte）。16位指針用于定時器、計數(shù)器、程序塊的尋址；32位指針用于I/Q/M/L/數(shù)據(jù)塊等存儲器中位、字節(jié)、字以及雙字的尋址，其中第0~2位表示位地址（0~7）、第3~18位為字節(jié)地址，其余位未定義；Pointer和Any一般應(yīng)用在復(fù)雜數(shù)據(jù)類型（比如Date_and_Time /Array/String等）在FB、FC之間的傳遞。而Any可以看做是對Pointer的延伸，因為由10Byte組成的Any中Byte4~Byte9就是一個Pointer。
了解指針的格式十分重要，為正確使用指針，應(yīng)閱讀如下內(nèi)容：
1、 "SIMATIC Programming with STEP 7 V5.5" 05/2010 第27.3.4章 參數(shù)類型
2、文檔：1008用于S7-300 和S7-400 的語句表(STL)編程
3、文檔：F0215，S7-300和S7-400尋址 1.2為什么語句 LAR1 P##PointerInput 在一個函數(shù)(FC)中是無效的,然而，同樣的語句在一個功能塊(FB)中是有效的?
在FC被調(diào)用時，復(fù)雜數(shù)據(jù)類型例如指針是被復(fù)制到調(diào)用者的臨時變量區(qū)中，在FC內(nèi)部對此V區(qū)地址直接取址放入到地址寄存器AR1或AR2是不被編譯器規(guī)則接受的（導(dǎo)致MC7寄存器信息過長），也就是說在FC內(nèi)部通過P#進行地址寄存器取址僅能支持Temp臨時變量。因此如果需要在FC中操作指針等復(fù)雜輸入輸出變量地址需要使用累加器進行中轉(zhuǎn)。
考慮到程序的*性、遵守編譯器規(guī)則和STL手冊中LAR1指令說明，建議用戶使用如下指令操作：
L P##PointerInput
LAR1 1.3 STEP 7 中哪些操作會覆蓋DB/DI寄存器或者地址寄存器AR1/AR2的內(nèi)容?
下面說明了可能引起DB/DI寄存器或者地址寄存器AR1/AR2內(nèi)容改變的一些操作：

• DB寄存器和AR1受到影響的操作
  1. 使用完整的DB路徑（如L DB20.Val）或者調(diào)用FC/FB時使用DB塊完整地址作為其參數(shù)，則DB寄存器內(nèi)容被覆蓋。
  例如在OB1中調(diào)用FC1后，DB寄存器變成20。
  OPN DB1
  Call FC1
  Input(bit)：DB20.DBX0.2
  因此在編程的時候，OPN 指令打開數(shù)據(jù)塊，通過DBX x.y的方式訪問其中內(nèi)容， 但是如果在打開數(shù)據(jù)塊后DB寄存器的內(nèi)容被修改了，則DBX x.y的方式訪問變量則 會訪問到錯誤的地址?？梢酝ㄟ^使用符號尋址的方式或者使用完整路徑編程避免，當(dāng) 然重新使用 OPN指令也是可以的。
  2. 調(diào)用FC時使用string, array, structure ，UDT作為其形參或者調(diào)用FB時使用string, array, structure 或者UDT作為其in out形參，在FC/FB程序中訪問這些地址則AR1寄存器內(nèi)容被覆蓋，因此當(dāng)使用AR1進行間接尋址時需要注意AR1內(nèi)容的正確性。
• AR2地址寄存器和DI寄存器在FB中作為參數(shù)和靜態(tài)變量的基址尋址使用。AR2和DI如果被修改，會影響FB的參數(shù)訪問，如果希望在FB中使用DI寄存器或者地址寄存器AR2，必須預(yù)先保存它們中的內(nèi)容，并在使用后恢復(fù)它們,例如：
  TAR2 #AR2_SAVE; //AR2寄存器狀態(tài)保存到#AR2_SAVE
  L DINO;
  T #DB2_SAVE; //DI寄存器狀態(tài)保存到#DB2_SAVE

User Program

LAR2 #AR2_SAVE; //AR2寄存器恢復(fù)到使用前狀態(tài)
OPN DI [#DB2_SAVE]; //DI寄存器恢復(fù)到使用前狀態(tài)

1.4 如何得到多重背景FB中的變量在背景DB里的偏移量呢？
可以用下面的方法處理：
TAR2 (得到多重背景FB在背景DB里的偏移地址)
AD DW#16#00FFFFFF (屏蔽掉存儲區(qū)ID，可參考32位指針格式)
L P##Variable (得到變量在多重背景FB里的地址)
+D (多重背景FB的偏移地址與變量在多重背景FB里地址相加，即得到實際偏移量)
LAR1

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