西门子模块6ES7222-1HD22-0XA0参数规格

通电后，西门子S7-400 CPU 或 CPU 318-2 开始执行用户程序之前，启动程序已开始工作。在启动程序中，用户可以对循环程序通过编程启动 OB 来进行相应地定义预设置。

如下有三种启动方式：

启动(暖启动)

程序处理重新启动，数据继续保持。

冷启动

当前数据丢失，程序处理以初始值再次启动。

热启动

一旦供电恢复，程序从断电时的值开始继续工作。

在操作模式“STARTUP”中：

程序在启动 OB 中运行( OB 100 为启动(暖启动)，OB101 为热启动，OB102 为冷启动) 。

不可用时间和报警控制程序运行。

时间保持更新。

运行时间表在运行。

信号模块上的数字输出被锁定，但可以通过直接存储来设置。

启动(暖启动)：

图 01

 在启动(暖启动)中， 程序处理以“基本设置”内系统数据和用户地址范围为程序启动点来重启。

过程映像区，非保持存储器，定时器和计数器都重新设置。保持的存储器，定时器，计数器各自都保留其后的有效数值。所有以“未保留”的属性参数化的数据块被复位为初始值。其他数据块各自保留其后的有效数值。

程序处理从头开始再次重新启动 (启动 OB 或 OB1) 。

如果供电中断，暖启动只可用于缓冲模式。如若运行的 CPU 没有后备电池，当开关接通或 POWER OFF 后重新上电时，CPU 将自动复位并重新启动(暖启动)。

如果系统不要求完全复位，那么启动(暖启动)一直是可行的。在如下情况发生后，只有启动(暖启动)可行：

完全复位。

在CPU 的 STOP 模式下载入用户程序。

USTACK/BSTACK 溢出。

通过 POWER OFF 或模式开关使启动(热启动)被中断。

重新启动超出参数化中断的时间限制。

启动(暖启动)的操作命令：

用户可以触发手动启动(暖启动)：

通过模式选择开关

(如果可以，CRST/WRST  开关必须设置为 CRST)

通过PG的命令菜单或通讯功能

(模式选择开关需设置在 RUN 或 RUN-P 位置).

在 POWER ON 时，下面的状态会触发自动启动(暖启动)：

POWER OFF 时 CPU 不在 STOP .  

模式选择开关设置到 RUN 或者 RUN-P.

没有将 POWER ON 的参数设置为自动热启动或自动冷启动。

CPU　的启动(暖启动)没有因电源故障而引起中断(不依赖于启动的参数设置)

冷启动：

图 02

冷启动时，主存储器中 SFC 生成的数据块都被删除，其他数据块从装载存储器中获取默认值。

无论是否设置数据保持，过程映像区，定时器，计数器，指示器都将在程序(装载存储器)中重新设置到初始值。

输入的过程映像区被读入，STEP 7 用户程序开始重新启动 (OB102 或 OB1).

冷启动的操作命令：

只能从 PG 触发手动冷启动。

如果参数已相应地定义于 STEP 7 中，某些 S7-400 CPU 可通过模式选择开关和启动模式转换 (CRST/WRST) 来执行冷启动。

热启动：

图 03

在 RUN 状态下电源中断后再次供电，S7-400 CPU 通过初始化路径然后自动执行热启动。重新热启动后，用户程序在中断点继续运行 (定时器，计数器，指示器不被重新设置，当前数值保存在 DB 块中)。在断电前未执行的用户程序被称为剩余循环程序。剩余循环程序同时包括时间和报警控制程序部分。 

热启动中，所有数据包括过程映像区都执行它们后的有效数值。

程序在中断点继续执行命令。

在当前周期完成之前，输出不会改变。

如果供电中断，热启动只可适用于缓冲模式。

原则上来说，如果用户程序在 STOP 状态下没有改变 (例如装载一个修改过的块) 或者因为某些原因而不需要进行启动 (暖启动)，那么，热启动是允许的。

热启动的操作命令：

如果相关参数已设定于 CPU 中，并且是如下原因造成 STOP, 那么手动热启动是可行的：

模式选择器从 RUN 转换到 STOP。

STOP 已被用户编程，STOP 在调用 OB 后未被载入。

STOP 状态包含于 PG 或某个通讯功能。

用户可以触发热启动：

通过模式选择开关来选择。

CRST/WRST 需设置在 WRST。

通过 PG 菜单命令或通过通讯功能 (模式选择开关设置到 RUN 或 RUN-P)

手动热启动已在 CPU 中参数化。

自动热启动可在 POWER ON 状态下被触发，如果：

在 POWER OFF 状态下，CPU 不在 STOP 或 HALT。

模式选择开关设置到 RUN 或 RUN-P。

自动热启动已为 POWER ON 在 CPU 内参数化。

在自动热启动中，CRST/WRST 的转换是无效的。

当前轮胎公司对轮胎设备生产自动化及过程自动化控制要求越来越高， 轮胎公司要生产高质量轮胎， 要提高工厂管理的自动化， 要求实时数据传输， 要求定位精度的提高， 要求远程诊断功能， 都对设备控制系统提出了更高的要求； 贝加莱工业自动化有限公司，提供了一些面向生产自动化及过程自动化的控制产品及完整的解决方案。贝加莱公司的产品已经用于六角形钢丝圈挤出联动生产线、方断面钢丝圈挤出联动生产线、裁断机生产线等轮胎设备。下面以六角形钢丝圈挤出联动生产线为例对贝加莱系统的特点简单作一些介绍。 

六角形钢丝圈挤出联动生产线的配置： 控制部分选用B&R Power Panel 200 系列，完成主控及显示工作（TFT 真彩，VGA 显示，256 色，10.4 in 触摸屏）；伺服系统选用B&R ACOPOS高精度全数字伺服， 使用高速实时工业以太网POWERbbbb 控制伺服运行； 远程采用接线简单的CAN 通讯协议。系统配置图如图1 所示。下面分别介绍一下编程软件、PCC（ 可编程计算机控制器）、ACOPOS 高精度全数字伺服驱动器的特点、通讯网络。 

1 编程软件B&R Automation Software 

现在大多数工控设备上要完成显示功能、控制功能都要用相应的软件来完成， 如工控机软件、组态软件、人机界面软件、PLC 逻辑软件、伺服控制软件， 这么多软件同时应用在一台设备上对设备的前期开发和后期维护带来了不便。

 
图1 系统配置图

贝加莱公司推出了Automation Software软件， 它提供了统一的编程、透明的通讯方式和清晰的诊断界面， 简化了项目的规划、配置、编程、文档和诊断， 其中的常规功能和自动化组件保证了工作的有效性， 并除去了不必要的界面，实现了“一个工具，多个目标”。 

Automat ion Software 软件平台具有丰富的函数库， 标准库函数中的所有功能块可以用任意一种语言来调用， 也可以在库管理器中添加新的库。软件还嵌套了方便的测试工具， 如项目检测、LAD 监视、PV 变量检测（ 包括强制模式）、实时轨迹追踪和源代码调试。该软件将内容丰富的帮助系统集成在软件中， 提供了项目创建过程的所有帮助， 为了编程的方便提供了梯形图、语句表、流程图、Basic、C 等编程语言。 

另外，软件中的Visual Component，人机界面部分可以和控制程序部分一同编写、测试。由于所有部件充分地集成在一起， 可以明显提高工作效率。所有任务被存储在一个项目中，Visual Component 以完全图形化的方式来生成可视化界面， 定义硬件， 画图， 插入位图， 配置输入和输出。界面图像可以使用图像编辑器完成。 

2 人机界面系统B&R Panel System 

贝加莱的Panel System 有三种： ① Panel ware： 是模块化面板功能； ② 工业级PC： 它带有标准操作系统， 是可编程控制的操作和显示终端； ③ Power Panel（ 如图2 所示）：它适应于小型与中型机械与系统， 包含了操作面板和控制器， 六角形钢丝圈挤出联动生产线就是使用的该产品， 下面对其进行详细介绍。

 
图2 Power Panel 外观

B&R 的Power Panel 200 系统是集控制、驱动、操作界面和通讯于一体的控制设备， 用户可以根据实际项目的需要进行灵活的模块化扩展。PCC 可编程计算机控制器， 是对传统PLC 功能的极大提升, 其组网的灵活性、系统平台的开放性以及智能性可使复杂的控制项目得以完美的实现， 在过程自动化领域中得到广泛应用。 

Power Panel 200 系统的技术参数： 

Inbbb based 266 MHz 处理器； 
大64 MB SDRAM； 
TFT 液晶显示屏（10 in）； 
自带Ethernet 10/100 通讯接口； 
自带RS232 串行通讯接口； 
2×USB（可以选配软驱或打印机）； 
Flash 插槽（可以外接存储卡）； 
无风扇，采用DC24V 供电； 
实时时钟； 
aPCI 扩展槽（CAN 总线、X2X I /O 扩展、ETHERNET Power bbbb 扩展等）。 

项目的控制任务和本地的人机界面任务均在Power Panel 200 系统中运行， 其可以通过灵活的现场总线（CAN、X2X、ETHERNET Powerbbbb）分别与伺服系统、I /O 扩展站等相连接。同时Power Panel 200 又可以通过自带的以太网口和其他的B&R 面板相连。 

贝加莱公司的PCC 主要特点是：可靠性高、抗干扰能力强， 对所有I /O 接口电路均采用光电隔离，有效地抑制了外部干扰源。 

3 B&R Motion System 

伺服系统选用B&R ACOPOS 高精度全数字伺服，使用高速实时工业以太网POWERbbbb 控制伺服的运行。 

贝加莱电机反馈采用了光电正弦编码器（ENDAT）， 它汇集了增量编码器与编码器的优点，还补偿了这两类编码器的缺点。 

ENDAT 编码器系统具有非易失的、不需维护的电路板EEPROM 数据寄存器，操作驱动器所需要的数据储存在这里， 减少了调试和维修的次数。 

六角形钢丝圈挤出联动生产线正是采用了ENDAT 编码器的优点， 不但减少了接近开关传感器的数量而节约了成本，又提高了定位的精度。 

4 通讯网络 

六角形钢丝圈挤出联动生产线伺服用的是B&R ETHERNET Power bbbb 实时以太网总线，I/O 点用的是CAN。下面分别介绍一下这两种通讯网络。 

4.1 ETHERNET Powerbbbb 实时以太网总线介绍 

ETHERNET Powerbbbb 是个可靠的、开放的实现微秒级实时数据传输的工业以太网系统。系统的技术参数如下： 

标准快速以太网：100Mbps； 
标准双绞线； 
拓扑为星型或树型； 
网段长度100 m； 
网络时滞 < 1μs； 
循环时间 < 200μs（ 站点数为10 时<500μs）； 
实时循环时间可设定。 

该总线主要应用在那些数据交换量大， 对实时性要求很高的场合。结合六角形钢丝圈挤出联动生产线的实际特性， 要求1 台主机带3台从机作速度和位置同步。由于Powerbbbb具有网络实时性的特点， 可以使4 个伺服轴在0.5 ms 的循环时间内进行位置和速度同步， 同步精度极高。从而使六角形钢丝圈挤出联动生产线生产的钢丝圈质量得到提高。 

4.2 局域网CAN 

控制器局域网CAN（Control Area Network）属于现场总线的范畴，它是一种在自动化领域广泛使用的多线路协议和有效地支持分布式控制或实时控制地串行通讯网络。 

CAN 的主要特点有： 多主站依据优先权进行总线访问， 无破坏性的基于优先权的仲裁，借助接收滤波的多地址帧传送， 远程数据请求，配置灵活， 全系统数据相容， 错误检测和出错信息， 发送期间若丢失仲裁或由于出错而遭败坏的帧可自动重发送， 暂时错误和性故障节点的判别以及故障节点的自动脱离。 

六角形钢丝圈挤出联动生产线的I /O 点就是采用的CAN 通讯， 是由PP220 自带的CAN口和EX470 进行通讯。 

5 小结 

通过贝加莱系统在六角形钢丝圈挤出联动生产线的实际应用， 加深了对贝加莱系统的进一步了解， 同时使六角形钢丝圈挤出联动生产线的控制精度得到了提高， 解决了对跳步位置、跳步长度的设定等问题， 使六角形钢丝圈挤出联动生产线生产的钢丝圈的质量得到了提高

很多用户谈“干扰”色变，觉得干扰既看不到也摸不着，排除干扰引起的故障也毫无头绪。的确，由不同干扰引起的故障现象多种多样，有通信不稳定掉站的，有模块读数不准确的，也有烧毁模块的……下面咱们来看看这个用户碰到了什么奇怪现象。
前两天听一个用户抱怨S7-300 CPU的数据丢失，但重新上电后CPU又可以运行，不得其解。与用户沟通后，可以判定丢失的只是CPU的过程数据，而存储于MMC卡中的CPU程序并没有丢失，否则重新上电后CPU是不能运行的。这样的现象大部分是由于CPU受到干扰造成的，CPU进入故障模式，所有的LED灯全闪，所有通信中断，不控制输出信号，形象地说就是CPU死机了，像PC的蓝屏一样，这也是一种保护模式，防止设备误动作而造成不必要的损失。这时CPU的内部数据丢失，再次上电后（可能需要一段释放时间），MMC中存储的程序复制到CPU的工作存储器后CPU运行，但是所有的过程数据被初始化，诊断缓冲区的数据保持，过程分析应该是这样的。

什么样的情况会造成CPU进入故障模式呢？首先需要了解一下CPU内部的逻辑地接线，如图1所示，

缺省的情况下，PLC的逻辑地与供电系统M端以及PE相通，在接地良好且有等电位连接的情况下，各个分散的设备之间电位相同，便于互连。但是如果接地不好，例如共模干扰或其他干扰通过地线传导，这样干扰将会影响到PLC的逻辑地的点位，使之不能提供一个参考点位，造成CPU数据的混乱，从而使CPU进入故障模式。这种情况下，将PE与PLC的逻辑地分开及所说的浮地（CPU31X不能分开），将会避免干扰进入CPU的数据总线，但是在多个PLC连接时要注意之间的点位差是否在允许的范围内。

另外一种情况也需要注意，例如24V的电源不但给CPU供电，还给一些中间继电器供电，一些情况下，线圈在断开后释放能量，在电源回路上产生的高电压将影响到CPU的逻辑地，从图1种可以看到，高电压干扰直接影响到逻辑地，即使将PE与PLC的逻辑地分开也没有多少作用，因为与PE没有关系，有没有干扰可以使用示波器直接连接PLC的电源侧进行测量，如果有干扰，可以将CPU的电源与继电器控制回路分开，也可以使用二极管作为释放高电压，在西门子的手册可以找到这些资料，图2为使用二极管和齐纳二极管连接的释放回路，这些保护回路是对触点的保护，使用齐纳二极管也可以起到钳制电压的作用。

希望大家通过这个故事不仅可以解决与此相同故障，还能够掌握一些解决干扰的问题的思路和方法