Bellek mimarisi Siemens S7-300 ve S7-400 programlanabilir mantık kontrolörleri üç farklı katmana ayrılmıştır: yük belleği, çalışma belleği ve sistem belleği. Bir CPU'nun STOP durumundan çıkmayı reddetmesi, bir programın elektrik kesintisinden sonra kaybolması veya bir S7-400'deki pil alarmı gibi bellekle ilgili her arıza, bu katmanlardan birine ve aralarında veri hareketini yöneten kurallara kadar izlenebilir. Bu makale, her katmanı kesin olarak tanımlar, iki kontrolör ailesinin bunları nasıl farklı şekilde uyguladığını açıklar, temsili CPU'ların somut parametrelerini sunar ve arıza teşhisi, bakım uygulamaları ve mühendislerin en sık aradığı sorularla sona erer. Materyal, STEP 7 ve bir PLC programının genel yapısı hakkında çalışma bilgisine sahip olmayı varsayar, ancak bellek yönetimi konusunda önceden uzmanlık gerektirmez.

1. Üç Bellek Katmanının Tanımı

Yükleme belleği, kod blokları (OB, FB, FC), veri blokları (DB), semboller, yorumlar ve teknoloji verileri de dahil olmak üzere eksiksiz kullanıcı programını tutar. CPU'nun her başlatmada çalışma kopyasını geri yüklediği, kalıcı veya pil destekli depodur. Çalışma belleği, CPU'nun programı fiilen yürüttüğü entegre RAM alanıdır; yalnızca yürütme için gerekli kod ve verileri içerir. Sistem belleği, komut kümesinin üzerinde çalıştığı adres alanları kümesidir: işlem girişleri (I), işlem çıkışları (Q), bit belleği (M), zamanlayıcılar (T), sayaçlar (C), yerel veriler (L) ve veri blokları (DB).

Üç katman arasındaki ayrım teorik değildir. Yalnızca yükleme belleğinde bulunan bir blok yürütülmez. Yalnızca çalışma belleğinde bulunan bir blok yürütülür ancak bir programlama aygıtına yüklenemez. Yükleme belleğinde yedeklenmeyen bir kalıcı bayrak, her yeniden başlatmada sıfırlanır. Her katmanın kendi değişkenliği, kendi kapasite sınırları ve Tablo 1'de özetlendiği gibi kendi arıza davranışı vardır.

Tablo 1: Üç bellek katmanına genel bakış

Katman | İçerik | S7-300 uygulaması | S7-400 uygulaması | Güç kaybı durumundaki davranış

Belleği yükle | Tam program: bloklar, semboller, yorumlar, teknoloji verileri | Mikro Bellek Kartı (MMC) | Pil destekli RAM; isteğe bağlı Flash EPROM kartı | S7-300: MMC'de saklanır. S7-400: Pil sağlıklı olduğu sürece RAM'de saklanır; aksi takdirde EPROM'dan geri yüklenir veya kaybolur.

Çalışma belleği | Yalnızca çalıştırılabilir kod ve veri | Entegre RAM | Entegre RAM | İçerik kayboldu; bir sonraki başlatmada önbellekten yeniden oluşturuldu

Sistem belleği | I, Q, M, T, C, L, DB adresleme | Dahili CPU devreleri | Dahili CPU devreleri | Kalıcı olmayan kısımlar sıfırlanır; kalıcı kısımlar yükleme belleğinden geri yüklenir

Mimari boyunca uzanan ikinci bir eksen daha var: uçucu ve kalıcı depolama arasındaki fark. S7-300'de kalıcı depolama, flash bellek (MMC) ile sağlanır ve pil gerekmez. S7-400'de ise kalıcı depolama, pil destekli RAM ve isteğe bağlı olarak Flash EPROM kartı ile sağlanır. Bu tek fark, S7-400'deki düşük pil LED'inden, MMC'siz bir S7-300 CPU'nun hiç başlamamasına kadar, iki aile arasındaki pratik farklılıkların çoğunu açıklıyor.

2. Yükleme Belleği: Programın Depolandığı Yer

Yükleme belleği en yüksek kapasiteli katmandır. Programı, CPU'nun doğrudan asla çalıştırmadığı veriler de dahil olmak üzere eksiksiz biçimde depolar: blok yorumları, sembol bilgileri ve teknoloji nesneleri. Bir proje derlenip indirildiğinde, her blok önce yükleme belleğine aktarılır. Ardından CPU, çalıştırılabilir kısımları çalışma belleğine kopyalar. Yükleme belleği projenin tamamını tuttuğu için, bir programı CPU'dan bir programlama cihazına geri aktardığınızda yükleme işleminin okuduğu katman da budur.

2.1 S7-300'e hafıza yükleme: Mikro Hafıza Kartı

Mevcut tüm S7-300 işlemciler, yük belleğini bir Mikro Bellek Kartı (MMC) üzerinde depolar. MMC, işlemcinin ön tarafındaki bir yuvaya takılan, takılabilir bir flash karttır. Pil gerektirmez; bu nedenle bir S7-300 tesisi yıllarca elektriksiz kalabilir ve programı bozulmadan çalışmaya devam edebilir. MMC ailesi için temsili sipariş numaraları 6ES7953-8LL31-0AA0 (512 KB) ve 6ES7953-8LM31-0AA0 (2 MB)'dir; aynı aile 64 KB'den 8 MB'ye kadar uzanır ve kabul edilebilir maksimum boyut işlemciye bağlıdır.

MMC isteğe bağlı bir aksesuar değildir. MMC'si olmayan modern bir S7-300 CPU'su program çalıştıramaz: CPU DURDURMA moduna geçer ve teşhis tamponunda bir bellek kartı ister. Bu, bilinçli bir tasarım kararıdır. Çünkü MMC, sistemdeki tek kalıcı depolama birimidir ve yalnızca programı değil, aynı zamanda kalıcı verileri ve bazı CPU'larda bellenimi de barındırır. Kart eksikse, CPU'nun ne çalıştıracak bir programı ne de kalıcı durumu depolayacak bir yeri olur.

MMC'nin gövdesinde küçük bir yazma koruma sürgüsü bulunur. Sürgü kilitli konumdayken, CPU, bellek kartının yazmaya karşı korumalı olduğunu belirten bir mesajla indirmeleri reddeder. Sürgü, kartı sahada yanlışlıkla üzerine yazılmaya karşı korur, ancak bakım sonrasında başarısız indirmelerin yaygın bir nedenidir; bu nedenle, bir indirme reddedildiğinde ilk kontrol edilmesi gereken şey sürgünün konumudur.

Yükleme belleği kaybolursa veya boşsa: S7-300'de, boş veya eksik bir MMC, CPU'nun durmasına ve başlatılamamasına neden olur. S7-400'de, EPROM kartı olmayan boş bir RAM yükleme belleği, CPU'nun kullanıcı programı olmadan DURDURMA modunda başlaması anlamına gelir; bir EPROM kartı mevcutsa, CPU başlatma sırasında programı EPROM'dan RAM'e kopyalar ve normal şekilde çalışır.

2.2 S7-400'de belleğe veri yükleme: pil destekli RAM ve Flash EPROM

S7-400, yük belleğini iki aşamada uygular. Birincil aşama, yük belleğinin çalışma kopyasını tutan, CPU modülüne entegre edilmiş RAM'dir. Bu RAM, güç kaynağına veya CPU bölmesine monte edilmiş bir yedek pil (örneğin 6ES7971-0BA00) ile çalışır durumda tutulur. İkincil aşama ise, pil gücünün tamamen kesilmesi durumunda bile çalışmaya devam eden kalıcı depolama sağlayan, takılabilir bir Flash EPROM kartıdır (örneğin 6ES7952-1KM00-0AA0).

S7-400, açılışta şu şekilde davranır: RAM yükleme belleğinde bir program varsa, CPU bunu çalışma belleğine kopyalar ve başlar. RAM boşsa ancak bir Flash EPROM kartı takılıysa, CPU programı EPROM'dan RAM yükleme belleğine ve ardından çalışma belleğine kopyalar. Her ikisi de boşsa, CPU DURDURMA moduna geçer. Bu başlatma zinciri, iyi bakımlı bir S7-400'ün, EPROM güncel tutulduğu sürece, herhangi bir müdahale olmadan pil arızasından kurtulabilmesinin nedenidir.

Yükleme belleği kaybolursa veya boşsa: S7-400'de, elektrik kesintisi sırasında pil arızalandığında ve EPROM kartı takılı olmadığında RAM yükleme belleği kaybolur. Program bu durumda kaybolur ve yeniden indirilmesi veya yedek dosyadan geri yüklenmesi gerekir. Bu senaryo, diğer tüm senaryolardan daha fazla, her devreye alma değişikliğinden sonra EPROM'a indirme alışkanlığını haklı çıkarır.

3. Çalışma Belleği: Yürütme Alanı

Çalışma belleği, işlemcinin programı çalıştırdığı entegre RAM'dir. Dahili olarak bir kod alanı ve bir veri alanı olmak üzere ikiye ayrılmıştır. İndirme sırasında, işlemci çalıştırılabilir blokları yükleme belleğinden çalışma belleğine kopyalar; çalışma zamanında ise işlemci talimatları ve verileri yalnızca çalışma belleğinden alır. Çalışma belleği her zaman geçicidir. Her iki işlemci ailesinde de her açılışta yükleme belleğinden yeniden oluşturulur, bu nedenle bir programın güç döngüsünden "sağ çıkması", çalışma belleğinin değil, yükleme belleğinin sağ çıkmasından kaynaklanır.

Çalışma belleği, bir programın sığıp sığmadığını belirleyen katmandır. Büyük bir veri bloğu, uzun bir OB veya yoğun bir şekilde iç içe geçmiş FB, yükleme belleğinde hala boş alan olsa bile çalışma belleğini tüketebilir. Bu durumda, indirme işlemi "Kullanıcı belleği yok" gibi bir mesajla reddedilir ve çözüm, program boyutunu küçültmek veya daha fazla çalışma belleğine sahip bir CPU'ya geçmektir. Çalışma belleği, kart eklenerek genişletilemez; CPU modülünün sabit bir özelliğidir. Bu nedenle, bir proje denetleyicisini aştığında kontrol edilmesi gereken en önemli sayı, CPU teknik verilerindeki çalışma belleği rakamıdır.

Çalışma belleği kaybolursa veya boşsa: CPU durur veya başlatılamaz. Çalışma belleği her açılışta yeniden oluşturulduğu için, kaybı normalde geçici ve görünmezdir: CPU basitçe yük belleğinden yeniden yükleme yapar. Kayıp, ancak yük belleği de kaybolduğunda kalıcı hale gelir; bu da yukarıda açıklanan S7-400 pil senaryosudur.

4. Sistem Belleği ve Adres Alanları

Sistem belleği, komut setinin üzerinde çalıştığı adreslenebilir veri alanları için kullanılan genel terimdir. Bu alanlar, çıkarılabilir bir ortamda değil, CPU'nun dahili devrelerinde uygulanır ve boyutları her CPU modelinin sabit özellikleridir. Tablo 2, alanları ve rollerini listeler.

Tablo 2: Sistem belleği adres alanları

Alan | Sembol | İçerik | Notlar

Girişlerin işlem görüntüsü | I | Her OB 1 taramasının başında G/Ç modüllerinden kopyalanan giriş durumları | Bayt ve bit adresleme, örneğin IB0 giriş baytında I0.0'dan I0.7'ye kadar; varsayılan aralık 128 bayt, işlemciye özgü maksimum değere kadar yapılandırılabilir (çoğu S7-300 işlemcide 2048 bayt)

Çıktıların işlem görüntüsü | Q | Her OB 1 taramasının sonunda G/Ç modüllerine yazılan çıktı durumları | Bayt ve bit adresleme, örneğin QB0 çıktı baytında Q0.0'dan Q0.7'ye kadar

Çevresel G/Ç | PI, PQ | İşlem görüntüsünü atlayarak G/Ç modüllerine doğrudan erişim | Yüksek hızlı veya zaman açısından kritik G/Ç için kullanılır; PIW/PQW sözcükleri olarak adreslenir

Bit belleği | M | Ara mantık durumları için bayraklar | Bayt ve bit adresleme, örneğin bayrak baytı MB0'da M0.0'dan M0.7'ye kadar; boyut işlemciye bağlıdır; bazı işlemcilerde ilk 256 bayt sistem verileri için ayrılmıştır ve serbestçe kullanılamaz.

Veri blokları | Veritabanı | Kullanıcı programı için yapılandırılmış veri depolama | Retain özniteliği, veritabanı içeriğinin yeniden başlatma sonrasında korunup korunmayacağını kontrol eder.

Zamanlayıcılar | T | S5 zamanlayıcı fonksiyonları | Zamanlayıcı sayısı işlemciye bağlıdır

Sayaçlar | C | Sayaç fonksiyonları | Sayaç sayısı işlemciye bağlıdır

Yerel veriler | L | Şu anda aktif olan OB, FB veya FC çağrısının geçici değişkenleri | Yığın tabanlı; derinlik öncelik sınıfına göre sınırlıdır

4.1 İşlem görüntüsü

I ve Q alanları işlem görüntüsü aracılığıyla yenilenir. Döngüsel programın başlangıcında, CPU giriş modüllerinin durumlarını I alanına kopyalar; döngü boyunca program bu tutarlı anlık görüntüleri okur; döngünün sonunda CPU, Q alanını çıkış modüllerine kopyalar. Bu mekanizma, tüm program bölümlerinin tek bir tarama içinde aynı giriş durumlarını görmesini garanti eder. Doğrudan çevresel erişim (PIW, PQW) görüntüyü atlar ve modülü doğrudan okur veya yazar; bu daha hızlıdır ancak tarama içinde tutarlı değildir. Kurulumu yapılmış G/Ç için çok küçük olan bir işlem görüntüsü, 7. adımda CPU özelliklerinde, CPU'ya özgü maksimum değere kadar büyütülebilir.

4.2 Bit bellek M ve bayrak baytı

Bit belleği, tarihsel olarak bayraklar olarak adlandırılır ve programın geçici depolama alanıdır. Örneğin M0.0 gibi tek bir bayrak biti, bir Boolean durumunu tutar; sekiz ardışık bit, M0.0'dan M0.7'ye kadar adreslenen MB0 bayrak baytını oluşturur. Bayrak sözcükleri (MW) ve bayrak çift sözcükleri (MD), baytların gruplandırılmasıyla oluşturulur. M alanının boyutu her CPU için farklıdır: bir CPU 314 256 bayt, bir CPU 315-2 DP 2048 bayt ve bir CPU 319-3 PN/DP 8192 bayt sağlar. Bazı S7-300 CPU'larında, M alanının bir kısmı, örneğin ilk 256 bayt, işletim sistemi ve sistem fonksiyonları tarafından kullanılan sistem verileri için ayrılmıştır; bu adreslerin kullanıcı programında kullanılması düzensiz davranışlara neden olabilir, bu nedenle M alanı serbestçe tahsis edilmeden önce belirli CPU'nun teknik verilerine başvurulmalıdır.

4.3 Zamanlayıcılar, sayaçlar ve yerel veriler

Zamanlayıcılar (T) ve sayaçlar (C), dahili bir duruma sahip işlevsel elemanlardır: bir zamanlayıcı kalan süreyi, bir sayaç ise sayım değerini saklar. Sayıları her CPU için sabittir; örneğin, bir CPU 314'te 256 zamanlayıcı ve 256 sayaç, bir CPU 319-3 PN/DP'de ise her birinden 2048 adet bulunur. Yerel veri (L), şu anda aktif olan çağrının geçici değişkenlerini tutan yığın alanıdır. Her FB veya FC çağrıldığında, CPU o bloğun geçici değişkenleri için yerel veri yığınının bir dilimini ayırır; derin iç içe geçme veya büyük geçici yapılar yığını tüketebilir, bu da bir programlama hatasına ve ele alınmazsa bir DURDURMA işlemine neden olur. S7-300 CPU'larda yerel veri yığını genellikle öncelik sınıfları arasında paylaşılan 32 KB'tır; S7-400 CPU'larda kapasite daha büyüktür ve daha yeni modellerde öncelik sınıfı başına tahsis edilir.

Sistem belleği kaybolursa veya sıfırlanırsa: kalıcı olmayan I, Q, M, T, C ve L alanları her yeniden başlatmada sıfırlanır ve kalıcı olmayan veritabanları yükleme değerlerine sıfırlanır. Kalıcı alanlar, sonraki bölümlerde incelenecek olan mekanizma olan yükleme belleğinden geri yüklenir.

5. S7-300 Uygulamada: MMC, Kalıcı Veriler ve Pil Sorunu

S7-300 bellek konseptinin belirleyici özelliği pilin olmamasıdır. Program MMC üzerinde bulunur, çalışma belleği her açılışta MMC'den yeniden yüklenir ve kalıcı veriler de MMC'de saklanır. CPU güç kesintisini algıladığında, yapılandırılmış kalıcı alanların mevcut değerlerini MMC'ye kaydeder; bir sonraki açılışta bunları geri yükler. Bu tasarımın üç pratik sonucu vardır.

Öncelikle, MMC dar anlamda bir aşınma parçasıdır. Flash belleğin sınırlı bir silme/yazma dayanıklılığı vardır ve her güç kesintisi, kalıcı alanlara yazma işlemi gerçekleştirir. Normal döngüsel çalışma koşullarında bu bir sorun teşkil etmez, ancak kalıcı verileri hızlı döngülerde değiştiren veya SFC 82 ila SFC 84 sistem fonksiyonlarını kullanarak MMC'ye döngüsel olarak veri blokları yazan programlar kartın ömrünü kısaltır. Kart için nominal yazma döngüsü sayısı Siemens dokümantasyonunda verilmiştir.

İkinci olarak, kalıcı bellek yapılandırması açıkça belirtilmiştir. 7. adımda, CPU özellikleri iletişim kutusu (Donanım Yapılandırması, Kalıcı Bellek sekmesi), kaç bayt M belleğin, kaç zamanlayıcının ve kaç sayacın kalıcı olduğunu tanımlar. Çoğu S7-300 CPU'da varsayılan kalıcı bellek aralığı M 0.0 ile M 15.7 arasındadır. Veri blokları, blok özelliklerinde "Kaldır" özniteliği ile işaretlenerek tek tek kalıcı hale getirilir. Yalnızca yapılandırılmış aralıklar güç döngüsünden sonra korunur; diğer her şey sıfırlanır.

Üçüncüsü, indirme davranışı basit ve standarttır. STEP 7'de normal bir indirme, bloğu MMC'ye (yükleme belleği) yazar ve çalışma belleğine kopyalar. S7-300'de ayrı bir "yalnızca RAM'e indirme" yolu yoktur: bir MMC takılı olduğunda, her indirme otomatik olarak kalıcıdır. Yükleme yönü de aynı şekilde çalışır: bir yükleme MMC'den okur. Tüm kapasitelerdeki yedek MMC kartları, Siemens PLC yedek parça kataloğunda listelenmiştir; bu, programlanmış bir yedek kartı rafta bulundurması gereken tesisler için önemlidir.

S7-400 tartışmalarına hakim olan pil sorunu, S7-300'de kesinlikle gündeme gelmez. Bir S7-300 CPU'sunda pil yoksa, program pil arızası nedeniyle kaybolamaz. Gerçekçi arıza modları, eksik, dolu, yazma korumalı veya arızalı bir MMC'dir ve bunların her biri Bölüm 9'da incelenmiştir.

6. S7-400 Uygulamada: Piller, EPROM ve Başlatma Zinciri

S7-400 bellek konsepti, Flash EPROM'un güvenlik ağı olarak kullanıldığı, pil destekli RAM etrafında düzenlenmiştir. Örneğin 6ES7971-0BA00 yedek pili, kontrol ünitesi kapalıyken RAM tabanlı yük belleğini ve kalıcı verileri korur. CPU modülü ayrıca, ana pil değişimi sırasında sınırlı bir süre (tam şarj edildiğinde on dakika mertebesinde) RAM'i koruyan entegre bir şarj edilebilir tampon pil de taşır. Bu tampon, pilin güç kapalıyken değiştirilebilmesinin nedenidir, ancak kılavuzda belirtilenden daha uzun süre asla ona güvenilmemelidir.

Örneğin 6ES7952-1KM00-0AA0 olan Flash EPROM kartı, S7-400'ün kalıcı bellek katmanıdır. Çalışma için gerekli değildir, ancak kurtarılabilir bir pil arızası ile felaketle sonuçlanacak bir pil arızası arasındaki farkı oluşturur. Kart ailesi 64 KB'tan 64 MB'a kadar uzanır ve maksimum boyut CPU'ya bağlıdır. Bölüm 2.2'de açıklanan başlatma zinciri, güncel bir EPROM kartına sahip bir CPU'nun pilin tamamen bitmesinden otomatik olarak kurtulacağı anlamına gelir; EPROM kartı olmayan bir CPU ise STOP durumuna geçer ve yeniden indirme gerektirir.

S7-400'deki indirme davranışı iki seviyede gerçekleşir ve bunların karıştırılması yaygın saha sorunlarının bir kaynağıdır:

1. Normal bir indirme işlemi, bloğu RAM yükleme belleğine ve çalışma belleğine yazar. Değişiklik hemen etkinleşir ancak geçicidir: yalnızca pil RAM'i çalışır durumda tuttuğu sürece güç döngüsünden sonra da geçerliliğini korur.

2. "EPROM'a İndir" (veya "RAM'i ROM'a Kopyala") işlemi, mevcut önyüklenen bellek içeriğini Flash EPROM kartına yazar. Bu sayede, pil tamamen kesilse bile değişiklik korunur.

Klasik S7-400 arıza dizisi şu şekildedir: Öğleden sonra bir değişiklik indirilir, RAM asla ROM'a kopyalanmaz ve iki hafta sonra, pilin bitmesiyle birlikte bir elektrik kesintisinden sonra, CPU'nun EPROM'daki eski programla yeniden başlatıldığı görülür. Değişiklik yalnızca RAM'de mevcuttu ve kayboldu. Her devreye alma değişikliğinden sonra EPROM'un güncel tutulması, S7-400 için bellek ile ilgili en etkili bakım kuralıdır.

S7-400, pil durumunu sürekli olarak bildirir. Pilin düşük olması durumunda, CPU veya güç kaynağının önündeki BATF LED'i yanar ve teşhis tamponuna bir giriş yazılır. 7. ADIM, Pil sekmesindeki Donanım Teşhisleri / Modül Bilgileri bölümünde ayrıntılı durumu gösterir; burada pil durumu ve birçok CPU'da tahmini kalan yedek kapasite listelenir. 6ES7971-0BA00 gibi yedek piller, PLC yedek parça yelpazesinde stoklanır çünkü bunlar on yıllar değil, yıllarla ölçülen bir kullanım ömrüne sahip sarf malzemeleridir.

7. İşlemci Başına Bellek Boyutlandırma Gerçekliği

Bellekle ilgili her proje tartışmasında sorulan pratik soru aynıdır: CPU'nun gerçekte ne kadar iş belleği ve ne kadar yük belleği vardır? Tablo 3, yaygın olarak kullanılan beş CPU için temsili rakamlar vermektedir. İş belleği rakamı sabittir; yük belleği rakamı ise CPU'nun kabul ettiği MMC veya EPROM kartının maksimum boyutudur.

Tablo 3: Temsili CPU'lar ve bellekleri

CPU | Sıra numarası | Çalışma belleği | Yükleme belleği (maks.) | Tipik kullanım

CPU 314 | 6ES7314-1AG14-0AB0 | 128 KB | 8 MB'a kadar MMC | Orta boy makineler, standart S7-300 uygulamaları

CPU 315-2 DP | 6ES7315-2EH14-0AB0 | 256 KB | 8 MB'a kadar MMC | PROFIBUS DP üzerinden dağıtılmış G/Ç

CPU 319-3 PN/DP | 6ES7318-3EL01-0AB0 | 2 MB | 8 MB'a kadar MMC | PROFINET ile büyük S7-300 uygulamaları

CPU 414-2 | 6ES7414-2XK05-0AB0 | 512 KB | 64 MB'a kadar RAM ve EPROM | Orta seviye S7-400 uygulamaları

CPU 417-4 | 6ES7417-4XT05-0AB0 | 4 MB | RAM ve EPROM ile birlikte 64 MB'a kadar | Yüksek performanslı S7-400 uygulamaları

Tablodan iki boyutlandırma kuralı çıkarılabilir. Birincisi, çalışma belleği, program mantığı için bağlayıcı kısıtlamadır. Büyük veri bloklarına veya döngüsel yolda birçok bloğa sahip bir proje, çalışma belleği kapasitesine ihtiyaç duyar, çünkü CPU çalışma belleğinden çalışır ve isteğe bağlı olarak yükleme belleğinden kod yükleyemez. İkincisi, yükleme belleği, proje verileri için bağlayıcı kısıtlamadır: semboller, yorumlar ve teknoloji nesneleri yalnızca yükleme belleğinde saklanır. 300 KB koda derlenen bir proje, yorumlar ve sembol bilgileri dahil edildikten sonra bile 2 MB'lık bir MMC'ye ihtiyaç duyabilir. Genel uygulama, devreye alma sırasında MMC'yi cömertçe boyutlandırmaktır, çünkü daha sonra bir kart değişimi tam bir indirme ve kısa bir üretim durdurması gerektirir.

8. Saklanacak Verilerin Yapılandırılması

Kalıcı veriler, güç döngüsünden sonra da korunması gereken durumu ifade eder: tamamlanmış parça sayaçları, reçete seçimleri, mod işaretleri ve birikmiş toplamlar. Yapılandırma prosedürü, her iki ailede de yapı olarak aynıdır; altta yatan depolama mekanizması farklıdır.

S7-300'de, Donanım Yapılandırması'nda CPU özelliklerini açın ve Kalıcı Bellek sekmesini seçin. Orada, bit belleği için kalıcı aralıkları (örneğin varsayılan olarak 16 bayt M), kalıcı zamanlayıcı sayısını ve kalıcı sayaç sayısını tanımlayın. Veri blokları ayrı ayrı işlenir: DB özelliklerinde, bloğu Sakla olarak işaretleyin. Kalıcı veriler daha sonra güç kapatıldığında MMC'ye kaydedilir ve güç açıldığında geri yüklenir; bu nedenle pil olmadan da çalışmaya devam eder.

S7-400'de aynı diyalog, kalıcı aralıkları tanımlar, ancak depolama mekanizması pil destekli RAM'dir. Pil sağlıklı olduğu sürece kalıcı değerler güç döngüsünden sonra da korunur. Kontrol cihazı kapalıyken pil arızalanırsa, kalıcı veriler kaybolur ve etkilenen veritabanları bir sonraki başlatmada yük değerlerine yeniden başlatılır. Bu nedenle S7-400'ün pil durumu, operasyonel bir ayrıntı değil, bakım gerektiren bir konudur.

Veri saklama sorunlarının çoğuna üç yapılandırma hatası neden olur. Saklama aralığı hiç yapılandırılmamıştır, bu nedenle bayraklar her yeniden başlatmada sıfırlanır. Aralık yapılandırılmıştır ancak veritabanında Saklama özniteliği eksiktir, bu nedenle M bayrakları kalmasına rağmen veritabanı içeriği sıfırlanır. Veya aralık, çok işlemcili bir projede yanlış işlemcide yapılandırılmıştır, bu nedenle amaçlanan işlemci sıfırlanırken kullanılmayan bir işlemci veriyi saklar. Her üçü de, test amaçlı güç döngüsünden sonra gözlemlenen davranışla Saklama Belleği sekmesini karşılaştırarak birkaç dakika içinde teşhis edilebilir.

9. Arıza Modları ve Teşhis

S7-300/400'deki bellek hataları, LED'ler, teşhis tamponu ve indirme-yükleme davranışları aracılığıyla kendini gösterir. Tablo 4, yaygın arıza modlarını, nedenlerini ve her birinin teşhis yolunu bir araya getirmektedir.

Tablo 4: Bellekle ilgili arıza modları ve teşhisleri

Belirti | Olası neden | Tanı yolu | Tedavi

CPU DURDURULMUŞ durumda; SF ve DURDURMA LED'leri yanıyor; teşhis girdisi "Bellek hatası nedeniyle DURDURULMUŞ" | MMC eksik veya arızalı (S7-300) veya yükleme belleği bozuk | STEP 7 aracılığıyla teşhis arabelleğini okuyun (erişilebilir düğümler, modül bilgileri); MMC'nin yerine oturduğunu kontrol edin | Programın yedeğini içeren sağlam bir MMC takın; yeniden indirin; arızalıysa kartı değiştirin

İndirme işlemi "Kullanıcı belleği yetersiz" hatasıyla reddedildi | Çalışma belleği veya yükleme belleği kapasitesi tükendi | Proje blok boyutlarını CPU çalışma belleğiyle karşılaştırın; boş yükleme belleğini kontrol edin | Kullanılmayan blokları silin; veritabanı boyutlarını küçültün; daha fazla çalışma belleğine veya daha büyük bir MMC'ye sahip bir CPU'ya geçin

"Hafıza kartı yazmaya karşı korumalı" hatasıyla indirme reddedildi | MMC sürgüsü kilitli konumda | Kart gövdesindeki sürgüyü inceleyin | Sürgüyü açın; indirmeyi tekrarlayın

S7-300'de kart takılı değilken indirme reddedildi | MMC yok | Kart yuvasını kontrol edin; tanılama arabelleğini okuyun | MMC'yi takın; ardından CPU indirmeyi kabul eder.

S7-400 BATF LED'i yanıyor; teşhis girişi "pil zayıf" | Yedek pil bitmiş veya eksik | Modül Bilgileri, Pil sekmesi; voltajı ve durumu kontrol edin | 11. Bölümdeki prosedüre göre pili değiştirin; ardından RAM içeriğini doğrulayın

S7-400, elektrik kesintisinden sonra eski bir programla yeniden başlatılıyor | Pil bitmiş ve EPROM kartı, son RAM indirmesinden daha eski bir sürüm içeriyor | EPROM tarihini son devreye alma değişikliğiyle karşılaştırın | Her değişiklikten sonra RAM'i ROM'a kopyalayın / EPROM'a indirin; pili değiştirin

Yükleme işlemi blok döndürmüyor veya proje eksik dönüyor | Bloklar yalnızca çalışma belleğinde bulunuyor veya MMC daha eski bir sürümü (S7-300) tutuyor | CPU'dan yüklemeyi deneyin; hangi blokların listelendiğini kontrol edin | Önce mevcut programı MMC'ye indirin; ardından yükleyin

Yeniden başlatmanın ardından kalıcı veriler kayboldu | Kalıcı aralıklar yapılandırılmamış, Veritabanında Saklama özniteliği yok veya MMC güç kapatma sırasında kaldırıldı (S7-300) | Kalıcı Bellek sekmesini inceleyin; kontrollü bir test güç döngüsü gerçekleştirin | Kalıcı aralıkları ve Saklama özniteliklerini yapılandırın; yeniden indirin

SFC 82/83/84 çağrı raporları "Kullanılabilir kullanıcı belleği yok" | Çalışma zamanı veri kaydı sırasında MMC dolu veya yazma döngüsü sınırına ulaşıldı | Boş MMC alanını kontrol edin; çağrı parametrelerini gözden geçirin | Kartta boş alan bırakın; eski kaydedilmiş veri bloklarını arşivleyin ve silin

Bu teşhis işlemlerini hızlandıran iki genel kural vardır. Birincisi, teşhis arabelleği birincil kanıttır: durdurma nedenini, zaman damgasını ve olayı tetikleyen modülü kaydeder ve durdurma durumundaki bir CPU'dan bile okunabilir. İkincisi, yük belleği ile çalışma belleği arasındaki ayrım, yükleme/indirme işlemlerindeki çoğu sürprizi açıklar: bir blok yük belleğinde değilse, yüklenemez; çalışma belleğinde değilse, yürütülemez.

10. Bakım ve Yedekleme Uygulamaları

Eski S7-300/400 donanımlarında bellek bakımı, Tablo 4'teki neredeyse tüm arıza modlarını önleyen küçük bir kurallar kümesine uyar.

Dokunmadan önce yedekleme yapın. Herhangi bir indirme, hafıza kartı işlemi ve pil çalışmasından önce programın ve donanım yapılandırmasının mühendislik istasyonuna tam olarak yüklenmesi gerekir. Yedekleme dosyası, sonraki her adımın geri alınabilir olmasını sağlayan güvencedir. Birçok tesis, her devreye alma değişikliğinden sonra yeni bir yedekleme planlar ve dosyayı dosya adında tarihle birlikte bir sunucuda saklar.

S7-400 pilini düzenli aralıklarla kontrol edin. Pil durumu, STEP 7 Donanım Tanılama / Modül Bilgileri bölümündeki Pil sekmesinde görülebilir ve BATF LED'i yerel bir gösterge sağlar. Rutin kontroller sırasında BATF LED'inin aylık olarak kontrol edilmesi ve Pil sekmesinin üç ayda bir incelenmesi, zayıf bir pili üretim sorunu haline gelmeden çok önce tespit etmenizi sağlar. Pil ömrü yıllarla ölçülür, ancak ortam sıcaklığına ve elektrik kesintilerinin süresine bağlı olarak değişir, bu nedenle takvime dayalı değiştirme, duruma dayalı değiştirmeye göre daha az güvenilirdir.

MMC kartlarını kullanım kılavuzuna uygun şekilde kullanın. MMC kartı yalnızca CPU kapalıyken takılıp çıkarılabilir. Çalışma sırasında veya indirme işlemi esnasında kartın çıkarılması, kartı bozabilir ve formatlama ile tam bir yeniden indirme işlemine neden olabilir. Kartlar, antistatik ambalajda saklanmalı, proje adı ve ürün yazılımı sürümüyle etiketlenmeli ve içerik tamamlandıktan sonra kaydırıcı ile yazmaya karşı korunmalıdır. Rafta programlanmış yedek bir kart, bir S7-300 tesisinin sahip olabileceği en hızlı felaket kurtarma çözümüdür; Siemens PLC yedek parça yelpazesi, 512 KB'den 8 MB'ye kadar kart ailesini kapsar.

Güç kaynağını düşünün. S7-300, PS 307 ile, S7-400 ise PS 407 ile beslenir; her ikisi de 120 V/60 Hz ve 230 V/50 Hz şebeke için mevcuttur; giriş aralığı her modülün tip plakasında yazılıdır. Modüller, Avrupa pazarı için CE işaretine ve Kuzey Amerika kurulumları için UL/CSA listelemelerine sahiptir. Arızalı bir güç kaynağı, tamamen arızalanmadan önce bellek belirtileri gösterir, çünkü voltaj düşüşleri RAM içeriğini bozar ve yeniden başlatma dizilerini tetikler. Yük terminallerindeki voltaj ölçümleri, pil kontrolüyle aynı bakım turunda yapılmalıdır.

Eski sistemler için yedek parçalar. Orijinal kullanım ömrünün ötesinde S7-300/400 donanımı kullanan tesislerde, en azından her CPU tipi için bir adet programlanmış MMC, her S7-400 için bir adet yedek pil ve kullanılan her tip için bir adet yedek CPU bulundurulmalıdır. Eski CPU'ların temini giderek zorlaştığından, yedek CPU, tipi hala mevcutken temin edilmelidir. Tesis Flash EPROM kartları kullanıyorsa, mevcut programa sahip bir yedek kart seti tamamlar. Programlanmış bir kart ve bir pilin maliyeti, planlanmamış bir üretim durdurmasının maliyetine kıyasla düşüktür ve ABD doları cinsinden fiyatlar bölgeye ve bulunabilirliğe göre değişir.

11. Sıkça Sorulan Sorular

S7-300, pil bittiğinde programını kaybeder mi? Hayır, çünkü S7-300'ün program depolama için pili yoktur. Program MMC'de bulunur ve çalışma belleği her açılışta MMC'den yeniden yüklenir. Bu nedenle, boşalmış bir pil S7-300'de program kaybına neden olmaz; çoğu S7-300 işlemcisinde pil bölmesi bile yoktur. Pil sorusu, kontrol ünitesi kapalıyken RAM tabanlı yük belleğinin yedek pile bağlı olduğu S7-400 için geçerlidir.

CPU çalışırken MMC çıkarılırsa ne olur? CPU durma durumuna geçebilir ve kartın kendisi hasar görebilir, çünkü CPU güç kapatma sırasında ve indirmeler esnasında MMC'ye yazma işlemi yapar. Siemens, MMC'nin yalnızca güç kapalıyken takılıp çıkarılabileceğini belirtir. Kart çalışırken çıkarıldıysa, CPU'yu kapatın, kartı tekrar takın ve teşhis arabelleğini kontrol edin. Kart bozulmuşsa, biçimlendirin ve programı yedekten yeniden indirin.

S7-300'de veriyi nasıl kalıcı hale getiririm? Donanım Yapılandırması'nda CPU özelliklerini açın ve Kalıcı Bellek sekmesini seçin. Bit belleği için kalıcı aralıkları (varsayılan M 0.0 ila M 15.7), zamanlayıcı sayısını ve sayaç sayısını tanımlayın. Veri blokları için, özelliklerinde bloğu "Kaldır" özniteliğiyle işaretleyin. Kalıcı veriler daha sonra güç kapatıldığında MMC'ye kaydedilir ve güç açıldığında, pil olmadan geri yüklenir. Yalnızca yapılandırılmış aralıkların değerlerini koruduğunu, diğer her şeyin yeniden başlatmada sıfırlandığını unutmayın.

S7-400 pil değiştirme prosedürü nedir? Öncelikle, mevcut programın mühendislik istasyonundaki bir Flash EPROM kartında veya yedek dosyada saklandığından emin olun; bu adım zorunludur. Ardından, CPU açıkken pil bölmesini açın ve pili aynı tipte (6ES7971-0BA00) yeni bir pille değiştirin; bu işlem, entegre şarj edilebilir pilin sağladığı tampon süresi içinde yapılmalıdır (tam şarj olduğunda genellikle birkaç on dakika). Takıldıktan sonra, BATF LED'inin söndüğünü doğrulayın ve Pil sekmesindeki Modül Bilgileri bölümünde durumu kontrol edin. CPU kapalıysa ve RAM kaybolduysa, üretime yeniden başlamadan önce programı EPROM'dan veya yedekten geri yükleyin.

Sadece çalışma belleğine indirebilir miyim? S7-300'de hayır: MMC takılı olduğunda, her indirme MMC'ye yazar ve çalışma belleğine kopyalar, bu nedenle her indirme otomatik olarak kalıcıdır. S7-400'de, normal bir indirme RAM yükleme belleğine ve çalışma belleğine yazar; değişiklik, daha sonra EPROM'a indirmediğiniz veya RAM'i ROM'a kopyalamadığınız sürece geçicidir. Yalnızca RAM'de bulunan bir değişiklik, yalnızca pil RAM'i canlı tuttuğu sürece güç döngüsünden sonra da korunur. Bir kesinti sırasında pil arızalanırsa, değişiklik kaybolur ve CPU EPROM sürümüyle yeniden başlatılır.

Yükleme işleminde neden blok görünmüyor? Yükleme işlemi, yükleme belleğinden okuma yapar. S7-300'de, yalnızca çalışma belleğinde bulunan bloklar yüklenemez; bu durum genellikle son indirmeden sonra MMC'nin değiştirilmesi veya biçimlendirilmesi durumunda meydana gelir. Önce mevcut programı MMC'ye indirin, ardından yükleme işlemini gerçekleştirin. S7-400'de, yalnızca çalışma belleğinde değil, RAM yükleme belleğinde de programın bulunduğundan emin olun; pil kaybından sonra CPU, EPROM'dan yeniden başlatıldıysa, yükleme işlemi EPROM sürümünü döndürür.

S7-400 pilinin ömrü ne kadardır ve ne zaman değiştirilmelidir? Kullanım ömrü, pil kimyasına, ortam sıcaklığına ve elektrik kesintilerinin sıklığına ve süresine bağlıdır. Güvenilir yöntem, duruma dayalı değiştirme yöntemidir: BATF LED'i yandığında veya Modül Bilgileri düşük durum bildirdiğinde pili değiştirin. Çalışır durumdaki bir rack sisteminde, birkaç yıllık kullanım ömrü tipiktir. CPU üzerindeki şarj edilebilir tampon pil, ana pil değişimi için sınırlı bir zaman aralığı sağlar, bu nedenle işlem başlamadan önce yedek bir pil hazırda bulundurulmalıdır.

12. Özet

S7-300/400 bellek konsepti üç katmanlı bir modeldir. Yükleme belleği, programın tamamını tutar ve kalıcıdır (S7-300'de MMC, S7-400'de isteğe bağlı Flash EPROM'lu pil destekli RAM). Çalışma belleği, CPU'nun çalıştığı kalıcı entegre RAM'dir ve her başlatmada yükleme belleğinden yeniden oluşturulur. Sistem belleği, 7. adımda yapılandırılan ve yeniden başlatmada yükleme belleğinden geri yüklenen kalıcı alt kümelerle birlikte I, Q, M, T, C, L ve DB adres alanlarını sağlar.

Çoğu saha problemi, az sayıda nedene indirgenir: S7-300'de eksik veya yazma korumalı bir MMC, S7-400'de bitmiş bir pil veya eski bir EPROM, hiç yapılandırılmamış bir saklama aralığı veya çalışma belleğini aşan bir program. Her birinin LED'ler, teşhis tamponu ve Modül Bilgileri aracılığıyla tanımlanmış bir teşhis yolu ve tanımlanmış bir çözümü vardır. Bunları önleyen bakım kuralları da aynı derecede azdır: herhangi bir indirmeden önce yedekleme yapın, S7-400'deki EPROM'u güncel tutun, pili düzenli olarak kontrol edin, MMC'leri yalnızca güç kapalıyken kullanın ve rafta programlanmış bir yedek kart ve yedek bir pil bulundurun. Eski S7-300/400 donanımı kullanan tesisler için bu kurallar isteğe bağlı bir özen değildir; kısa bir müdahale ile tam bir yeniden devreye alma arasındaki farkı oluştururlar.

13. Bakım Kontrol Listesi

· [ ] Her devreye alma değişikliğinden sonra tüm program ve donanım yapılandırması mühendislik istasyonuna yedeklenir.

· [ ] Her S7-300 CPU'ya MMC takılı; her CPU tipi için yedek programlanmış MMC saklanıyor (yazma koruma sürgüsü kapalı)

· [ ] İndirmelerden önce MMC kaydırıcısının konumu doğrulandı; kartlar yalnızca güç kapalıyken takılıp çıkarıldı.

· [ ] S7-400 BATF LED'leri rutin kontroller sırasında (aylık) kontrol edilir.

· [ ] S7-400 pil durumu Modül Bilgileri, Pil sekmesinde (üç ayda bir) incelenir; yedek pil stokta mevcuttur.

· [ ] Her indirme işleminden sonra EPROM kartlarını güncelleyin (RAM'i ROM'a kopyalayın / EPROM'a indirin)

· [ ] Herhangi bir yapılandırma değişikliğinden sonra, tutma aralıkları ve tutma nitelikleri süreç gereksinimlerine göre doğrulanır.

· [ ] Devreye alma işleminden sonra kontrollü bir test güç döngüsü ile tutucu davranış doğrulandı.

· [ ] Tanılama tamponu periyodik olarak gözden geçirilir; açıklanamayan girişler durdurma noktası haline gelmeden önce araştırılır.

· [ ] Hizmette olan her CPU türü için yedek CPU'lar, MMC kartları, piller ve EPROM kartları stokta bulunmaktadır.

· SICAK ETİKETLER : S7-300 S7-400 Siemens S7-300 Siemens S7-400 Belleği Yükle Çalışma Belleği