冗余PLC硬件更改后程序更新流程

1、S7-400H系统的H-CIR（HardwareConfigurationInRun）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）确认町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系统是在兀余模式下运行（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

2、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2H-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

3、的DP站注言笳奂式I/O在开始冗余DP主站新线路的配辻的修改Z前应先完成当前线路上所有的配置的修改在新矗部件上连接所需的传感器和执行器结果插入一个没有配習的模板对于用户程序没有彤响这同样适用于添加DP站容错系统继续工作冗余系统模式新的部件还不能被访问11.2.2PCS7Step2: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对F添加的硬件完成所有配叠的离线修改给将要便用的新通道赋了一个图标编译新的硬件配星但不装入PLC中结果修改的硬件配習在PG/ES中PLC仍然处于兀余系统模式在原有的配習下运行酉己昼连扌妾在硬件配过完成后对于新添的硬件连接的两端都要进行配辻运行过程中系统的修改1

4、1-6X23PCS7Step3: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在SIMATIC管理器中选择容错系统中的一个CPU再选择菜单命令PLCOperatingMode在OperatingMode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不再能访间虽然单向I/O访问错误将导致OB85被调用但由于上级CPU冗余丧失OB72这些倍息不会被报告0B70I/O冗余丧失也不会被调用PCS7Step4: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

5、的热备CPU中装入编译过的硬件配苣注意在单一模式下用户程序和连接配且不能超载结果热备CPU中新硕件配星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11-7PCS7Step5:切换到已修正组态后的CPU初始状态修改过的硬件配習被装入热备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PLCOperatingMode2在OperatingMode运行模式对话框中点击Toggle切换按钮3在Toggle切换对话框屮选抒选项withmodifiedconfiguration并点击Toggle切换按钮4点击0K按钮确认结果热备CPU进行链接和更新见第6章并成为主CP

6、U前主CPU转为STOP模式容错系统在新的配过下运行于单一模式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習的替代值或保持值被新主CPU垂新参数化和更新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代替配星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習的最大值更新被中断主CPU不发生切

7、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PCS7Step6:转换到冗余系统模式初始状态容错系统在新硬件配辻下以单一模式工作步骤在SIMATIC管理器中选择容错系统中的一个CPU再选择菜单命令PLCOperatingMode在OperatingMode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硕件配叠的容错系统在兀余系统模式下工作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

8、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模板见上而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代替配叠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習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PCS7Step7更改和导入用户程序初始状态带有新硬件配習的容错系统在

9、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模式匚FB接口和FB实例数据的结构更改匚全局DB的结构更改匚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Z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乎册用于S7的CFC连续功能图过程1进行所有与増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-连接参数设叠1.3H-CIR功能举例(STEPV5.3SP2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从站屮增加I/O模块

10、，修改系统配置。1.3.1系统结构本例包含一个CPU417-1H主站和两个ET200M从站，其硬件配置如图4-1所示：图4-1S7-400H硬件配置图1.3.2例子所需硬件和软件硬件:S7-400CPU417-4H通信处理器CP443-1DP从站ET200MProfibus电缆及编程设备软件：STEP7V5.3SP1注:若使用STEP?V5.3SP2以上版本，其功能的实现亦叮请参阅H-CIR功能举例(二)1.3.3实例步骤.建立一个名为H-CIR的项目。创建CPU417-1H的站，如图4一2所示:S1H-CIR-C:SiemensStep7ks7projH-CIRCutCtrl+XcopyCt

11、rl+CPasteCtrl+VDeleteDelIIInsertMewObject1PLCRenameF2ObjectProperties.Alt+Return5IMATIC代0Station5IMATICHStation5IMATIC300StationgGloballabelingfield5IMATICPCStationSIMADYNDStationSIMATICTDC-Station图4一2建立H站.在硬件组态中，按实际破件组态CPU417-4H,ET200M及相关网络，编译存盘，下载硬件组态,图4-3所示：(0JUR2-H酗StationEditInsertPLCViewOption

12、sWirdowHelp鲁T11鞄1s圖釧面口豐囲图43配置H站硬件注意：CPU属性屮，只有带有蓝色标志参数町以在线修改，如图44所示框屮参数对以在线修改。PropertiesCPU4174H-(R0/S3)Time-of-D-ayInterrupt?|CyclieInterrupt?|Diagnostic?/Clock|Proteclion|HParameterGeneral|Starup3cle/ClockMemory|RetentiveMemory|Memory|Interrupt?Cycle&UpdateOBIprocessimagecyclically图4一4H-CPUuj以在线修改的

13、参数在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。编辑用户程序并下载，使CPU417-4H运行在冗余模式下。更改硬件,例如在ET200M中增加I/O模块，编译存盘。在“SimaticManagerMF选上CPU417-4HV,点击PLC菜单栏下的Diagnostic/SettingOperatingMode.,”如图45所示：CPUMessages.DisplayForceValu&sMonitor/ModifyVariablesDiagnostic辰tting卜PROFIBU5Ass

14、ignEthernetAddress.AssignPG/PCC-an:elPG/PCAssignmentUpdateFirmwareHardwareDiagnosticsMQdttkHFrfomi口tiom,CtrlIDOperatingMode.Ctrl+ICltMF/R匕、el.5etTimeofDay.NodeFlashingTest.图4-5选择操作模式选择处于Standby模式下的CPU417-4H(1),点击“Stop”命令,如图4一6所示:0SIMATIC：ManagEFH4ZIR-FdH.worlcshopH-CIR翱FileEditInsertPLCViewOptionsWi

15、ndowHelp口屈|歆|誦|对關囤旦T列皿兵7注|lt|包|日HCIREHSIMATICHStationd)CPU417-4Ha-g?lS7Programfl)gCPU417-4H1)OKCP443-1傑CP443-1(1)OperatingMode2fS7PgG&m口)ConnectionsPath:|H-CIRSIMATICHStationCPU417-4HSy$tem/CPLIOperatingModeM/SKeyswitchHSystemRedundantRUN-P务CPU417-4HRUN.MasterRUN-P雷WU417-4H(1)RUNStandbyRUN-PJTwo-Cha

16、nnelHSystem:Update|2lWarmRestartColdRestartSwitchto.STIJP图4一6停止备份底CPU(8)系统处于单机运行模式(SoloMode),如图47所示:OperatingModePath:|H-CIRSIMATICHStatic叩)CPU417-4HTwo-ChannelHSystem:Sysbm/CPUHSystem空eCPLI417-4HModeJ)hTIiuM/SKeyswitchMaster,RIIN-PWarmRestartColdRestart2dCru417-4H(1STOPStandbyRUN-PSwitchto.UpdateHe

17、lp图4_7H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下载，如图48所示:图4-8下载组态信息到处于停止模式的CPU屮下裁完成后，在SimaticManager下选上CPU417-4H,点击PLC菜单栏下的uDiagnostic/SettingOperatingMode./进入操作模式选择界面。择“HSystem”，点击“Switchto”命令，如图49所示：图4一9选择Switchto操作(12)选择ualteredconfiguration，点击“Switch”命令，弹出切换界而如图410所示:（13）击“Switch”键后弹出提示框，在确认不会因为错误造

18、成危险后，点击“0K”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masterCPU切换为StandbyCPU并处于停止模式，原先的StandbyCPU切换为masterCPU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。（选择己处于“STOP”模式下的CPU417-4H,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。1.4H-CIR功能举例（STEPV5.3SP2及以上版本）使用STEP7V5.3SP2及以上版本，参数及模块的在线修改操

19、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屮增加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uDownloadstationconfigurationinRunmodev模式，下载修改后的硬件组态，如图411所示：图4-11下载组态信息.选择处于Reserve模式的S7-400HCPU,选择“Au

20、tomaticallycontinueM选项，点击Next键如图412所示：【叮HW)StationiVitInsertPLCD陽少屬;|昌|愆jj划血面口強|CTUR2-HPROFIBUS(3|;DF*mo厂terzy只om门|fiCPU417-4HX2X7IF1IF2DP冏/DPHSyncSubmodoHSyncSubmoNextAction.ISelot0CPU.櫃CP443-1(11H-Slatian:OpcrabngmodeM/SIpHlUL-一ICPU417-4HRUNReserveRJNPICPU4174H(1)AUNMonterRUNPn-JPS40710Azs3X2XIIF1

21、IF25纫CPU417-4lrDPIFMP/DPyIIirEHSyncSubrrHSyncSubrrHP443-161JUR2HSXuo厂CPUSelectedLRocorvcCPUieinRUNOrcrocinaMcdo(Rcsta-tISystemDataBlocksGenewludLSelectedCPUisnSTOPOperatiroModeIHaidwareConfigurabonDoxvnlaackdNoAuorradcContinuerSwitchtoCPUwthModifiedConfigurationSuccs灯ulrReserveCPUisinRIJNOperoringMo

22、de(H-Staiioninredundontmode)Slok|QModjleIOlderNumber11IIIJ*|(4)IM153-2zRoJundantAutcmalicalycontnue匚oncdHelp图4一12切换操作（1）（5）选择的S7-400HCPU处于停机状态并完成硬件下载工作,如图4一13所示:醱IIWCcinfiijiFstiitiiirI(T)Oc(nfiMiiritinn)11CIRtatonbonA/irdow阪|昌|跑|,血|鈕|砂口|眯|k?|QUPS40710A|CPU4174H畑XIIF1IF2IUR2-HQPS4071|fiCPU4174X2XIIF1IP2IEMMSBiEEEKHI(4)IM153-2.RodundentjModuleOrdeiNumberPROFlBUS：DPmmMor听gm图4一13切换操作（2）（6）继续点击Next系统将自动完成切换、热启动等功能，如图4-14所示:區HWConfig-SIMATICHStation(l