西门子X204-2交换机

6GK5204-2BB10-2AA3 SCALANCE X204-2，受管理的 IE 交换机，4个 10/100 Mbit/s RJ45 端口，2个 100 Mbit/s 多模式 BFOC，LED 诊断， 错误信号触点含 设置按钮，冗余 电源，PROFINET 输入输出设备，网络管理； 集成冗余管理器， 包括电子手册在 CD-ROM，可选配 C-PLUG

问题：在S7-CPU中使用嵌套程序需要注意什么，如何使用？
回答：S7-CPU支持嵌套程序，但对于不同的CPU类型，在使用时需要注意一些问题。
1. 不同的CPU类型，支持的嵌套程序深度不同，用户可在CPU的技术数据中查到此参数，以6ES7315-2AG10-0AB0为例。

图1：CPU的嵌套深度参数

2. 用户可以按照如下方式使用嵌套功能：

a) 在某个优先级组织块中调用多个嵌套FC/FB。例如，在OB1 （优先级为1）调用FC1，FC1中调用FC2，FC2中调用FC3，等等，一直到FC7，与OB1共8层深度。如果在FC7 中又调用了FC8 ，此时会导致CPU 停机，在CPU在线信息界面中可查看到此情况，如图2所示。用户也可在OB35（优先级为12）调用FC11，FC11中调用FC12，FC12中调用FC13，等等，一直到FC17。

图2：嵌套调用

b) 在某个优先级中调用某个FC，此FC多次调用自身。例如，在OB1 （优先级为1）调用FC1，FC1中仍然调用FC1，用户在FC1 的程序中必须编程累计FC1被调用的次数，如果达到了7次，则需要从FC1 中跳出调用（此方法即为软件行业广泛应用的递归编程方法）。如果在FC1 调用自身次数超出了CPU允许的嵌套深度，此时会导致CPU 停机。

3. 当用户在使用嵌套功能时，可能出现几种错误：

a) The nesting depth of block calls (U-Stack) is too high（嵌套深度太高）。例如：
? 用户在某个优先级（如OB1）中调用嵌套程序深度超出所使用CPU支持深度，如第2节(a) 部分所描述。
? 用户在某个优先级（如OB1）中调用嵌套程序深度超出所使用CPU支持深度，如第2节(b) 部分所描述。
此时CPU将报16#4575错，如图3所示：

图3：同步错误嵌套1

b) The nesting depth of synchronous errors is too high（同步错误嵌套深度太高）。例如：
? 用户在OB1中使用L DB1.DBB0 语句（CPU中并未下载DB1），
? 此时CPU出现编程错误，将调用OB121。
? 如果用户在下载的OB121中又使用了L DB1.DBB0 指令，将导致CPU停机
此时CPU将报16#4573错，如图4所示：

图4：同步错误嵌套2

c) Error during allocation of local data (分配本地数据错误) 。对于S7-CPU每个优先级都有对本地数据大小的限制，如果用户使用的范围超出了此限制，CPU将出现错误。以6ES7315-2AG10-0AB0为例，其每个优先级下的本地数据大小为512 BYTE。如下错误使用都可能导致此错误：
? OB1 调用FC1，FC1 中定义的local data（TEMP数据类型）与OB1中定义的local data（TEMP数据类型）总和超出了CPU 对此优先级分配的local data 数量。
? OB1 中嵌套调用多个FC， 这些FC 使用的local data 与OB1中定义的local data（TEMP数据类型）总和超过了分配给此优先级的local data 数量。
此时CPU将报16#3576错，如图5所示：

图5：分配本地数据错误

? 对于S7-400CPU， 用户可以在硬件配置中调节每个优先级下的本地数据大小，以6ES7412-2XG04-0AB0为例，如图6所示：

图6：分配本地数据

4. 当用户在使用嵌套功能出现错误时，对于支持OB88的CPU（例如S7-400CPU），可用通过下载OB88来防止CPU停机，此时CPU将处于SF状态，但OB88不可以再出现嵌套使用错误，否则CPU将进入停机状态。对于不支持OB88的CPU（例如S7-300CPU），当出现嵌套调用错误时，无法避免CPU进入停机状态。

问题3：S7-200 CPU内的程序是否具有掉电保持特性？
回答：S7-200 CPU内的程序块下载时，会同时下载到EEPROM中，也就是说程序下载后，将保持。同样，系统块和数据块下载时，也会同时下载到EEPROM中。

问题4：S7-200 CPU内部的数据的掉电保持特性？
回答：S7-200系统手册第四章——“PLC基本概念”一章中“理解S7--200如何保存和存储数据”一节详细介绍了S7-200 CPU内数据的掉电保持特性，建议用户仔细阅读。
S7-200 CPU内的数据分为RAM区和EEPROM区。
其中，RAM区数据需要CPU内置的超级电容或者外插电池卡才能实现掉电保持特性。
对于CPU221和CPU222的内置超级电容，能提供典型值约50小时的数据保持。
对于CPU224，CPU224XP，CPU224XPsi和CPU226的内置超级电容，能提供典型值约100小时的数据保持。
超级电容需要在CPU上电时充电。为达到上述指标的数据保持时间，需要连续充电至少24小时。
当该时间不够时，可以购买电池卡，以获得更长时间的数据保持时间。
EEPROM区能实现数据保持，不依靠超级电容或者电池就可以保持数据。

问题5：S7-200 CPU内部数据的工作顺序？
回答：S7-200 CPU一上电后，CPU先去检查RAM区域中的数据，如果在超级电容或者电池有电的情况下，数据并未丢失，则使用该RAM区的数据；如果超级电容或者电池没电了，导致数据丢失，则CPU去读EEPROM中相应的区域(包含数据块中的数据定义内容)，如果在EEPROM中存有保持的数据，则CPU将EEPROM中的数据写回到RAM区中，再进行下面的工作。
如果EEPROM中也没有对应存储区的数据了，则该存储区的数据将变成0。

问题6：S7-200 CPU电池卡的使用注意事项？
回答：新版S7-200 CPU电池卡有两种型号。
对于CPU221和CPU222，由于其中没有实时时钟，则对应的为时钟电池卡，订货号为：6ES7297--1AA23--0XA0。
对于CPU224，CPU224XP，CPU224XPsi和CPU226，电池卡仅提供电池功能，订货号为：6ES7 291--8BA20--0XA0，该款电池卡型号又叫做BC293。
电池卡的寿命典型值约为200天，当插上电池卡后，如果CPU处于工作状态或者超级电容有电的情况下，并不消耗电池卡的电量。当电池卡的电量消耗完毕之后，该电池卡就报废了。
S7-200电池卡不能充电，使用完毕就不能再用了，只能购买新的电池卡了。
S7-200没有检测电池卡内剩余电量的状态位和这种功能。
新版S7-200 CPU电池卡不能用于老CPU，即订货号为6ES7xxx-xxx21-0XB0和6ES7xxx-xxx22-0XB0以及更老版本的CPU。

西门子X204-2交换机
图1

以上为两种电池卡以及所在插槽位置。
电池卡的使用完整限制条件，请参考《S7-200系统手册》附录A 技术规范—可选卡件一节。

问题7：S7-200 CPU内EEPROM的使用方法？
回答：EEPROM的写入分为如下几种情况：
1、MB0—MB13的设置，只需要在系统块—断电数据保持中设置即可。
默认情况下，系统块设置如下图蓝框中所示，即MB14—MB31，这些区域没有对应的EEPROM区域，无须考虑EEPROM写入次数限制。

图2

MB0—MB13如果在系统块中设置成掉电保持区域，如图2红框中所示，并将系统块下载到CPU之后，则这14个字节的数据在掉电的瞬间会将数值写入EEPROM中，如果掉电时间超过超级电容和电池的保持时间之后，再上电时，CPU会将EEPROM中存储的数据数值写回到RAM中对应的存储区，实现保持数据的目的。
注意：实现该功能一定要将修改过的系统块下载到CPU中。

2、数据块中定义的数据，如图3所示，当下载数据块的时候，同时会将定义的数据下载到EEPROM中，这样，当掉电时间超过超级电容和电池的保持时间之后，再上电时，CPU会将EEPROM中存储的数据块中定义的数据数值写回到RAM中对应的存储区，实现保持数据的目的。也就是恢复成数据的初始设置值。
注意：实现该功能一定要将定义好数据的数据块下载到CPU中。

图3

3、使用SMB31和SMW32控制字来实现将V区的数据存到EEPROM中
特殊存储器字节31 (SMB31)命令S7-200将V存储区中的某个值复制到存储器的V存储区，置位SM31.7提供了初始化存储操作的命令。特殊存储器字32 (SMW32)中存储所要复制数据的地址。如图4为S7-200系统手册内关于SMB31和SMW32的使用说明。

图4

采用下列步骤来保存或者写入V存储区中的一个特定数值：
1. 将要保存的V存储器的地址装载到SMW32中。
2. 将数据长度装载入SM31.0和SM31.1。具体含义如图4所示。
3. 将SM31.7置为1。

图5

注意：如果在数据块中定义了某地址的数据，而又使用这种办法存储同样地址的数据，则当CPU内超级电容或电池没电时，CPU再上电时将采用SMB31和SMW32存储的数据。

问题8：EEPROM写入次数的统计？
回答：每次下载程序块/数据块/系统块或者执行一次SMB31.7置位的操作都算作对EEPROM的一次写操作，所以请注意在程序中一定不要每周期都调用SMB31/SMW32用于将数据写入EEPROM内，否则CPU将很快报废。

问题9：不使用数据块的方法，如何在程序中实现不止一个V区数据的存储？
回答：由于SMB31/SMW32一次多只能送入一个V区双字给EEPROM区域，因而当有超过一个双字的数据需要送入EEPROM中时，需要程序配合实现。具体操作方法可参照如下的例子，即使用SMB31/SMW32送完一个数据（字节/字/双字）之后，通过一个标志位（如M0.0）来触发下一个SMB31/SMW32操作，之后需要将上一个标志位清零，以用于下一次的存储数据的操作。

由于SM31.7在每次操作结束之后都自动复位，因而不能使用它作为第二次触发操作的条件。

概述

SCALANCE X-200 系列网管型工业以太网交换机优秀适用于构建总线形、星形和环形拓扑结构的 10/100 Mbit/s 工业以太网。

• 可使用集成冗余管理器构建具快速介质冗余性的快速以太网环形拓扑结构
• 站或网络的电气和光学接口与设备的端口类型。
• 坚固的 S7-300 式金属外壳，可安装在标准导轨、S7-300 轨条或直接安装在各种位置的壁板上。
• 坚固、工业用站接口，带具有 PROFINET 功能的RJ45接头，自锁在外壳上，可消除应力。
• 冗余电源
• 通过 LED 进行设备诊断（电源、链路状态、数据通讯）。
• 故障信号触点，使用 SET 按钮，易于调整
• PROFINET 诊断，SNMP 访问，集成 Web 服务器和自动电子邮件发送功能，用于通过网络进行远程诊断和信号传送

产品型号

• 交换机，带电气和光学端口，用于玻璃多模光纤，长达 5 Km：
  • SCALANCE X204-2；
    用于构建带 4 个电气端口和 2 个光学端口的光学总线形或环形拓扑结构
  • SCALANCE X204-2FM （光纤监视）；
    通过四个电气端口和两个带集成光纤诊断功能的光纤端口，可构建光纤总线型或环型拓扑
  • SCALANCE X204-2TS（防护等级：IP20）；
    用于建立光线路或者带 4 个电气端口和 2 个光纤多模端口的环形拓扑，尤其适用于铁路应用 (EN 50155) ，工作温度范围经过了扩展设计
  • SCALANCE X206-1
    用于构建带 6 个电气端口和 1 个光学端口的星形拓扑结构，带电气和光学传输路径的总线形或环形拓扑结构
  • SCALANCE X212-2；
    用于构建带 12 个电气端口和 2 个光学端口的光学总线形或环形拓扑结构
• 交换机，带电气和光学端口，用于玻璃单模光纤，长达 26 Km：
  • SCALANCE X204-2LD；
    用于构建带 4 个电气端口和 2 个光学端口的光学总线形或环形拓扑结构
  • SCALANCE X204-2LD TS；
    用于建立光线路或者带 4 个电气端口和 2 个光纤单模端口的环形拓扑，尤其适用于铁路应用 (EN 50155) ，工作温度范围经过了扩展设计
  • SCALANCE X206-1LD
    用于构建带 6 个电气端口和 1 个光学端口的星形拓扑结构，带电气和光学传输路径的总线形或环形拓扑结构
  • SCALANCE X212-2LD；
    用于构建带 12 个电气端口和 2 个光学端口的光学总线形或环形拓扑结构
• 交换机，带用于总线、星形或环形拓扑结构电气工业以太网组态的电气端口
  • SCALANCE X208； 
    带 8 个电气端口用于安装在控制柜中
  • SCALANCE X216；
    带 16个电气端口用于安装在控制柜中
  • SCALANCE X224；
    带 24 个电气端口用于安装在控制柜中