西門子S7-300CPU數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)常見問題

時(shí)間：2018-08-27作者：上海西皇電氣設(shè)備有限公司瀏覽：45

問題1：數(shù)據(jù)塊的初始值有什么作用？
回答：數(shù)據(jù)塊的初始值僅對(duì)于一個(gè)數(shù)據(jù)塊的"離線"組態(tài)有意義。如果用戶離線創(chuàng)建了一個(gè)新的數(shù)據(jù)塊或者在離線組態(tài)的過程中在數(shù)據(jù)塊里創(chuàng)建了一個(gè)新的變量，如果用戶不做任何修改，新建的變量會(huì)使用系統(tǒng)默認(rèn)值作為初始值，如果用戶為此變量*了其它數(shù)值作為初始值，數(shù)據(jù)塊將會(huì)多占用相應(yīng)變量長(zhǎng)度的Load memory。在此后的操作中（數(shù)據(jù)塊的上傳及下載），只要數(shù)據(jù)塊的結(jié)構(gòu)，變量的數(shù)據(jù)類型沒有發(fā)生改變，變量的初始值都沒有實(shí)際作用，只起到變量類型定義的作用。
如果用戶不給此新建的變量*實(shí)際值，初始值會(huì)被用作變量的實(shí)際值。

用戶可以給變量*實(shí)際值，初始值可以與實(shí)際值不同。

問題2：數(shù)據(jù)塊的實(shí)際值有什么作用？
回答：數(shù)據(jù)塊中的每個(gè)變量都有自己的實(shí)際值，如果用戶不自行*，系統(tǒng)將使用初始值作為變量的實(shí)際值；如果用戶自行*變量的實(shí)際值，則變量的初始值與實(shí)際值可能不相同。

如果用戶在data view 視圖下，在菜單命令中執(zhí)行Edit →initialize data block，數(shù)據(jù)塊中所有變量的實(shí)際值都將被初始值覆蓋（用戶執(zhí)行此操作需要格外謹(jǐn)慎，需要確認(rèn)不再需要數(shù)據(jù)塊中的實(shí)際值）。

問題3：數(shù)據(jù)塊如何實(shí)現(xiàn)斷電保持特性？
回答：為了斷電保存數(shù)據(jù)，S7-300CPU中的Work memory劃分為兩部分，其中一部分類型為RAM（斷電丟失），一部分為NVRAM（斷電保持），如果數(shù)據(jù)塊為斷電保持，則此數(shù)據(jù)塊需要占用具備斷電保持特性的Work memory部分。當(dāng)CPU 經(jīng)歷POWER ON→POWER OFF→ POWER ON或者RESTART過程后，數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。
注意：
當(dāng)用戶在S7-300CPU 項(xiàng)目中插入新的數(shù)據(jù)塊時(shí)，系統(tǒng)默認(rèn)其屬性為斷電保持。
數(shù)據(jù)塊斷電保持是work memory 的特性，與Load memory(MMC) 無關(guān)。

問題4：具備斷電保持特性的數(shù)據(jù)塊何時(shí)會(huì)丟失當(dāng)前值？
回答：如下操作會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)塊丟失當(dāng)前值

? Memory RESET 操作（手動(dòng)開關(guān)操作及STEP7 中菜單操作）
? CPU在沒有MMC卡的情況下上電（實(shí)際是因?yàn)榇饲闆r導(dǎo)致了CPU執(zhí)行Memory RESET操作）
? 插入損壞MMC卡/錯(cuò)誤MMC卡的情況下上電（實(shí)際是因?yàn)榇饲闆r導(dǎo)致了CPU執(zhí)行Memory RESET操作）
? CPU損壞
? 下載數(shù)據(jù)塊，且離線數(shù)據(jù)塊中的actual value 與當(dāng)前數(shù)據(jù)塊中的數(shù)值不同

注意：Memory RESET操作將刪除標(biāo)志位、S7 定時(shí)器和 S7 計(jì)數(shù)器地址區(qū)的值，而不管這些區(qū)域是否已定義為保持或非保持屬性。對(duì)于停止/啟動(dòng)(STOP/RUN)操作模式或斷電/上電(POWER OFF/ON )，如果標(biāo)志位、S7 定時(shí)器和 S7 計(jì)數(shù)器地址區(qū)已定義為保持，則保持它們的數(shù)值；否則，這些區(qū)域的數(shù)值將丟失且被初始化為“0”。

問題5：如何使MMC卡中的數(shù)據(jù)塊與Work memory中的數(shù)據(jù)塊保持一致？
回答：當(dāng)用戶**次將數(shù)據(jù)塊下載到CPU 后，如果用戶程序及用戶監(jiān)控/修改操作對(duì)數(shù)據(jù)塊未進(jìn)行過任何修改，則MMC卡中的數(shù)據(jù)塊與Work memory中的數(shù)據(jù)塊內(nèi)容是一致的（這種情況在實(shí)際應(yīng)用中很少出現(xiàn)）。
一般情況下，用戶程序及用戶的監(jiān)控/修改操作都會(huì)影響數(shù)據(jù)塊的當(dāng)前值，此數(shù)值位于Work memory中，這樣MMC卡中的數(shù)據(jù)塊有可能與Work memory中的數(shù)據(jù)塊內(nèi)容不一致。對(duì)于不同的數(shù)據(jù)塊屬性，此情況會(huì)有所不同，可分為3種：
1. 勾選了Un-linked 選項(xiàng)的數(shù)據(jù)塊
此數(shù)據(jù)塊只存儲(chǔ)于MMC卡，不存在與Work memory數(shù)據(jù)一致問題
2. 勾選了Non-Retain選項(xiàng)的數(shù)據(jù)塊
由于此類數(shù)據(jù)塊斷電不保持，所以在每次斷電后，Work memory中數(shù)據(jù)塊當(dāng)前值丟失；CPU再上電后，MMC卡中數(shù)據(jù)塊被復(fù)制到Work memory中，兩者將保持?jǐn)?shù)據(jù)一致。
3. 未勾選Non-Retain選項(xiàng)的數(shù)據(jù)塊
由于此類數(shù)據(jù)塊斷電保持，所以在每次斷電后，Work memory中數(shù)據(jù)塊當(dāng)前值保持；CPU再上電后，MMC卡中數(shù)據(jù)塊有可能與Work memory中數(shù)據(jù)不一致。
解決辦法：
1. 需要Work memory中數(shù)據(jù)塊作為保留值：請(qǐng)參考問題11的操作
2. 需要MMC卡中數(shù)據(jù)塊作為保留值：執(zhí)行RESET 操作

問題6：數(shù)據(jù)塊的“Non-Retain”“Un-linked”屬性對(duì)于數(shù)據(jù)塊的內(nèi)存占用有何影響？
回答： S7-300 CPU從版本V2.0.12開始，開始支持具備“Non-Retain”屬性的數(shù)據(jù)塊。S7-300 CPU中的Work memory劃分為兩部分，其中一部分類型為RAM（斷電丟失），一部分為NVRAM（斷電保持），有關(guān) CPU 中可供保持?jǐn)?shù)據(jù)塊使用的主存儲(chǔ)器空間信息，可參看手冊(cè)“S7-300 CPU 31xC and CPU 31x, Technical Data”的*六章和*七章，條目 ID: 12996906。
數(shù)據(jù)塊的屬性對(duì)于數(shù)據(jù)塊的內(nèi)存占用影響情況請(qǐng)參考下表：

	內(nèi)存區(qū)域	Load memory	Work memory	Work memory （Retentive ）
數(shù)據(jù)塊屬性
Non-Retain不勾選（系統(tǒng)默認(rèn)）		是	否	是
Non-Retain勾選		是	是	否
Un-linked		是	否	否

以CPU 315（6ES7-315-2EH13-0AB0, Firmware V2.6.7）為例，其Work memory 共256KB,其中可以斷電保持的Work memory共128KB, 而Load memory 取決于所使用MMC的容量。用戶可以下載的具備斷電保持屬性的數(shù)據(jù)塊總量為128KB；如果用戶還需要使用更多的數(shù)據(jù)塊，可以新建數(shù)據(jù)塊，并在其屬性中勾選Non-Retain選項(xiàng)，則另外還可以下載128KB數(shù)據(jù)（如果考慮到用戶程序還需要占用此部分的Work memory，所以實(shí)際使用中達(dá)不到此數(shù)值）；如果用戶還需要使用更多的數(shù)據(jù)塊，可以新建數(shù)據(jù)塊，并在其屬性中勾選Un-linked 選項(xiàng)，則此數(shù)據(jù)塊只存儲(chǔ)于MMC中，用戶可以使用SFC83/84 對(duì)其進(jìn)行讀寫。

問題7：用戶下載數(shù)據(jù)塊時(shí)，其過程是什么樣的？
回答：以下列出了用戶下載數(shù)據(jù)塊時(shí)，3種常見過程
1. 數(shù)據(jù)塊屬性中勾選了Un-linked 選項(xiàng)

2. 數(shù)據(jù)塊屬性中未勾選Un-linked 選項(xiàng)，未勾選Non-Retain選項(xiàng)

Download

3. 數(shù)據(jù)塊屬性中未勾選Un-linked 選項(xiàng)，勾選Non-Retain選項(xiàng)

Download

問題8：用戶使用STEP7監(jiān)視/修改（monitor/modify）的數(shù)據(jù)塊中的數(shù)值，位于什么存儲(chǔ)區(qū)？
回答：用戶使用STEP7監(jiān)視（monitor）功能時(shí)，讀到的數(shù)值來自于CPU的Work memory。用戶使用STEP7修改（modify）功能時(shí)，修改的是位于CPU的Work memory中的數(shù)據(jù)塊的數(shù)值。
注意：使用monitor/modify 無法修改MMC卡中的initial value及Actual value
注意：使用monitor/modify 無法監(jiān)控Un-linked類型數(shù)據(jù)塊

問題9：用戶使用STEP7中Upload Station to PG操作時(shí)，數(shù)據(jù)塊來自于什么存儲(chǔ)區(qū)？
回答：當(dāng)用戶使用STEP7中Upload Station to PG操作時(shí)，數(shù)據(jù)塊的Initial value來自于load memory中的Initial value；數(shù)據(jù)塊的actual value來自于work memory中的actual value；

問題10：如何讀出MMC中數(shù)據(jù)塊的Actual value？
回答：有時(shí)候用戶需要將實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)按照特定規(guī)律歸檔，即使CPU損壞或者CPU復(fù)位操作也不會(huì)造成這些數(shù)據(jù)丟失，這些數(shù)據(jù)可以定期（或根據(jù)用戶程序編制需求）通過SFC84存儲(chǔ)到MMC 卡上（不推薦使用Copy RAM to ROM功能，此操作需要CPU停機(jī)）。當(dāng)用戶需要將這些數(shù)據(jù)時(shí)，就需要將這些數(shù)據(jù)塊的Actual value讀出。用戶無法通過使用STEP7中Upload Station to PG操作實(shí)現(xiàn)此功能。為了實(shí)現(xiàn)此功能，用戶可以通過兩種方法實(shí)現(xiàn)：

1. 使用西門子**讀卡器，通過菜單命令File → memory card →open 打開MMC文件夾，將其中的數(shù)據(jù)塊復(fù)制到另一個(gè)S7 Block 文件夾中，則此文件夾中的數(shù)據(jù)塊中的Actual value是來自于MMC中數(shù)據(jù)塊的Actual value。
2. 使用SFC83，通過程序?qū)MC中數(shù)據(jù)塊的Actual value寫至某個(gè)數(shù)據(jù)塊中，上載此數(shù)據(jù)塊，則此數(shù)據(jù)塊中的Actual value與MMC中數(shù)據(jù)塊的Actual value相同（注意：僅僅是數(shù)值相同）

問題11：如何將CPU數(shù)據(jù)塊中當(dāng)前值作為參數(shù)保存到項(xiàng)目中？
回答：建議用戶為參數(shù)數(shù)據(jù)塊新建一個(gè)S7 program文件夾，以方便日后的調(diào)試工作。



方法1步驟：
1. 打開原來項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)塊，在菜單中選擇File → Open online,則打開了在線數(shù)據(jù)塊，
2. 在菜單中選擇File → Store Read-Only,在提示界面下，選擇新建的S7 Promgram/Blocks文件夾。則此數(shù)據(jù)塊被以只讀的方式存儲(chǔ)，用戶可以監(jiān)視此數(shù)據(jù)塊，但無法在計(jì)算機(jī)上修改其Actual value。其屬性為Block read-only。
3. 將此數(shù)據(jù)塊下載到CPU中（完成對(duì)MMC卡的覆蓋）。

缺點(diǎn)：備份數(shù)據(jù)塊在STEP7 編輯環(huán)境下為只讀屬性，數(shù)據(jù)塊與普通數(shù)據(jù)塊操作不同，日后更改困難
優(yōu)點(diǎn)：備份數(shù)據(jù)塊在STEP7 編輯環(huán)境下為只讀屬性，不會(huì)被錯(cuò)誤更改

方法2步驟：
1. 將在線的CPU中的數(shù)據(jù)塊復(fù)制到新建的S7 program/Blocks文件夾中，
2. 將此數(shù)據(jù)塊下載到CPU中（完成對(duì)MMC卡的覆蓋）。
缺點(diǎn)：備份數(shù)據(jù)塊沒有變量名及注釋，不便于識(shí)別
優(yōu)點(diǎn)：備份數(shù)據(jù)塊與普通數(shù)據(jù)塊操作相同

方法3步驟：
1. 將在線的CPU中的數(shù)據(jù)塊復(fù)制到新建的S7 program/Blocks文件夾中，
2. 在菜單中選擇PLC → Copy RAM to ROM（完成對(duì)MMC卡的覆蓋）。
缺點(diǎn)：會(huì)導(dǎo)致CPU停機(jī)（Copy RAM to ROM操作），備份數(shù)據(jù)塊沒有變量名及注釋，不便于識(shí)別，操作會(huì)影響所有的數(shù)據(jù)塊，所有數(shù)據(jù)塊load memory中的actual value都將被work memory 中的actual value覆蓋。

問題12：如何使CPU數(shù)據(jù)塊中當(dāng)前值不被程序更改？
回答：用戶可以將數(shù)據(jù)塊的DB is write-protected in the PLC屬性勾選并下載。

問題13：STEP 7功能“Copy RAM to ROM”有何作用？
回答：Copy RAM to ROM會(huì)把work memory 中的數(shù)據(jù)塊數(shù)值寫至MMC卡中數(shù)據(jù)快的 actual value 中。

問題14：使用SFC 82有何注意事項(xiàng)？
回答：SFC 82只能生成 Non-Retain，UN-Linked ，read-only 類型的數(shù)據(jù)塊
SFC 82可能需要多個(gè)掃描周期才可完成，觸發(fā)調(diào)用SFC82后，需要把觸發(fā)條件復(fù)位
SFC 82對(duì)MMC卡有寫操作，MMC 僅允許進(jìn)行 100,000 次寫訪問，**過此次數(shù)，MMC卡將損壞

問題15：使用SFC 83有何注意事項(xiàng)？
回答：SFC 83可能需要多個(gè)掃描周期才可完成，觸發(fā)調(diào)用SFC83后，需要把觸發(fā)條件復(fù)位
SFC 83多用于讀取UN-Linked類型的數(shù)據(jù)塊

問題16：使用SFC 84有何注意事項(xiàng)？
回答：SFC 84可能需要多個(gè)掃描周期才可完成，觸發(fā)調(diào)用SFC84后，需要把觸發(fā)條件復(fù)位
SFC 84對(duì)MMC卡有寫操作，MMC 僅允許進(jìn)行 100,000 次寫訪問，**過此次數(shù)，MMC卡將損壞
SFC 84多用于寫UN-Linked類型的數(shù)據(jù)塊，對(duì)于斷電保持的數(shù)據(jù)塊也可以進(jìn)行寫操作，但只有在CPU復(fù)位的情況下才可查看到SFC84最后一次寫操作的數(shù)值。

參考例子：
例子1：如果生成變量，并使用默認(rèn)值，其源代碼將不包含初始值

源代碼：
DATA_BLOCK DB 6
TITLE =
VERSION : 0.1
STRUCT
test1 : INT ; //初始值為默認(rèn)值時(shí)，都為此類格式
test2 : INT := 1234;
test3 : INT := 1234;
END_STRUCT ;
BEGIN
test1 := 0;
test2 := 1234;
test3 := 1234;
END_DATA_BLOCK

例子2：work memory中數(shù)據(jù)保持區(qū)接近被占用**的情況，此時(shí)無法下載斷電保持?jǐn)?shù)據(jù)塊，但可以下載“Non-Retain”、“Un-linked”數(shù)據(jù)塊及程序。


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