400后备电池使用详解

(一).后备电池的应用

1.1 后备电池的主要用途

对于S7300/400 CPU 来讲,后备电池主要有以下作用:

(1) 备份并保存用户程序。当外部电源切断后,系统中所设置的参数、系统时钟和RAM卡中的数据可以通过后备总线得以保存,当然保存的时间必须是在电池可以提供的最长时间之内。

(2) 用于保持性存储器的位存储器、计数器、定时器、系统数据以及变量数据块中的数据。

(3)提供在电源上电后CPU的重启功能。

1.2 相关设备的后备电池(锂电)订货号

S7/C7后备电池(锂电)订货号(以下产品型号仅供参考,具体型号以最新选型样本为准):

S7300/400后备电池使用详解

下图1-1 中为常用的后备电池图片,仅供参考(不同批次的电池外表颜色可能不同)。

注意:图中的普通电池不能用于CPU。

S7300/400后备电池使用详解

图1-1

以下设备不需要后备电池:

• 带MMC 卡的S7-300 系列CPU 和CPU 31x IFM。

• 所有S7-200 系列的CPU。对S7-200 CPU 来讲,电池卡只是可选的;CPU 集成的高性能电容器会在短时间电源故障的情况下缓存数据。只有当电容器没有电能存储时,后备电池才会起作用。电容的后备时间(或周期)由CPU 决定。

• 使用MMC 卡的C7 设备,如:C7-613、C7-621、 C7-635、C7-636 等。

1.3 后备电池在标准型S7-300CPU中的应用

对于标准型CPU即采用Flash EPROM 卡的CPU,为了保持系统时钟和位存储器、计数器、定时器、系统数据以及数据块,需要安装后备电池(6ES7971-1AA00-0AA0)。此类CPU 正逐步被新型免维护的CPU(即使用MMC卡的CPU)所取代。此外可充电的后备时钟电池(6ES7971-5BB00-0AA0)在标准型S7-300CPU(CPU314 或CPU314 以上具有硬件时钟的CPU)中也可以使用。但该后备时钟电池在CPU 断电后仅能后备CPU 的内部时钟,不能对CPU 中的程序和数据进行后备。也就是说如果仅使用后备时钟电池而没有使用后备电池(6ES7971-1AA00-0AA0),当 CPU 断电后仅有CPU 的时钟是保持的,用户程序将丢失。对于新型S7-300CPU,它是属于免维护的自动化系统,采用MMC卡作为装载存储器,CPU掉电时,会自动将工作存储器中的数据拷贝到MMC卡中,并保存DB 块中的数据,此类新型CPU不使用后备电池。

1.3.1 标准型S7-300CPU中后备电池的更换

S7300/400后备电池使用详解

图1-2

更换步骤:

• 打开CPU 前盖。

• 用螺丝刀把旧的后备电池拉出电池盒。

• 凹槽向左把新的电池的连接器插入电池盒,并把电池推入电池盒。

• 盖上CPU 前盖。

注 意:只能在系统通电时才能更换后备电池,否则,用户存储器区的数据就会丢。

如果使用的是后备时钟电池而不是后备电池,则CPU在RUN 状态是不能更换后备时钟电池的,且如果发生电源故障,只有硬件时钟的时间日期值会被保存(如果没有使用后备电池),此时CPU上的“BATF”指示灯亮。后备时钟电池只能在标准型S7-300 CPU 中使用(CPU314 和CPU314 以上的带有硬件时钟的CPU。使用MMC 卡的CPU 不需要后备电池或后备时钟电池。当电源断电后,CPU 内部的硬件时钟还能保持继续运行,但其连续运行时间的典型值为6 周(当环境温度为40℃时)。更换周期:后备电池使用一年后,建议进行更换。当CPU 上的“BATF”指示灯亮时则必须更换电池,否则断电后程序将丢失。

1.4 后备电池在S7-400CPU中的应用

对于S7-400CPU,电池用于保证用户程序在断电情况下不丢失,对于使用RAM 卡扩展装载内存的用户,要想使CPU 断电后保留程序则必须使用后备电池。另外也可使用外部电池(5~15V直流电源)来实现这种备份,可将外部电池连接到CPU EXT.BATT 端子,也可通过接收IM 上的EXT.BATT 插座来为扩展机架中的模块供电。S7-400CPU 中的后备电池安装在电源模块中。当外部电源切断后,系统中所设置的参数和RAM 卡中的数据可以通过后备总线得以保存,当然保存的时间必须是在电池可以提供的最长时间之内。注意:安装在电源模块中的电池只能使用西门子专用锂电池。

1.4.1 S7-400CPU中后备电池的更换

S7300/400后备电池使用详解

更换步骤:

(1) 打开电源模板前盖

(2) 用带子把电池拉出电池盒

(3) 插入新电池,并注意电池极性

(4) 设定BATT.INDIC开关 (是否监视后备电池状态的选择开关)

• BAT位置:用于单槽宽度电源模板,监视电池后备状态。

• 1BAT位置:在双槽或三槽宽度电源模板中,监视一个电池的后备状态。

• 2BAT位置:在双槽或三槽宽度电源模板中,监视两个电池的后备状态。

• OFF 位置:不监视电池的后备状态。

• 用电源模板上的故障消息复位按钮(FMR)复位报错信息

• 关上电源盖

注意:只能在系统通电或已经连接外部电池时才能更换电池,否则CPU 内的用户程序将会丢失(对于使用RAM 卡的CPU )。更换周期:计算S7-400 CPU 的后备时间并根据该时间更换备用电池。

1.4.2 S7-400CPU中后备电池的指示灯及开关

S7300/400后备电池使用详解

LED “BAF” : 电池故障,红色指示灯。如果背板总线上的电池电压太低,此LED就变亮。例如:没有装电池或在没有外部电池时电池电压过低。

LED “BATT1F/ BATT2F”:电池1故障/ 电池2故障,黄色指示灯。当电池极性接反时或电池不存在或电池放电过半时,该LED就点亮。

FMR 开关 : 故障解除后用于确认和复位故障信息的开关。

BATT.INDIC 开关:只是用于选择是否进行电池状态监视。可以选择1个电池监视、两个电池监视或不监视电池后备状态。不管该监视开关选择什么位置, 也仅有一个电池在提供后备电流(即使实际安装2个后备电池)。例如,对于可以插入2块后备电池的电源模块,如果在双槽电源模板上使用2块电池,即使此时开关选择到2BATT位置,也只有第一个槽中的后备电池起后备作用,第二槽中的电池是第一槽中电池的后备。也就是说,在第1块电池没有耗尽电能之前,另外1块电池始终作为备用,不提供后备电流;只有当第1块电池耗尽电能后,另外1块电池才开始提供后备电流。

(1) 安装 一块后备电池的单槽电源模板:

• BATT 开关位置

后备电池的状态是被监控的。如果背板总线上检测到低电压或没有安装后备电池,BAF指示灯点亮。OB81 在CPU 中被调用。

• OFF 开关位置

后备电池的状态不被监控。即使后备电池没电,LED“BAF”指示灯也不会点亮。如果正在使用的电池处于良好工作状态,发生电源故障断电后,即使选择了OFF 设置,后备电池依然能提供后备电流。

(2) 安装两块后备电池的电源模板:

• 2 BATT 开关位置

两块后备电池的状态均被监控。如果背板总线上检测到低电压,或没有安装后备电池

LED“BAF”指示灯点亮,同时对应的LED“BAF1F” 、“BAF2F”指示灯将点亮,OB81 在CPU 中被调用。例如, 若第一槽中没有安装后备电池或电池没电,第二槽的后备电池状态良好,LED“BAF1F 将点亮。详细的指示灯状态参见电源模板电池指示灯状态(表1-1)。

• 1 BATT 开关位置

只有左侧的后备电池(BATT.1)状态被监控。 如果背板总线上检测到低电压,BAF,BAF1F 指示灯点亮。第2 个电池即使没有没电或故障,LED “BAF2F”指示灯也不会点亮。OB81 在CPU 中被调用。如果装有第2 块电池,且第2 个电池处于良好的工作状态,在第1 块电池出现故障的情况下第2 块电池会自动提供后备电流。

• OFF 开关位置

备后备电池的状态不被监控。当电池没电时“BAF”、LED”BAF1F” 、“BAF2F”指示灯都不会点亮,如果正在使用的电池处于良好工作状态,在此设置下发生电源故障的情况下它也用作备用

• 电源模板电池指示灯状态(如表1-1)

S7300/400后备电池使用详解


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