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西門子S7-400 CPU啟動(暖啟動)，冷啟動和熱啟動的區(qū)別

通電后，西門子S7-400 CPU 開始執(zhí)行用戶程序之前，啟動程序已開始工作。在啟動程序中，用戶可以對循環(huán)程序通過編程啟動 OB 來進(jìn)行相應(yīng)地定義預(yù)設(shè)置。

如下有三種啟動方式： 

在操作模式“STARTUP”中：
程序在啟動 OB 中運行( OB 100 為啟動(暖啟動)，OB101 為熱啟動，OB102 為冷啟動) 。
不可用時間和報警控制程序運行。時間保持更新。運行時間表在運行。信號模塊上的數(shù)字輸出被鎖定，但可以通過直接存儲來設(shè)置。

啟動(暖啟動)：

圖 01

 在啟動(暖啟動)中， 程序處理以“基本設(shè)置”內(nèi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)和用戶地址范圍為程序啟動點來重啟。過程映像區(qū)，非保持存儲器，定時器和計數(shù)器都重新設(shè)置。保持的存儲器，定時器，計數(shù)器各自都保留其最后的有效數(shù)值。所有以“未保留”的屬性參數(shù)化的數(shù)據(jù)塊被復(fù)位為初始值。其他數(shù)據(jù)塊各自保留其最后的有效數(shù)值。程序處理從頭開始再次重新啟動 (啟動 OB 或 OB1) 。如果供電中斷，暖啟動只可用于緩沖模式。如若運行的 CPU 沒有后備電池，當(dāng)開關(guān)接通或 POWER OFF 后重新上電時，CPU 將自動復(fù)位并重新啟動(暖啟動)。
如果系統(tǒng)不要求*復(fù)位，那么啟動(暖啟動)一直是可行的。在如下情況發(fā)生后，只有啟動(暖啟動)可行：

1. *復(fù)位。

2. 在CPU 的 STOP 模式下載入用戶程序。

3. USTACK/BSTACK 溢出。

4. 通過 POWER OFF 或模式開關(guān)使啟動(熱啟動)被中斷。

5. 重新啟動超出參數(shù)化中斷的時間限制。

啟動(暖啟動)的操作命令：用戶可以觸發(fā)手動啟動(暖啟動)：

1. 通過模式選擇開關(guān)(如果可以，CRST/WRST  開關(guān)必須設(shè)置為 CRST)

2. 通過PG的命令菜單或通訊功能(模式選擇開關(guān)需設(shè)置在 RUN 或 RUN-P 位置).

3. 在 POWER ON 時，下面的狀態(tài)會觸發(fā)自動啟動(暖啟動)：

4. POWER OFF 時 CPU 不在 STOP .  

5. 模式選擇開關(guān)設(shè)置到 RUN 或者 RUN-P.

6. 沒有將 POWER ON 的參數(shù)設(shè)置為自動熱啟動或自動冷啟動。

7. CPU　的啟動(暖啟動)沒有因電源故障而引起中斷(不依賴于啟動的參數(shù)設(shè)置)

冷啟動：

圖 02

冷啟動時，主存儲器中 SFC 生成的數(shù)據(jù)塊都被刪除，其他數(shù)據(jù)塊從裝載存儲器中獲取默認(rèn)值。無論是否設(shè)置數(shù)據(jù)保持，過程映像區(qū)，定時器，計數(shù)器，指示器都將在程序(裝載存儲器)中重新設(shè)置到初始值。輸入的過程映像區(qū)被讀入，STEP 7 用戶程序開始重新啟動 (OB102 或 OB1).

冷啟動的操作命令：只能從 PG 觸發(fā)手動冷啟動。如果參數(shù)已相應(yīng)地定義于 STEP 7 中，某些 S7-400 CPU 可通過模式選擇開關(guān)和啟動模式轉(zhuǎn)換 (CRST/WRST) 來執(zhí)行冷啟動。

熱啟動：

圖 03

在 RUN 狀態(tài)下電源中斷后再次供電，S7-400 CPU 通過初始化路徑然后自動執(zhí)行熱啟動。重新熱啟動后，用戶程序在中斷點繼續(xù)運行 (定時器，計數(shù)器，指示器不被重新設(shè)置，當(dāng)前數(shù)值保存在 DB 塊中)。在斷電前未執(zhí)行的用戶程序被稱為剩余循環(huán)程序。剩余循環(huán)程序同時包括時間和報警控制程序部分。 

熱啟動中，所有數(shù)據(jù)包括過程映像區(qū)都執(zhí)行它們最后的有效數(shù)值。程序在中斷點繼續(xù)執(zhí)行命令。在當(dāng)前周期完成之前，輸出不會改變。如果供電中斷，熱啟動只可適用于緩沖模式。原則上來說，如果用戶程序在 STOP 狀態(tài)下沒有改變 (例如裝載一個修改過的塊) 或者因為某些原因而不需要進(jìn)行啟動 (暖啟動)，那么，熱啟動是允許的。

1. 熱啟動的操作命令：
   如果相關(guān)參數(shù)已設(shè)定于 CPU 中，并且是如下原因造成 STOP, 那么手動熱啟動是可行的：

2. 模式選擇器從 RUN 轉(zhuǎn)換到 STOP。

3. STOP 已被用戶編程，STOP 在調(diào)用 OB 后未被載入。

4. STOP 狀態(tài)包含于 PG 或某個通訊功能。

用戶可以觸發(fā)熱啟動：
通過模式選擇開關(guān)來選擇。
CRST/WRST 需設(shè)置在 WRST。
通過 PG 菜單命令或通過通訊功能 (模式選擇開關(guān)設(shè)置到 RUN 或 RUN-P)
手動熱啟動已在 CPU 中參數(shù)化。
自動熱啟動可在 POWER ON 狀態(tài)下被觸發(fā)，如果：
在 POWER OFF 狀態(tài)下，CPU 不在 STOP 或 HALT。
模式選擇開關(guān)設(shè)置到 RUN 或 RUN-P。
自動熱啟動已為 POWER ON 在 CPU 內(nèi)參數(shù)化。
在自動熱啟動中，CRST/WRST 的轉(zhuǎn)換是無效的。

PPI、MPI和PROFIBUS轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)通訊

SCANET產(chǎn)品已經(jīng)從單一的SCANET4升級為SCANET V5整個系列，增加了十多個功能，包括從較簡單的現(xiàn)場設(shè)備以太網(wǎng)監(jiān)控、車間級數(shù)據(jù)采集、設(shè)備與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)互聯(lián)、再到基于互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和設(shè)備程序調(diào)試診斷。同時，根據(jù)不同的功能我們也調(diào)整了產(chǎn)品價位，為用戶提供更多的選擇，為工廠信息化系統(tǒng)提供更加經(jīng)濟的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集方案。
SCANET產(chǎn)品將西門子現(xiàn)場總線PPI、MPI和PROFIBUS轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)通訊，為西門子S7-200/300/400/1200/1500提供業(yè)界較全面的以太網(wǎng)通訊解決方案。 產(chǎn)品系列包括SCANET2（精簡版）、SCANET3（基本版）、SCANET4（高級版）以及SCANET5（專業(yè)版），每個系列包括兩個型號：S7PPI和S7MPI。其中S7PPI型號用于S7-200、200SMART通訊；S7MPI型號用于S7全系列PLC及840D數(shù)控系統(tǒng)。SCANET也可用于國產(chǎn)兼容西門子控制器，如歐辰、合信、億維等品牌。 
整個系列產(chǎn)品的功能包括基本的上位機組態(tài)軟件通訊，STEP7編程調(diào)試，ModbusTCP通訊、高級語言編程通訊，OPC服務(wù)器通訊，擴展通訊口的HMI通訊、Modbus主站和從站通訊、Modbus-ModbusTCP和透明傳輸，基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)訂閱和STEP7遠(yuǎn)程調(diào)試等功能。 
產(chǎn)品的整個設(shè)計遵循硬件上可靠穩(wěn)定，軟件上功能豐富，應(yīng)用上簡單易用的三大原則。
為此我們高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計產(chǎn)品：
1.       SCANET模塊設(shè)計為即插即用，默認(rèn)是從PLC的通訊口獲得工作電源；在某些場合，譬如PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的從站設(shè)備上，其通訊口可能沒有24VDC電源，為此就必須外部端子供電。我們在設(shè)計上采用雙路電源隔離方案、電源反接保護(hù)以及抗浪涌保護(hù)器件，從而保證SCANET供電的安全性。 

2.       在SCANET3/4/5系列上采用了RS485磁性隔離通訊收發(fā)器，通訊器件的電源和信號與PLC通訊口*隔離，在信號線路上增加了TVS浪涌保護(hù)器件和EMC濾波器件，提高通訊信號的抗干擾性，同時也保證了PLC通訊口的安全。 

3.       在整個SCANET系列產(chǎn)品上我們采用了全功能的工業(yè)級以太網(wǎng)通訊收發(fā)器，采用六類網(wǎng)線，SCANET可以達(dá)到150米的標(biāo)稱節(jié)點距離。 

4.       整個系列產(chǎn)品均通過了歐盟的CE認(rèn)證，檢測標(biāo)準(zhǔn)： 

a)       EN61000-6-4:2007+A1:2011；

b)      EN61000-6-2:2005； 

5.       在軟件功能設(shè)計上我們從用戶的實際需求出發(fā)開發(fā)相應(yīng)功能，即使是入門級的SCANET2，其通訊功能也是非常強大。它可以同時服務(wù)8個上位機通訊，支持幾乎所有市面上的SCADA組態(tài)軟件；當(dāng)然如果想節(jié)省成本，你也沒必要每一個PLC配置一個SCANET，你可以將幾個PLC的通訊口連成一個S7總線，設(shè)置PLC通訊口不同的MPI地址，用一個SCANET模塊插在任意PLC通訊口就可以了。還有一些省成本的方法，譬如你可以把西門子僅用于連接S7-200的SMART IE觸摸屏連接到S7-300。SCANET的S7PPI型號也是支持WINCC通訊的。另外如果是S7-200并且有個國產(chǎn)觸摸屏要和PLC通訊，那么你可以將SCANET改成橋接模式，設(shè)置擴展通訊口功能為HMI模式，將觸摸屏的通訊線插到SCANET上面的母口就可以了，SCANET會自動檢測觸摸屏的通訊波特率并自動實現(xiàn)通訊。 

6.       SCANET所有系列產(chǎn)品上集成了ModbusTCP服務(wù)器通訊。ModbusTCP協(xié)議是開放的，很多人愿意使用ModbusTCP的原因也在于其開放性和易用性，特別是工廠車間信息化設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，會有很多品牌的PLC控制系統(tǒng)，這個時候如果統(tǒng)一成ModbusTCP通訊，那么上位軟件編寫會很方便。但我們知道西門子S7-200/300/400系列的CP以太網(wǎng)模塊并不直接支持ModbusTCP通訊，你可能需要編程，還需要建立S7數(shù)據(jù)區(qū)到Modbus數(shù)據(jù)區(qū)的對應(yīng)關(guān)系。SCANET是通過映射表的方式來解決這個問題的，你可以將西門子的I區(qū)映射為Modbus的INPUT，也可以將M區(qū)映射為INPUT，也可以將模擬量AI區(qū)映射為輸入寄存器，如果PLC數(shù)據(jù)分布在不同的DB塊，那么可以定義多個映射，譬如將DB1.DBW0~DBW98映射為保持寄存器的0-49；將DB2.DBW0~DBW98映射為保持寄存器的100-149，所有的定義都是非常自由的，總共可以寫32個映射規(guī)則，應(yīng)該足夠了。 

7.       從SCANET3開始，通訊母口集成了Modbus-ModbusTCP通訊，在滿足西門子PLC以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的同時提供了一個額外的現(xiàn)場Modbus儀表的數(shù)據(jù)采集功能。這在某些信息化場合是很有用的，譬如采集設(shè)備運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的同時也需要采集設(shè)備的用電計量，這在現(xiàn)場通常是個麻煩：用PLC來采集電表就要增加額外的通訊口，改動程序；或者增加一個Modbus-ModbusTCP的網(wǎng)關(guān)，不算網(wǎng)關(guān)成本，至少IP地址就成倍增加，如果一個車間有200多臺設(shè)備，那至少要兩個網(wǎng)段了。在這類場合用SCANET就很簡單，公口連接西門子PLC，母口連接電表，上位機統(tǒng)一用ModbusTCP通訊，一個模塊兩個用途，可以大大降低項目復(fù)雜度和成本。

8.       SCANET4/5系列集成了Modbus主站通訊功能。我們知道Modbus儀表在工控上用的很多，如歐姆龍溫控器、各種流量計等等，在DCS系統(tǒng)上就更普遍。而西門子S7系列PLC在Modbus通訊方面還不是很*，對于S7-200，實現(xiàn)讀寫Modbus儀表的數(shù)據(jù)就需要占用掉PLC的一個通訊口，同時在PLC程序中調(diào)用Modbus通訊庫；如果還需要一個觸摸屏來實現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控，那么就需要采用集成兩個通訊口的CPU。對于S7-300，可以采用CP340模塊，自己編寫Modbus通訊代碼，或者采用Modbus功能狗，這個很貴；當(dāng)然如果CPU集成PROFIBUS，也可以采用DP-Modbus網(wǎng)關(guān)。SCANET在這個案例上提供了一個解決方案，只需要在配置軟件中編寫Modbus數(shù)據(jù)交換命令，SCANET運行時將自動在Modbus從站和PLC之間傳送數(shù)據(jù)。共有72條數(shù)據(jù)傳輸命令，連接10個左右的儀表應(yīng)該足夠了，每條命令最多可一次性傳送連續(xù)的100個字，這比DP-Modbus網(wǎng)關(guān)通常的244個字節(jié)I/O數(shù)據(jù)區(qū)多得多。 

9.       從SCANET3開始，SCANET模塊集成了STEP7遠(yuǎn)程調(diào)試功能，這是通過凌頂公司的公共服務(wù)器來實現(xiàn)的，我們?yōu)镾CANET用戶提供*免費的公共服務(wù)，這對于很多出口設(shè)備的臨時性的遠(yuǎn)程設(shè)備診斷會很方便。你不需要構(gòu)建VPN網(wǎng)絡(luò)，只需將現(xiàn)場的SCANET接入互聯(lián)網(wǎng)，通常內(nèi)網(wǎng)到公網(wǎng)的出口是通過路由器的WAN口出去的，你可以將SCANET接入到這個路由器，也可以接到這個路由器下面的分路交換機。 

10.   從SCANET3開始，SCANET集成了以太網(wǎng)客戶機通訊。它主要用于站點之間的數(shù)據(jù)交換，可以在SCANET所在S7總線上各PLC站點之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，也可以通過以太網(wǎng)在第三方設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)，你可以將SCANET連接到SCANET，也可以連接到其他控制系統(tǒng)的CP243、CP343以太網(wǎng)模塊或者集成PN接口的CPU，從而讀寫它們的數(shù)據(jù)；你也可以連接到集成ModbusTCP服務(wù)器功能的站點，譬如施耐德集成以太網(wǎng)接口的PLC，和它進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。所有的數(shù)據(jù)交換也是通過命令配置方式進(jìn)行。單個客戶機有24條數(shù)據(jù)交換命令。SCANET3/4集成了1個客戶機，SCANET5集成了8個客戶機。 

11.  從SCANET3開始，所有的PCB上集成了將來用于WIFI擴展模塊的接口，到時你可以采購一個WIFI模塊，插入SCANET母版、更新好固件就可以無線編程，耐心等待，時間不會太長。 全系列SCANET模塊已經(jīng)采用網(wǎng)頁更新固件的方式，如果你是VPN網(wǎng)絡(luò)，就可以遠(yuǎn)程更新固件。

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