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西门子6ES7 403-1TA01-0AA0

上海朕锌电气设备有限公司
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S7-400中数据的一致性,所用机理的总结

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  问题:    S7-400中保持数据传输的一致性使用的是什么机理?......

 

问题:   
S7-400中保持数据传输的一致性使用的是什么机理?

解答:
一致的数据指的是就内容来说是一致的,而 且它所描述了在某个时间点的一个称之为一致性数据的过程状态。要保持数据的一致性,它在传输或处理过程中不得被更新或改动。

样例 1   
为了对CPU在循环程序处理过程中有一致的过程信号的映像,在程序处理前就把过程信号读入输入的过程映像中,并 且在程序处理后又写到输出的过程映像。然后,在程序处理过程中,用户程序在对操作数区输入(I)和输出(Q) 寻址时并不直接访问信号模块,而是访问CPU 的内部存储区里的过程映像 。

样例 2
: 
如果一个通讯块(比如 SFB 14 “GET”, SFB 15 “PUT”)被较高优先级的过程警报OB所中断,就有可能出现不一致性。 现在,如果在该过程警报OB中的用户程序更改了已经部分被通讯块处理过的数据,那样的话被传输的数据中,部分是过程警报处理以前时间的数据,部 分则是过程警报处理以後时间的数据,这意味着,此数据是不一致的。

SFC 81 "UBLKMOV"    
使用 SFC 81 “UBLKMOV”,把一个内存区(源区)的内容一致地复制到另一个内存区(目标区)里 。复 制过程不得被操作系统的任何其它动作所打断。
 
使用SFC 81 “UBLKMOV”,可复制下列内存区:

  • 位存储器

  • DB 内容

  • 输入的过程映像

  • 输出的过程映像

可复制的数据量为 512 字节。请注意与CPU性能有关的限制。有关的限制可从操作列表中看到。

既然复制过程不能打断,在使用 SFC 81“UBLKMOV” 时,可增大CPU对报警的响应时间。

源区和目标区不得互相交迭。如 果指定的目标区大于源区,那么只把与源区里同样多的数据复制到目标区。如果指定的目标区小于源区,那 么只把目标区能接收的那么多的数据复制入目标区。

通讯块和功能之间的一致性
对 S7-400 ,通 讯作业不在循环程序的执行处来处理,而是在程序循环过程中的一个固定的时间段里处理。从系统来讲,数据格式字节,字 和双字永远可以得到一致性的处理,就是说传输一个字节,一个字(两个字节)或双字(4个字节)是不会被打断的。  
如果通讯块(比如 SFB 12 “BSEND”)只能成对使用(象SFB 12 “BSEND” 和 SFB 13 “BRCV”) 而且它访问公共数据在用户程序中被调用,那么也访问本身数据区,比如通过 “DONE”参数对该数据区的访问,是可以协调的。通 过这些通讯块局部传输的数据的一致性,因而可以在用户的程序里得到保证。
  
使用 S7 的通讯功能时动作是不一样的。用这些功能时目标设备 (比如 SFB 14 “GET”, SFB 15“PUT”) 里的用户程序不要求通讯块。在编程时就必须把一致性数据的大小已经考虑在内。

访问 CPU的工作内存   
操作系统的通讯功能是以固定长度数据包来访问CPU的工作内存。此数据包的大小与CPU性能有关,S7-400 CPU是32个字节。
 
这样就确保了在使用通讯功能时报警响应时间不会被延长。由于这种访问与用户程序异步,你无法一致地传输任意个数字节的数据。

下面将解释为保证数据一致性所要遵循的规则。

用于 SFB 14 "GET" 或读变量的一致性规则

如果是 SFB 14 “GET”,只要遵循下列规则就可一致性地传输数据。

  • 主动CPU(数据接收方):通过调用SFB 14读出OB中接收区的数据,或者,如果无法这样做的话,r 在SFB 14的处理结束后读出接收区的数据。

  • 被动CPU (数据发送方):按照被动CPU (数据发送方)规定的数据块的大小写入与发送区大小等量的数据。

  • 被动 CPU (数据发送方):在封锁中断的情况下把要发送的数据写入发送区。


    下图给出了一个无法保证数据传输一致性的例子。因为它没有遵守一致性规则的第二条:被动 CPU (数据发送方)的数据块大小为 8 个字节,而传输的却是 32 个字节。



图 1:数据传输的例子


用于 SFB 15“PUT”或写变量的一致性规则

对于 SFB 15 “PUT”,如果遵循下列规则,数据传输将具有一致性:

  • 主动CPU (数据发送方): 把来自调用SFB 15 的OB 中的数据写入发送区。如果不可能,在 第一次调用 SFB 15 结束后写入发送区。 

  • 主动CPU (数据发送方):把按照被动 CPU (数据发送方)指定的块大小的数据写入发送区。

  • 被动CPU (数据接收方): 在封锁中断的情况下,从接收区里读出收到的数据。


    下图为一个数据传输的例子。由 于一致性规则的第二条没有得到遵守<被动CPU(数据接收方)指定的数据块大小只有32 个字节,而发送的却是64个字节>,无 法保证数据的一致性。


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