苏州西门子中国（授权）一级总代理

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常规PLC内部CPU 的数量有一个或多个，它或它们的作用是：执行用户的程序、进行I/O的扫描和系统的诊断。但用户的程序通常就进行一次处理，多个CPU的功能是把程序中的 逻辑运算、算数运算、通信功能等分担实现，也就是协作处理。

　　而安全PLC的CPU至少有两个或多个，两个CPU的功能是：分别对同一个用户 程序各自执行一次，然后再把两个结果放在一起进行比较，如果比较的结果是*的，就输出这个结果，如果是不*的，选择安全的结果输出。由此看出，这才是 安全PLC与常规PLCzui大的不同：冗余+比较。

　　2.2 安全PLC内部CPU的结构

　　安全PLC包含2个处理器，每个处理器 在自己的存储器区中，执行它们自己的安全逻辑，然后在每个周期的结尾和对方的结果进行比较，每个处理器有它自己独立的停机通道，如果检测到结果的不同或有 失效成分，它能够实现系统停机，切到安全状态。这种双处理结构被称为内部的二选一结构。

　　安全PLC通常都有两个处理器，同时进行解码和执行。这种差异性提供了失效检测的下列优点：

　　•两个可执行码独自生成，编译的差异性使得在代码生成时，容易检测系统失效。

　　•两个生成码由不同的处理器执行，因此，CPU能够在代码执 行时，检测出系统失效和PLC的随机失效。

　　•两个独立的存储器区用于两个处理器，因此，CPU能够检测出RAM的随机失效，而这在每个扫描 周期的全部RAM检查时测不出来。

　　这里我们接着引出安全PLC与常规PLC第二个zui大的不同：随时+步步进行诊断和检测。这种检测有的是通 过自身信息进行的，称为自检;还有的通过对方的信息进行检测，称为互检。后面我们还会提到更多的检测。

　　2. 3 安全PLC CPU中的检测

　　时钟测量:在处理器电路中，有两个不同的振荡器交叉检查它们的行为，每个处理器使用一个时钟检查另外一个是否运行。如果在一 个确定的周期里，检测到对方没有运行，CPU就会进入安全状态。固件每秒钟会检查两个振荡器的精度。

　　监视时钟：一个硬件和一个固件的监视时 钟检查PLC的活动和执行用户逻辑的执行时间。这和常规的PLC系统是相同的。

　　序列检查：序列检查监视CPU操作系统不同部分的执行。

　　存储器检查：所有静态存储器区，包括Flash存储器和RAM，使用循环冗余码(CRC)进行检测，并且双码执行。动态存储器区由双码执行保护，周期性 进行检测。在冷启动时，这些检测重新进行初始化。

　　从上面的分析可以看出，安全PLC的诊断和检测比常规的PLC的检测要多很多，所以相对来 说，硬件和软件的设计更复杂。当然，检测和诊断的范围也更广范，更细致。

　　2.4 安全PLC I/O诊断概述

　　上面我们对安全 PLC的CPU的情况进行了一个简单的分析，下面我们再来看看安全输入/输出模块的情况。

　　所有安全I/O模块都要执行以下两个诊断功能：

　　•更多的系统层面的诊断，包括了：RAM测试、ROM测试、以及

　　•根据模块的类型不同，现场层面的诊断，

　　下面的表格列出了 安全I/O模块的现场诊断情况：

　　还有，安全PLC要对安全CPU和安全I/O之间的通信进行诊断，比如使用CRC校验。因此，不仅 要检查接收的数据是否等于发送的数据，而且要检查数据变化。为了解决扰动问题，比如EMC的影响，它可能瞬间破坏你的数据，所以你需要对每个模块，配置一 个很大的连续CRC错误诊断。

　　上电时诊断：在上电时，I/O模块执行扩展的自检程序，如果测试出现错误，模块被认为不健康，输入输出全部置 为0。

　　运行时的诊断：在系统运行时，I/O模块执行自检程序，输入模块检验是否能够从传感器读取整个范围的数据，输出模块对它们的开关执行 脉冲测试，周期小于1ms，在数字量输入和数字量输出模块，上电自检失效和模块没有接到外部的24V电源时，模块不工作。

  由于RAS连接不支持CIMPLICITY HMI工程的广播方式，因此每台计算机(包括服务器和浏览站)的IP地址和结点名都必须配置到其它计算机的hosts文件中去。例如:在WINOOWs NT环境下，可以在C:WINNT35system32 driversetc下找到hosts.sam文件，在WINOOWs95环境下，可以在C:WINOOWs下找到hosts.sam文件，只需要将hosts文件放在和hosts.sam同样的目录下即可。

    4 举例说明

    本文采用以下配置作为示例:

    服务器:名称为Server61，并配有Microsoft WINOOWs V4.0，CIMPLICITY HMI服务器软件，调制解调器，以太网IP地址为202.114.1.98，两个连续的IP地址-202.114.1.90和202.114.1.91－用于配置远程访问服务。

    客户机:命名为Client62，并配有Microsoft WINOOWs95，CIMPLICITY HMI浏览站软件，调制解调器。配置图示如图2所示:

图2 系统配置示意图

    4.1 测试连接

    当从客户端拨入服务器并建立连接后，可以进行如下的测试。

    (1) 客户端测试

    从客户机上要计算机名测试服务器，如下:

C:WINOOWS>ping Server61

Pinging Server61 [202.114.1.98] with 32 bytes of data:

Reply from 202.114.1.98: bytes=32 time=103ms TTL=128

Reply from 202.114.1.98: bytes=32 time=101ms TTL=128

Reply from 202.114.1.98: bytes=32 time=99ms TTL=128

C:WINOOWS

    (2) 服务器测试

    同理可以从服务器测试客户机，如下:

C:WINOOWS>ping Client62

Pinging Client62 [202.114.1.91] with 32 bytes of data:

Reply from 202.114.1.91: bytes=32 time<10ms TTL=128

Reply from 202.114.1.91: bytes=32 time=1ms TTL=128

    4.2 从客户机访问CIMPLICITY HMI工程

    (1) 浏览一个点

    在CimEdit中打开selec A Point浏览器时，Project域是空的，要想浏览服务器上的点需要在Project域中输入服务器的计算机名，如Server61。

    (2) 打开一个CimView屏幕