安全系統(tǒng)常問(wèn)問(wèn)題

時(shí)間：2021-06-29作者：上海騰希電氣技術(shù)有限公司瀏覽：517

安全CPU必須使用安全I(xiàn)O模塊嗎？普通CPU是否需要安全模塊？

答：安全CPU具有標(biāo)準(zhǔn)CPU的所有功能，所以既可以使用安全信號(hào)模塊也可以使用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)模塊，但安全功能部分必須使用安全輸入、輸出模塊實(shí)現(xiàn)。在不需要達(dá)到安全等級(jí)的功能上使用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)模塊。有些故障安全信號(hào)模塊支持安全和標(biāo)準(zhǔn)兩種模式，與普通CPU一起使用時(shí)只能操作在普通模式。僅支持安全模式的故障安全模塊，不能與普通CPU一起使用。

ET200 分布式IO站點(diǎn)中是否有專門的安全的接口模塊？

答：沒(méi)有專門的安全型接口模塊，ET200系列的接口模塊分為兩類，支持安全模塊和不支持安全模塊的，可以通過(guò)樣技術(shù)手冊(cè)來(lái)確定是否支持安全模塊擴(kuò)展。

為什么硬件組態(tài)中找不到安全信號(hào)模塊？

答：STEP7 V5.x編程工具需要購(gòu)買 Distributed Safety V5.4 SP5 軟件并安裝后才可以組態(tài)配置安全模塊；
TIA博途中 STEP 7 V1x編程工具需要購(gòu)買對(duì)應(yīng)版本的STEP7 Safety Advanced V1x或 STEP7 Safety Basic V1x軟件包并安裝才能配置安全模塊。

軟冗余系統(tǒng)中能否使用安全模塊？

答：軟冗余系統(tǒng)中的冗余 DP 從站上不能使用安全信號(hào)模塊。

安全程序是否可以上載？

答：S7-300/400F CPU 使用STEP7 V5.x 和 Distributed Safety V5.4 SP5 下載的項(xiàng)目可以使用STEP7上載，但不可使用博途軟件上載。
S7-1200F CPU 不支持上載。
S7-1500/ET200SP F CPU可上載，但需滿足3個(gè)條件：

CPU 固件在V2.1以上；

項(xiàng)目使用博途軟件在V14SP1以上；

下載前，在博途軟件中安全管理器—設(shè)定—**設(shè)定中激活“使能從CPU一致性上載”功能。

更多的關(guān)于安全程序上載的信息請(qǐng)參考故障安全系統(tǒng)組態(tài)和編程手冊(cè)，本文檔在*6章中提供了下載鏈接。

安全模塊的輸入輸出地址是否可以在標(biāo)準(zhǔn)程序中使用？是否可以使用監(jiān)控表操作、強(qiáng)制安全地址？

答：安全模塊的輸入輸出地址可以在標(biāo)準(zhǔn)程序中讀操作，但是不能進(jìn)行寫操作，同樣也包括F-DB塊中的數(shù)據(jù)，因此在激活CPU安全模式下也不能使用監(jiān)控表修改和強(qiáng)制操作。具體可以參考下圖說(shuō)明:


圖1 STEP7 V5.x軟件中標(biāo)準(zhǔn)程序和安全程序?qū)B操作的說(shuō)明


圖2 標(biāo)準(zhǔn)程序和安全程序?qū)斎胼敵瞿K的地址讀寫使用

 


圖3 TIA Portal軟件中標(biāo)準(zhǔn)程序和安全程序?qū)B操作的說(shuō)明（只寫/只讀表示對(duì)DB中的同一個(gè)數(shù)據(jù)只能進(jìn)行一種操作）

為什么安全輸入模塊的信號(hào)指示燈亮，但是地址卻監(jiān)視不到數(shù)據(jù)？

答：可能的原因

1、模塊被鈍化

2、安全程序中沒(méi)編寫此模塊地址相關(guān)的程序

為什么安全信號(hào)模塊同時(shí)占用輸入輸出地址，而且地址長(zhǎng)度大于信號(hào)通道數(shù)，信號(hào)點(diǎn)是如何分配的？

答：西門子故障安全信號(hào)模塊與故障安全CPU之間的數(shù)據(jù)交換采用的是PROFIsafe安全通信，除了信號(hào)狀態(tài)外還附加有一些安全措施的數(shù)據(jù)彼此交換，因此同時(shí)占用輸入輸出地址而且長(zhǎng)度會(huì)大于信號(hào)點(diǎn)數(shù)。

舉例說(shuō)明
ET200SP中的數(shù)字量輸入模塊 F-DI 8×24VDC HF 將占用 F-CPU 中的以下地址范圍：


x = 模塊的起始地址

該模塊相應(yīng)輸入通道數(shù)據(jù)在 F-CPU 中占用已分配輸入地址中的以下地址：



ET200SP中的數(shù)字量輸出模塊模塊F-DQ 4×24VDC/2A PM HF 將占用 F-CPU 中的以下地址范圍：


x = 模塊的起始地址

該模塊相應(yīng)輸出通道在 F-CPU 中占用已分配輸出地址中的以下地址：



為什么在STEP7的安全程序中使用的地址是紅色的？

答：提示說(shuō)明這個(gè)地址是一個(gè)非安全地址，如M區(qū)、普通DB塊地址、普通輸入輸出模塊地址等，不是錯(cuò)誤。

為什么在STEP7 V5.x 中下載程序時(shí)報(bào)錯(cuò)，提示安全塊不能復(fù)制？

答：在STEP7 中，安全程序需要在安全編譯器界面編譯一致后再進(jìn)行下載，如下圖。


圖4 打開(kāi)安全編譯器


圖5 編譯一致后再下載

如何找到安全程序?yàn)榘踩K自動(dòng)創(chuàng)建的F-IO DB？

答：在STEP7 V5.x中，可以通過(guò)符號(hào)名來(lái)查找F-IO DB與F-IO的對(duì)應(yīng)關(guān)系。系統(tǒng)自動(dòng)創(chuàng)建F-IO DB時(shí)符號(hào)名中默認(rèn)包含了模塊的地址和名稱，如下圖所示。


圖6 STEP7中F-IO DB符號(hào)名默認(rèn)包含模塊地址和名稱

在TIA Portal軟件中，可以直接在安全模塊的F-parameters屬性中查到。


圖7 TIA Portal軟件中F-IO DB在F-parameters中直接顯示

F-I/O DB 的變量具體說(shuō)明請(qǐng)參考故障安全系統(tǒng)組態(tài)和編程手冊(cè)，本文檔在*6章中提供了下載鏈接。

怎樣讀取安全程序用安全編譯器編譯后的簽名和日期時(shí)間？

HW Config 中保存并編譯硬件配置時(shí)，將自動(dòng)插入并擴(kuò)展 F 共享 DB（符號(hào)名F_GLOBDB）。 F 共享數(shù)據(jù)塊是一個(gè)故障安全塊，其中包含 F 系統(tǒng)所需的安全程序的所有共享數(shù)據(jù)，以及附加信息，可以在標(biāo)準(zhǔn)用戶程序中評(píng)估安全程序的這些數(shù)據(jù)。

1）在STEP 7中，安全編譯器編譯后的簽名和日期時(shí)間存放在F_GLOBDB（F共享DB中，系統(tǒng)自動(dòng)生成）。該F-DB塊無(wú)法直接打開(kāi)，直接可以在標(biāo)準(zhǔn)程序使用：
“F_GLOBDB”.F_PROG_SIG （安全程序的集體簽名，DWORD類型）；
“F_GLOBDB”.F_PROG_DAT （安全程序的編譯日期，DATE_AND_TIME 數(shù)據(jù)類型）

2） 在TIA Portal中，S7-300F/400F 系統(tǒng)，安全編譯器編譯后的簽名和日期時(shí)間同樣存放在F_GLOBDB（程序塊->系統(tǒng)塊->STEP 7 Safety下）中，且該F-DB可打開(kāi)，調(diào)用如上。
S7-1500F/1200F系統(tǒng)，安全編譯器編譯后的簽名和日期時(shí)間存放在RTG1SysInfo（程序塊->系統(tǒng)塊->STEP 7 Safety下）中,且該F-DB可打開(kāi)，調(diào)用如下：
“F_GLOBDB”.F_SYSINFO.F_PROG_SIG （安全程序的集體簽名，DWORD類型）；
“F_GLOBDB”. F_SYSINFO.F_PROG_DAT （安全程序的編譯日期，DATE_AND_TIME 數(shù)據(jù)類型）

F_GLOBDB的具體說(shuō)明請(qǐng)參考故障安全系統(tǒng)組態(tài)和編程手冊(cè)，本文檔在*6章中提供了下載鏈接。

為什么在 Windows 7 企業(yè)版 64 位系統(tǒng)上安裝 S7 Distributed Safety V5.4 時(shí)會(huì)被中止？

如果在 S7 Distributed Safety V5.4 之前先安裝 WinCC 會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤信息“在 S7 Distributed Safety 程序完全安裝之前向?qū)П恢兄埂保凑障旅娼o出的順序操作。

1.在 Windows 7 的瀏覽器并選中 C:\Programs(x86)\Common Files\InstallShield\Driver\11
注意：根據(jù)設(shè)置部分路徑可能被隱藏。


圖8 找到文件夾路徑

2.重新命名文件夾 "11"（任意名稱）。
3.安裝 S7 Distributed Safety V5.4。
注意： 這時(shí) S7 Distributed Safety V5.4 也創(chuàng)建了一個(gè)文件夾 C:\Programs(x86)\Common Files\InstallShield\Driver\11。

4.刪除由 S7 Distributed Safety V5.4 創(chuàng)建的 “11” 文件夾 C:\Programs(x86)\Common Files\InstallShield\Driver\11。

5.把在步驟 2 中更改成其他名稱的文件夾的文件名更改回 C:\Programs(x86)\Common Files\InstallShield\Driver\11。
注意： 文件夾 "C:\Programs(x86)\Common Files\InstallShield\Driver\11" 中的內(nèi)容被恢復(fù)到 S7 Distributed Safety V5.4 安裝之前的內(nèi)容。

為什么F-CPU進(jìn)入STOP模式，并且在診斷緩沖區(qū)中出現(xiàn)“Data falsification in the safety program ...”消息?

如果安全數(shù)據(jù)發(fā)生毀壞，F(xiàn)-CPU會(huì)進(jìn)入STOP模式，并在診斷緩沖區(qū)中會(huì)出現(xiàn)下列任一個(gè)故障消息:“Data falsification before output to F IO (75D6)”和“Data falsification in the safety program before output to partner F-CPU (75D7)”。

下列的情況可能導(dǎo)致這個(gè)現(xiàn)象：

在標(biāo)準(zhǔn)用戶程序或一個(gè)外部設(shè)備（例如，HMI）中寫訪問(wèn)某數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)在運(yùn)行的安全程序中正被讀操作，比如：

通過(guò)較高**級(jí)的中斷對(duì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)寫訪問(wèn)
通過(guò)HMI通訊對(duì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)寫訪問(wèn)
使用時(shí)鐘標(biāo)志位
通過(guò)較高**級(jí)的中斷較新PII

硬件組態(tài)中安全相關(guān)參數(shù)被修改，但是僅僅下載硬件組態(tài)。

在安全模式未使能的情況下（僅適用于分布式安全STEP7 V5.x環(huán)境），修改并下載單個(gè) F 塊。

安全程序在多個(gè)OBs調(diào)用。

當(dāng)ET200SP/MP的F-IO模塊無(wú)法分配 F 目標(biāo)地址時(shí)應(yīng)該檢查哪些方面？

如果在給F-IO模塊分配F目標(biāo)地址時(shí)，收到提示信息“模塊不可用”，需要檢查以下幾點(diǎn)：

F-IO模塊所在分布式從站與F-CPU通信正常。

檢查所組態(tài)的F-IO模塊的訂貨號(hào)和固件版本是否與實(shí)際的匹配。

需要STEP 7 V5.5 SP4 和F Configuration Pack V5.5 SP11或較高版本，或者至少 STEP 7 V13 SP1 Update 9 和至少STEP 7 Safety V13 SP1 Update 5。

如果F-IO 使用GSDML配置，則可通過(guò)S7-FCT分配F目標(biāo)地址。

為了分配F目標(biāo)地址，禁用組態(tài)控制（選項(xiàng)預(yù)處理）的選項(xiàng)。

如果通過(guò)PG或PC進(jìn)行分配，則PG或PC必須位于站點(diǎn)的同一IP子網(wǎng)中（ET 200MP或ET 200SP）。

確認(rèn)編碼元件可用，且正確插在F-IO模塊上。

當(dāng)使用ET200SP還需要檢查額外幾點(diǎn)：

站點(diǎn)終端需要加服務(wù)模塊。

檢查是否組態(tài)正確的基座單元（黑色或白色基座單元模塊）。

確定白色基座單元供電。

確保編碼元素的兩個(gè)部分匹配：
機(jī)械編碼元件：防止另一種類型的模塊插入基本單元。
電子編碼元件：包含一個(gè)電子存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)模塊特定的配置數(shù)據(jù)，如F目的地地址。

確保電子編碼元件和F模塊出廠設(shè)置的放置位置沒(méi)有改變（同樣適用于ET 200MP），見(jiàn)下圖:




圖9 ET200SP電子編碼元件初始位置

程序中如何讀取安全F-IO模塊進(jìn)入鈍化狀態(tài)？

在編譯硬件組態(tài)時(shí)，安全系統(tǒng)會(huì)為每個(gè)F-IO模塊自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)F-IO DB?？稍诔绦蛑性u(píng)估其中的變量PASS_OUT和QBAD， 如果F-I/O 發(fā)生鈍化，則變量 PASS_OUT = 1 和 QBAD = 1 。

下圖分別是在STEP7和TIA Portal軟件中ET200S 4/8 F-DI模塊發(fā)生故障進(jìn)入鈍化狀態(tài)時(shí)的F-IO DB變量PASS_OUT和QBAD狀態(tài)。


圖10 STEP7中F-IO DB顯示安全模塊鈍化


圖11 TIA Portal中F-IO DB顯示安全模塊鈍化

為什么編譯時(shí)無(wú)錯(cuò)誤但安全程序顯示不一致？

在較少數(shù)情況下，安全程序在編譯后可能仍然會(huì)不一致。

編譯后，按照以下步驟獲取一致的安全程序：

1.如果可能，設(shè)置較新的Safety system version。 使用此參數(shù)*安全系統(tǒng)版本（包括F系統(tǒng)模塊和自動(dòng)生成的F模塊的版本），選擇出現(xiàn)的較高版本。

2.點(diǎn)擊 "Clean up" 按鈕。

注意 這將刪除不同安全程序的系統(tǒng)模塊。


圖12 修改安全系統(tǒng)版本和清除系統(tǒng)

3.在項(xiàng)目導(dǎo)航中標(biāo)記項(xiàng)目分別選擇"Hardware(rebuild all)"和“Software(rebuild all)”進(jìn)行編譯（通過(guò)彈出菜單）。



圖13 完全編譯

在標(biāo)準(zhǔn)用戶程序修改后，S7-1200F/1500F CPU為什么必須在停止模式下載？

以下三個(gè)場(chǎng)景描述了下載時(shí)需要停機(jī)的原因和避免停機(jī)的補(bǔ)救措施。
場(chǎng)景 1

描述
如果是安全程序和標(biāo)準(zhǔn)程序之間交換的數(shù)據(jù)，在這種情形下，標(biāo)準(zhǔn)程序的修改系統(tǒng)有時(shí)需要在停機(jī)模式下載。

例子
在安全程序中，編寫了對(duì)標(biāo)準(zhǔn)用戶程序里背景數(shù)據(jù)塊中靜態(tài)變量的讀訪問(wèn)，則這個(gè)數(shù)據(jù)塊跟安全程序相關(guān)聯(lián)而編譯并下載?，F(xiàn)在，如果修改相關(guān)功能塊的接口，則背景數(shù)據(jù)塊也被修改，于是安全程序必須被編譯。結(jié)果，安全相關(guān)的修改需要在停機(jī)模式下載。

補(bǔ)救
對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)用戶程序和安全程序之間交換的數(shù)據(jù)，推薦定義一個(gè)特殊數(shù)據(jù)塊（傳輸數(shù)據(jù)塊），用于交換數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，這個(gè)數(shù)據(jù)塊和標(biāo)準(zhǔn)/安全程序都相連接。這樣，在標(biāo)準(zhǔn)程序修改時(shí)不會(huì)改變這些傳輸數(shù)據(jù)塊，從而不會(huì)影響安全程序，反過(guò)來(lái)也一樣。

更多信息
更多信息可從這里獲得Programming Guideline Safety for SIMATIC S7-1200/1500，在*3.9章節(jié)“標(biāo)準(zhǔn)程序和安全程序的數(shù)據(jù)交換”。

場(chǎng)景2

描述
安全程序正在多用戶環(huán)境下工作，如果在標(biāo)準(zhǔn)程序中做以下操作可能需要在停機(jī)模式下載。

例子
在本地多用戶會(huì)話中修改了安全程序，于是直接下載修改的程序到控制器，然后會(huì)將改變同步到多用戶服務(wù)器項(xiàng)目中。如果沒(méi)有標(biāo)記產(chǎn)生的F系統(tǒng)塊，那么這些F塊也不會(huì)傳遞給服務(wù)器項(xiàng)目。

下次在多用戶服務(wù)器項(xiàng)目中做編譯和下載標(biāo)準(zhǔn)修改時(shí)，F(xiàn)系統(tǒng)塊必須再次修改，這個(gè)修改會(huì)導(dǎo)致下載停機(jī)。

補(bǔ)救
僅在多用戶服務(wù)器項(xiàng)目中下載安全程序的更改。

場(chǎng)景3

描述
工程工作使用安裝了不同界面語(yǔ)言的STEP 7(TIA)軟件的多種PC機(jī)，在標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)環(huán)境中項(xiàng)目語(yǔ)言改變，系統(tǒng)需要故障安區(qū)那控制器在停機(jī)模式下載程序。

例子
項(xiàng)目有多個(gè)項(xiàng)目語(yǔ)言（例如，德，英）

用戶A僅安裝了英文項(xiàng)目語(yǔ)言，完全編譯后保存項(xiàng)目。

用戶B安裝了德文項(xiàng)目語(yǔ)言。

 在操作過(guò)程中，重新編譯安全項(xiàng)目，簽名沒(méi)有改變，但是需要在停機(jī)模式下載程序。

補(bǔ)救


所有用戶需要選擇相同的項(xiàng)目語(yǔ)言?？梢栽赥IA Portal 中增加更多的項(xiàng)目語(yǔ)言。


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• 組態(tài)過(guò)程中的狀態(tài)符號(hào)

  組態(tài)過(guò)程中的狀態(tài)符號(hào)“狀態(tài)”列請(qǐng)注意“原因”列中的附加信息。錯(cuò)誤： 無(wú)法分配/傳送或未安裝組件警告： 調(diào)整了分配或分配不一。組態(tài)列表下面的信息欄含導(dǎo)入操作相關(guān)信息的組消息會(huì)輸出在信息欄中：無(wú)法執(zhí)行組態(tài)可以執(zhí)行組態(tài)，但出現(xiàn)下列警告： 調(diào)整了個(gè)別組件的分配或分配不一。無(wú)法執(zhí)行組態(tài)

• 刪除硬件組件

  刪除硬件組件有多種方法可以刪除硬件組件。 已刪除的硬件組件將從系統(tǒng)中移除，并且為其分配的地址將再次可用。規(guī)則可以從機(jī)架和未插入模塊區(qū)域刪除插入的 CPU 或模塊。在設(shè)備視圖中刪除了一個(gè)機(jī)架后，插入的硬件組件被移動(dòng)至未插入模塊區(qū)域。步驟要?jiǎng)h除硬件組件，請(qǐng)按以下步驟操作：選擇要?jiǎng)h除的硬件組件。-?網(wǎng)絡(luò)視圖： 在圖形視圖或網(wǎng)絡(luò)視圖中選擇設(shè)備或與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的硬件組件。-?設(shè)備視圖： 在圖

• 從 WinCC (博途）下載到面板

  這個(gè)錯(cuò)誤信息是由于缺少設(shè)備鏡像無(wú)法下載到操作面板而導(dǎo)致的。當(dāng)使用 TIA V15.1 Update 4組態(tài) TP1000F Mobile 時(shí)，請(qǐng)遵守特別注意事項(xiàng)。問(wèn)題在編譯一個(gè)無(wú)錯(cuò)誤的項(xiàng)目后，當(dāng)你下載項(xiàng)目到HMI操作員面板時(shí)，會(huì)收到錯(cuò)誤信息 “傳輸終止由于傳輸錯(cuò)誤：8020AB001A06FFF4！”。解決方法該配置包括 TIA Portal 無(wú)法找到的設(shè)備的新固件鏡像版本。確保所需的固件鏡像是