冗余PLC硬件更改后程序更新流程.doc

S7-400H系统的H-CIR(Hardware Configuration In Run)功能对于S7-400H系统而言,除了在系统运行过程中对出现故障的可热插拔部件进行更换,CPU414H和CPU417H还允许在不中断系统程序运行的情况下对系统的硬件配置进行修改。1.1.3注意事项（1） 原则上硬件组态的修改也会导致用户程序的修改（2） 确认CPU的存储器能否满足新的配置和用户程序的使用（3） 确认可能进行的修改对工艺过程的控制没有任何的不利影响（4） 确认修改前的H系统是在冗余模式下运行（5） 所进行的修改必须符合西门子相关的硬件和软件要求.（6） 对于因为需要增加硬件所作的配置修改,用户应充分考虑因硬件连接而产生的影响（7） 用户程序必须包含必要的中断组织块1.2 H-CIR功能实现对于H系统而言，修改其硬件配置重新下载会导致冗余模式的停止，系统会转入单机运行模式，在单机模式下，可选择由其中一个CPU控制系统运行，对另一个CPU进行组态下载，利用H系统切换模式功能实现两个CPU运行模式的自动转换，使重新组态后的CPU接替控制任务继续控制系统运行，并传送修改参数到原CPU，从而实现在不中断系统程序运行的情况下对系统的硬件配置进行修改。硬件的更改过程如下：初始状态容错系统工作于冗余系统模式下步骤1. 在系统中添加新的硬件- 将新的中央模板插入机架中- 将新的模板插入现存的模块化的DP站中- 在现存的DP主站中添加新的DP站注意切换式I/O 在开始冗余DP 主站新线路的配置的修改之前应先完成当前线路上所有的配置的修改2. 在新的部件上连接所需的传感器和执行器结果插入一个没有配置的模板对于用户程序没有影响这同样适用于添加DP 站容错系统继续工作于冗余系统模式新的部件还不能被访问11.2.2 PCS 7 Step 2:硬件配置的离线修改初始状态容错系统工作于冗余系统模式下过程1. 对于添加的硬件完成所有配置的离线修改给将要使用的新通道赋予一个图标2. 编译新的硬件配置但不装入PLC 中结果修改的硬件配置在PG/ES 中PLC 仍然处于冗余系统模式在原有的配置下运行配置连接在硬件配置完成后对于新添的硬件连接的两端都要进行配置运行过程中系统的修改11-611.2.3 PCS 7 Step 3:停止热备CPU 的运行初始状态容错系统工作于冗余系统模式下过程1. 在 SIMATIC 管理器中选择容错系统中的一个 CPU 再选择菜单命令PLCOperating Mode2. 在Operating Mode 运行模式对话框中选择热备CPU 点击Stop按钮结果热备CPU 进入STOP 模式主CPU 仍然保持为RUN 模式容错系统工作在单一模式热备CPU 的单向I/O 不再能访问虽然单向I/O 访问错误将导致OB 85 被调用但由于上级CPU 冗余丧失OB72 这些信息不会被报告OB 70 I/O 冗余丧失也不会被调用11.2.4 PCS 7 Step 4:在热备CPU 中装入新的硬件配置初始状态容错系统工作于单一模式下步骤在STOP 状态的热备CPU 中装入编译过的硬件配置注意在单一模式下用户程序和连接配置不能超载结果热备CPU 中新硬件配置仍然没有对当前的系统运行产生影响运行过程中系统的修改11-711.2.5 PCS 7 Step 5:切换到已修正组态后的CPU初始状态修改过的硬件配置被装入热备CPU 中过程1 在SIMATIC 管理器中选择容错系统中的一个 CPU 再选择菜单命令PLCOperating Mode2 在Operating Mode 运行模式对话框中点击 Toggle 切换按钮3 在Toggle 切换对话框中选择选项with modified configuration 并点击 Toggle 切换按钮4 点击 OK 按钮确认结果热备CPU 进行链接和更新见第6 章并成为主CPU 前主CPU 转为STOP 模式容错系统在新的配置下运行于单一模式I/O 行为I/O的类型前主CPU的单向I/O 新的主CPU的单向I/O 切换式I/O新添加的I/O模板不能被前主CPU访问被新主 CPU 组态和更新驱动模块还没有被提供发生的任何操作和诊断中断都能被识别但不会被报告继续存在的I/O模板不再被前主CPU寻址输出模板输出配置的替代值或保持值被新主CPU重新参数化和更新1没有被中断继续运行新添加的DP站不能被前主CPU访问关于添加的I/O模板见上面内容1 另外中央模板先被复位输出模板在此过程中输出0 代替配置的替代值和保持值监视时间超时后的响应如果某个监视时间超过配置的最大值更新被中断主CPU 不发生切换容错系统仍然处于前主CPU 的控制下运行于单一模式随后在一定条件下试图进行主CPU 的切换更详细的情况参考6.3 节11.2.6 PCS 7 Step 6:转换到冗余系统模式初始状态容错系统在新硬件配置下以单一模式工作步骤1. 在 SIMATIC 管理器中选择容错系统中的一个 CPU 再选择菜单命令PLCOperating Mode2. 在Operating Mode 运行模式对话框中选择热备 CPU 并点击Restart暖启动按钮运行过程中系统的修改11-8结果热备CPU 重新链接和更新带有新硬件配置的容错系统在冗余系统模式下工作I/O 行为I/O的类型热备CPU的单向I/O主CPU的单向I/O切换式I/O新添加的I/O模板被新主 CPU 组态和更新驱动模块还没有被提供发生的任何中断都不会被报告被主CPU更新驱动模块还没有被提供发生的任何操作和诊断中断都能被识别但不会被报告继续存在的I/O模板被新主CPU重新参数化和更新1 没有被中断继续运行新添加的DP站关于添加的I/O模板见上面内容驱动模块还没有被提供发生的任何中断都不会被报告1 另外中央模板先被复位输出模板在此过程中输出0 代替配置的替代值和保持值监视时间超时后的响应如果某个监视时间超过配置的最大值更新被中断容错系统仍然在前主CPU 的控制下运行于单CPU 工作模式此后在一定条件下试图进行重新连接和更新更详细的情况参考6.3 节11.2.7 PCS 7 Step 7 更改和导入用户程序初始状态带有新硬件配置的容错系统在冗余系统模式下工作小心在冗余系统模式下不能进行以下的程序修改否则会导致系统停止运行两个CPU 都处于STOP 模式 FB 接口和FB 实例数据的结构更改 全局DB 的结构更改 CFC 用户程序的压缩由于进行了修改全部用户程序要被重新编译或导入在此之前参数值必须被重新读入CFC 中否则对于块参数所做的修改可能会丢失更详细的情况可以参见手册 用于S7 的CFC 连续功能图过程1. 进行所有与增加的硬件相关的程序的修改可以添加以下内容- CFC和SFC图- 现存图的块- 连接参数设置_1.3 H-CIR功能举例(STEP V5.3 SP2以下) 本例通过修改CPU417-4H的硬件组态为例介绍其调试过程，如在ET200M从站中增加I/O模块，修改系统配置。1.3.1系统结构本例包含一个CPU417-4H主站和两个ET200M从站,其硬件配置如图41所示:图41 S7-400H 硬件配置图1.3.2例子所需硬件和软件硬件：（1） S7-400 CPU417-4H （2） 通信处理器CP443-1（3） DP从站ET200M（4）Profibus电缆及编程设备软件：STEP7 V5.3 SP1注:若使用STEP7 V5.3 SP2以上版本,其功能的实现亦可请参阅H-CIR功能举例(二)1.3.3 实例步骤(1).建立一个名为H-CIR的项目。创建CPU417-4H的站,如图42所示:图42 建立H站(2).在硬件组态中,按实际硬件组态CPU417-4H,ET200M及相关网络,编译存盘,下载硬件组态,图4-3所示:图43 配置H站硬件注意：CPU属性中，只有带有蓝色标志参数可以在线修改，如图44所示框中参数可以在线修改。图44 H-CPU可以在线修改的参数（3）在Blocks下添加相关的OB块，OB70、72、73、80、81、82、83、84、85、86、87、121、122，在更换硬件和修改参数时不会导致停机。 （4）编辑用户程序并下载，使CPU417-4H运行在冗余模式下。（5）更改硬件，例如在ET200M中增加I/O模块，编译存盘。（6）在“Simatic Manager”下选上“CPU417-4H”，点击PLC菜单栏下的“Diagnostic/SettingOperating Mode，”如图45所示：图45 选择操作模式（7）.选择处于“Standby”模式下的CPU417-4H(1)，点击“Stop”命令，如图46所示：图46 停止备份底CPU(8).系统处于单机运行模式（Solo Mode），如图47所示：图47 H系统的SOLO 模式（9）.在硬件组态中选择已处于停止状态的CPU417-4H(1)下载，如图48所示：图48 下载组态信息到处于停止模式的CPU中（10）.下载完成后，在“Simatic Manager”下选上CPU417-4H，点击PLC菜单栏下的“Diagnostic/SettingOperating Mode,”进入操作模式选择界面。（11）.选择“H System”,点击“Switch to ”命令，如图49所示：图49 选择Switch to操作（12）.选择“altered configuration”，点击“Switch”命令，弹出切换界面如图410所示：图410 Switch t界面（13）.点击“Switch”键后弹出提示框，在确认不会因为错误造成危险后，点击“OK”键进行CPU切换操作。（14）.系统执行Switch功能，master和Standby的CPU相互切换，原先的master CPU切换为Standby CPU并处于停止模式，原先的Standby CPU切换为master CPU并带有从新配置的参数开始运行，系统仍处于单机运行模式。（15）.选择已处于“STOP”模式下的CPU 417-4H，并对其进行热启动。（16）.启动完成，系统再一次处于冗余的运行模式。（17）.编辑因硬件更改而需修改的用户程序，从而完成H-CIR功能。1.4 H-CIR功能举例(STEP V5.3 SP2及以上版本)使用STEP7 V5.3 SP2及以上版本，参数及模块的在线修改操作更加方便，通过修改CPU417-4H的硬件组态为例介绍其调试过程，例如在ET200M从站中增加I/O模块，修改系统配置。1.4.1操作步骤（1）.与上例的配置相同，硬件组态完成后，编辑用户程序并下载，使CPU417-4H运行在冗余模式下。（2）.更改硬件，在ET200M中增加I/O模块，编译存盘。注意：CPU属性参数中只有带有蓝色标记的参数可以在线修改（3）.在硬件组态中,点击下载命令,并选择“Download station configuration in Run mode”模式，下载修改后的硬件组态,如图411所示:图411 下载组态信息（4）.选择处于“Reserve”模式的S7-400H CPU,选择“Automatically continue”选项,点击“Next”键如图412所示:图412 切换操作（1）（5）.选择的S7-400H CPU处于停机状态并完成硬件下载工作，如图413所示:图413 切换操作（2）（6）. 继续点击“Next”键,系统将自动完成切换、热启动等功能，如图414所示:图414 切换操作（3）