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第四章S7-400H系统的H-CIR(Hardware Configuration In Run)

功能

简介:

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,这一功能特别适用于需要修改或增加系统硬件而不能停机的工艺控制要求。本文就这一功能的实现通过实例来加以说明。 4.1使用H-CIR功能前的几点说明 4.1.1可能进行的修改

（1） 在中央机架上修改CPU的某些参数和增加CP模板 （2） 更改CPU的存储部件,如：更换RAM卡

（3） 添加或删除远程的输入/输出站，如： ET200M、DP/PA、Y_Link等 （4） 重新组态模板参数 4.1.2不能进行的修改

（1） 冗余模式DP主站的传输速率 （2） S7-400H的通信连接

（3） 西门子硬件规范中要求必须切断系统电源才能安装的部件 4.1.3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 4.2 H-CIR功能原理

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。由于所使用STEP7版本的不同,本文以两中不同的实例分别加以描述。 4.3 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。 4.3.1系统结构

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本例包含一个CPU417-4H主站和两个ET200M从站,其硬件配置如图4－1所示:

图4－1 S7-400H 硬件配置图

4.3.2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) 4.3.3 实例步骤

(1).建立一个名为H-CIR的项目。创建CPU417-4H的站,如图4－2所示:

图4－2 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4－3 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4－4所示框中参数可以在线修改。

图4－4 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/Setting>Operating Mode…，”如图4－5所示：

图4－5 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4－6所示：

图4－6 停止备份底CPU

(8).系统处于单机运行模式（Solo Mode），如图4－7所示：

图4－7 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4－8所示：

图4－8 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/Setting>Operating Mode…,”进入操作模式选择界面。 （11）.选择“H System”,点击“Switch to …”命令，如图4－9所示：

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图4－9 选择Switch to操作

（12）.选择“altered configuration”，点击“Switch”命令，弹出切换界面如图4－10所示：

图4－10 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。 4.4 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。 4.4.1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4－11所示:

图4－11 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4－12所示:

图4－12 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4－13所示:

图4－13 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4－14所示:

图4－14 切换操作（3）

（7）.启动完成，系统再一次处于冗余的运行模式。

（8）.编辑因硬件更改而需修改的用户程序，从而完成H-CIR功能。 总结：

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1. 对于H系统的CIR功能而言，它不同与标准型S7-400的CIR功能，其工作原理2. 3.

4. 5. 6.

7. 8. 9. 10. 11.

和实现方法均有所不同。

本文仅以S7-400H系统的PLC的CIR功能而作描述，它并不完全适用于S7-400H的PCS7系统和S7-400FH系统。

冗余系统的在线修改必须考虑到因参数修改错误而造成控制系统停机的后果，本文所述内容仅作使用参考。并不承当作为工程理论使用而引起的一切后果及责任。

希望以上资料对你有所帮助，附励志名言3条： 1、理想的路总是为有信心的人预备着。

2、最可怕的敌人，就是没有坚强的信念。——罗曼·罗兰 3、人生就像爬坡，要一步一步来。——丁玲

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