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西门子PLC的CPU的冷启动 暖启动 热启动的区别

• 关键词： 冷启动 暖启动 热启动
• 摘要：本文简要介绍了西门子PLC的CPU的三种启动方式--冷启动、暖启动、热启动。

　　冷启动（Coldrestart）：

　　所有的数据（过程映象，位存储器、定时器和计数器）都被初始化，包括数据块均被重置为存储在装载存储器（Loadmemory）中的初始值，与这些数据是否被组态为可保持还是不可保持无关。首先执行启动组织块OB102，并不是S7400所有CPU都支持此功能。

　　暖启动（Warmrestart）：

　　复位过程映象（PII，PIQ）以及非保持性位存储器（M）、定时器（T）和计数器（C）。定义的保持性存储器（M）、定时器（T）和计数器（C）会保存其后有效值。在有后备电池时，所有DB块数据被保存。没有后备电池时，由于没有非易失性存储区,DB数据和M,T,C均无法保持，这是300与S7-400PLC大的不同。

　　首先执行启动组织块OB100。用户如果没有更改过启动类型，系统默认设为暖启动。

　　手动暖启动：STOP->RUN（在CPU属性中选择暖启动，CPU若是有CRST/WRST选择开关，则必须设为CRST才能执行手动暖启动）。

　　自动暖启动：PowerOff－>PowerOn（也就是给CPU上电时会执行自动暖启动，CRST/WRST选择开关对其没有影响）。

　　热启动（Hotrestart）：

　　只有在有后备电池时才能实现，所有的数据都会保持其后有效值。程序从断点处执行，在当前循环完成之前，输出不会改变其状态。启动时执行OB101。

　　只有S7-400CPU才能进行热启动。                                      

　　手动热启动：STOP->RUN＋WRST（在CPU属性中选择热启动，CPU若是有CRST/WRST选择开关，则必须设为WRST才能执行手动热启动。

　　自动热启动：PowerOff－>PowerOn（热启动也就是给CPU上电时会执行自动热启动，CRST/WRST选择开关对其没有影响）。

　　1.冷启动是断电后重新上电的一种启动；

　　2.暖启动是在PLC上电后CPU的拨动开关由STOP位置拨到RUN的位置的一种启动；

　　3.热启动是由PG/PC强制CPU从RUN进入STOP后再强制回到RUN的一种启动。

　　4.区别:冷启动CPU从自检开始并调入程序数据等然后从头执行程序；暖启动CPU不再进行自检，只是从头执行程序；热启动CPU进入STOP前时的程序执行状态接续执行。

西门子PLC Modbus地址问题原因分析

• 关键词： 西门子PLC Modbus
• 摘要：本文以西门子S7-200/S7-200SMART/和S7-1200为例来说明西门子PLC Modbus地址问题。

　　Modbus地址实际上分为两种情况即PLC作Modbus主站，Modbus地址和PLC手册里的地址一与PLC作从站，PLC不用管什么Modbus地址。

　　Modbus地址实际上分为两种情况。下面以西门子S7-200/S7-200SMART/和S7-1200为例来说明：

　　*种情况：PLC作Modbus主站，Modbus地址和PLC手册里的地址*，例如作主站的S7-200的MBUS_MSG指令用于向Modbus从站发送请求消息，和处理从站返回的响应消息。要读取从站（另一台S7-200）的I0.0开始的地址区时，它的输入参数Addr（Modbus地址）为10001。S7-200从站保持寄存器的V区起始地址为VB200时，要读取从站VW200开始的V存储区时，保持寄存器的地址是40001。

　　第二种情况：PLC作从站，PLC不用管什么Modbus地址，等着主站来读写它的地址区就是了。

　　主站的计算机软件（例如DCS或组态软件）的编程人员需要编写实现Modbus通信的程序，首先需要确定ModbusRTU的报文结构。他们一般不熟悉PLC，因此PLC的编程人员往往需要和上位机软件的编程人员一起来讨论Modbus的报文结构。

　　容易出问题的就是报文里Modbus地址与PLC存储区地址的对应关系。曾经有工作人员做过的一个系统的上位机是的组态软件，通过分析GEPLC手册给出的CRC的循环异或计算实例每一步的中间数据，编写出了CRC计算的C语言程序。通过实验验证了Modbus报文结构和CRC的计算的可行性。

　　S7PLC手册给出的Modbus地址与Modicon公司和GE公司PLC使用的地址相同，是基于1的地址，即同类元件的首地址为1。而西门子PLC采用的是基于0的地址，即同类元件的首地址为0。Modbus报文中西门子PLC的Modbus地址也采用基于0的地址。

　　PLC系统手册中的Modbus地址的高位用来表示地址区的类型，例如I0.0的Modbus地址为10001。因为地址区类型的信息已经包含在报文的功能码中了，报文中S7-200的I0.0的Modbus地址不是10001，而是0。报文中其他地址区的Modbus地址也应按相同的原则处理。例如当S7-200从站保持寄存器的V区起始地址为VB200时，VW200对应的保持寄存器在报文中的Modbus地址为0，而不是40001。

　　WinCC与S7-300400通信的过程中要考虑的内容主要包括：

　　1.尽量减少脚本语言的使用。wincc的脚本功能很强，确实能实现一些明显的效果，但是从全局考虑的话，其执行效率就要降低了。比较简单的例子：切换画面，用WINCC自带的直接连接的切换效率明显是高于脚本的；并且曾经因为动作需要做了一个延时脚本，结果调试中就明显发现，延时过程中整个程序都被冻结了。所以我认为脚本的执行是纯粹的单线程运行，这样，众多脚本就必然因为先后的问题而相互影响。

　　2.不知道是不是国内的风格习惯，总是喜欢将上位画面做的非常漂亮，甚至说华丽，而这方面明显不是工控上位的强项。直接导致的结果就是系统资源消耗大，画面反应慢。所以应该尽量减少画面的绚烂程度。还是以功能的实现和操作的方便为主才好。

　　3.很多项目甚至是由于业主方的不熟悉，总是希望变量归档越多越好，这点上明显除了占用磁盘空间之外还要占用系统性能。所以，没必要的归档变量要尽可能的缩减，并且，根据实际数据的重要情况，分组的设置归档时间。尽量避免笼统的统一到非常频繁的变量归档。

　　4.至于硬件方面，*了，性能高的当然优于性能低的，以太网好于DP，DP好于MPI，不过实际上，就我做过的项目来说，不少项目实际上用MPI也是可以的。只要能满足当前的实际情况就好。并且，CPU上的DP口基本极少会单独留给上位使用，在没必要的时候，将上位分配到另外的网络，对DP网也只有好处。

　　结合国产组态软件时的经验考虑一下：

　　1.首先一点，不太清楚的地方是WINCC和PLC之间更为具体的通讯数据的处理方法。在国产软件上，这2者之间的通讯数据是打包的形势，而变量的建立直接影响了这个包怎么打。比如说，同样是8个bit，如果变量建立的合适，并且上位的读取方法合适，那么这8个bit被打成一个包从PLC传输到上位，而如果处理不当，这8个bit就有可能被打成2个包甚至更多，这明显降低了总线的通讯效率并降低了上位画面的数据采集速度。当然，这里的8bit只是一个例子。

　　2.wincc在位的处理上有点单一。实际项目中是有很多开关量的，对于开关量的处理上，通常有两种方式，一种是按位建立变量，一种是按字节甚至是字或双字的方式建立变量。对于前者，处理上方便了，直接在画面中使用就成，而带来的直接问题就是变量数的大幅增加。另外的问题就搞不清楚了，不知道WINCC内部是如何处理的，对于bit变量的处理，我想肯定也不会是一个bit就耗用一个数据帧，但是多少数据形成一个帧，又是根据什么形成的。能做的就是在PLC中建立变量的时候，把所有的数字量连续的建立在一起。而对于按字节或者字或者双字的方式建立变量，带来的问题就是需要在上位做解包处理。我还没有具体研究过解包的语句，但是这明显是要用到脚本来处理了，数字量众多，恐怕难以避免对系统性能的影响。从这点上引申来说，如果要细致的考虑通讯和优化，就要考虑在PLC中如何建立变量了，首先是地址的连续性，这点无可置疑，也就是说要尽大可能避免变量中间有空闲的数据位。不过同时也要考虑程序的可读性的话，在不同的使用区域之间，有时还要预留出一段地址空间，以便于以后增加设备或者增加控制功能而备用。这2者之间需要平衡一下。

　　3.用国产组态软件的时候，软件自带有通讯监视程序，从中可以看到通讯通讯的打包情况和传输时间，而在WINCC中好像没有这个功能。而我要提到的是这样一个问题：PLC中有不同的数据存储区域，上位对这些区域的读取速度是否相同？比如同样100个数据，从DB块中读取和从M区中读取，速度是否相同呢？因为我之前曾有过一次精力，某软件读取某PLC中不同数据区的速度差别居然很大，从上位画面的反应上都明显感觉的出来，所以后来在PLC中多写了一段程序，就是在数据处理完之后，将数据统一move到另一个数据区，上位统一从那个数据区读取，这样上下位之间的通讯确实快了很多。

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