CPU 的运行模式

主要讲述在任何时间点上CPU 的操作行为 了解 CPU 的运行模式对编写启动程序 检测 和错误诊断有帮助

从POWER ON 到冗余系统模式的操作方法

总的来说 两上CPU 具有相同的权力 所以每一个 CPU 既可以成为主 CPU 也可以成 为热备CPU 为了方便理解 图 4-2 预先指定主 CPU CPU0 比热备 CPU CPU1 的 优先权高

图5-2 分析了当两个 CPU 从 POWER ON 上电 到冗余系统模式的操作方法 由于保 持 HOLD 模式 参见 5.3.5 节 和 ERROR-SEARCH 参见 5.3.6 节 属于特殊运行 模式 没有列在图中

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图5-2 容错系统的系统组成与运行模式

5.3.1 停止 STOP 运行模式

除了附加说明的情况外 S7-400H 的两个 CPU 在 STOP 模式时 其性能几乎和 S7-400 的标准CPU 完全一样

当两个CPU 都处于 STOP 模式 而用户想装入一个组态程序 应确保把程序装载到主 CPU 上 只有主CPU 才能将数据块传送到 I/O 模板

存储器复位

只有当CPU 处于工作状态时 对存储器复位才起作用 如果用户想对两个 CPU 进行复位 必须先对一个CPU 进行复位 然后再对另一个 CPU 进行复位

5.3.2 启动 START UP 运行模式

除了附加说明的情况外 S7-400H 的两个 CPU 在 STARTUP 模式时 其性能几乎和 S7-400 的标准 CPU 完全一样

Startup 启动

容错 CPU 分冷启动和再启动 暖启动 容错 CPU 不支持重新启动

由主 CPU 完成的启动过程

S7-400H 的启动模式完全由主 CPU 完成 热备 CPU 在启动过程中不起作用 STARTUP 模式时 主 CPU 比较用户用 STEP 7 程序创建的现存的包括硬件的 I/O 配置 如果存在差异 主CPU 采取的措施和 S7-400 标准 CPU 采取的措施一致

主CPU 对下述设备进行检查并分配参数 1. 切换式I/O 模板

2. 单向 单通道 I/O 模板 进一步说明

有关 STARTUP 模式的详细说明请参见 STEP7 编程手册

5.3.3 链接 LINK-UP 和更新 UPDATE 运行状态

容错系统在接受冗余式工作模式之前 主CPU 检查和更新热备 CPU 的存储器内容 例外 情况 当切换到配置修改后的CPU 时进行的链接和更新除外

在连续运行状态中检查和更新存储器内容的工作分两项进行 即按照下述的 链接 和 更 新 进行

在链接和更新工作期间 主CPU 一直处于 RUN 工作模式 热备 CPU 处于 LINK-UP 或 UPDATE 工作模式

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当执行链接和更新工作时 在冗余工作模式和主/热备 CPU 切换工作模式之间会产生一定 的差别 有关组态修改主/热备 CPU 切换模式的资料请看第 10 章 有关链接和更新过 程的详细信息见6.2 节

5.3.4 RUN 运行 运行状态

除了附加说明的情况外 S7-400H 的两个 CPU 在 RUN 模式时 其性能几乎和 S7-400 的 标准CPU 完全一样

两个CPU 中至少一个 CPU 按下述模式执行用户程序

• ^单一模式

• ^{链接 更新模式}

• ^冗余模式

单一模式 Link-up Update 工作模式

在上述命名的系统工作模式中主CPU 处于 RUN 状态 并且执行本 CPU 上的用户程序 冗余工作模式

在冗余工作模式 主CPU 和热备 CPU 都处在 RUN 状态 两个 CPU 同步执行用户程 序 并相互检查

在冗余模式中 不能利用断点指令检测用户程序

只有当两个 CPU 是同期发布的产品并具有相同的固件版本时 才能组成冗余系统模式 表5-3 列出引起系统退出冗余模式的各种故障

表5-3 导致终止冗余工作模式的各种故障

故障 措施

一个CPU 处于故障状态 参见第 10.1.1 节 冗余链接出现故障 同步子模板或光缆出现故障 参见第 10.1.5 节 RAM 比较中出现错误 比较错误 参见第 5.3.6 节

冗余模板

冗余系统工作模式时执行下述规定

冗余使用的模板 例如 DP 从站接口模板 IM 153-2 必须相同——换句话说 它们的订 货号 版本和固件版本必须相同

5.3.5 保持 Hold 运行状态

除了附加说明的情况外 S7-400H 的两个 CPU 在 HOLD 模式时 其性能几乎和 S7-400 的标准CPU 完全一样

HOLD 模式是一种特殊情况 只有在测试时才使用

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什么情况下会出现HOLD 工作模式

只能从STARTUP 模式和单一模式中的 RUN 子模式中转换到 HOLD 模式 特点

• ^当容错CPU 处于 HOLD 模式时 不能进入链接和更新工作模式 热备 CPU 保持在 STOP 状态 并发布一个诊断信息

• 如果容错系统仍在冗余系统模式下工作 就没有保持位置可以设定

5.3.6 故障排除 TROUBLESHOOTING 运行状态

在自检过程中 将比较主CPU 和热备 CPU 如果检查出不同 则给出比较错误报告 可 能的错误有硬件错误 校验和错误以及RAM/PIQ 比较错误

以下事件会触发 TROUBLESHOOTING 模式

1. 如果在冗余模式下单向调用OB 121 只在一个 CPU 上 假定出现硬件故障 该 CPU 会进入 TROUBLESHOOTING 模式 其它 CPU 都成为主 CPU 如果需要的话 可以继续处在单一模式

2. 如 果 在 冗 余 模 式 下 只 在 一 个 CPU 上 出 现 校 验 和 错 误 该 CPU 会 进 入 TROUBLESHOOTING 模式 其它 CPU 都成为主 CPU 如果需要的话 可以继 续处在单一模式

3. 如 果 在 冗 余 模 式 下 出 现 RAM/PIQ 比 较 错 误 热 备 CPU 将 进 入 TROUBLESHOOTING 模式 缺省反应 主CPU 继续处于单一工作模式 至于对于 RAM/PIQ 比较错误的反应 可以通过组态进行更改 例如热备 CPU 可以进入

STOP 模式

TROUBLESHOOTING 模式的目的是检查和确定故障 CPU 在查错期间 热备 CPU 执 行全部自检程序 主CPU 继续保持 RUN 状态

如果检测到错误 CPU 将进入 DEFECTIVE 故障 模式 如果没有检测到错误 CPU 将再次链接 这样 容错系统就在冗余系统模式下开始工作 然后 自动进行主-备用切 换 这可保证当在 TROUBLESHOOTING 模式下检测到下一个错误时 测试前一个主 CPU 的硬件

在 TROUBLESHOOTING 故障排除 模式下 不能进行通讯 自检功能的详细信息 参见第5.4 节

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