为何会出现PLC程序丢失问题？PLC程序丢失后应该怎么办？

电源

　　PLC丢失问题是一个相对麻烦的问题，因为它不仅涉及到技术问题，同时也可能面临着经济问题。
　　本文主要从技术层面，对PLC程序丢失的原理、判断方法以及丢失后补救方法，三个方面予以说明。
　　PLC在水电站自动化控制领域是一个非常重要，非常常见的电气设备。
　　不论是在计算机监控系统的LCU盘柜中，调速器系统的电调柜中，机组辅机控制盘柜中，还是闸门控制柜中，我们都能看见它的身影。
　　同时它也是非常稳定可靠的电气设备。
　　一、为何会出现PLC程序丢失问题？
　　既然PLC本身具有稳定可靠的特性，那为什么还会有程序丢失问题呢？
　　要说明这个问题，我们还得从PLC存储器的特性来解答。
　　PLC存储器按照存储方式可以分为随机存储器（ RAM）和只读存储器（ROM）。

　　那什么是RAM呢？
　　RAM 是英文Random Access Memory的缩写。
　　Random是随机随意的意思。
　　Access是访问，存取（计算机文件），到达的意思。
　　Memory是记忆力，存储器的意思。
　　合起来就是随机存取存储器的意思。
　　RAM可以随时读写，而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储介质。
　　RAM工作时可以随时从任何一个指定的地址写入（存入）或读出（取出）信息。
　　它与ROM的最大区别是数据的易失性。
　　RAM经常被用来存储用户程序、逻辑变量等信息。
　　断电后，内存中的内容不再保留。为了防止断电后RAM的内容丢失，PLC采用锂电池作为RAM的备用电源。
　　那什么是ROM呢？
　　ROM是英文Read-Only Memory的缩写。
　　ROM以非破坏性读出方式工作，只能读出无法写入信息。
　　信息一旦写入后就固定下来，即使切断电源，信息也不会丢失，所以又称为固定存储器。ROM常用于存储各种固定程序和数据。
　　ROM还有下面3种常见的类型：
　　PROM编程只读存储器
　　EPROM可擦可编程序只读存储器
　　EEPROM带电可擦可编程只读存储器
　　了解了RAM和ROM的特性，我们也就大致明白了为何高可靠的PLC为何还有程序会丢失的可能性。
　　那是因为只要PLC的芯片设计需要使用RAM来保存用户数据，就需要电池保持。
　　一旦电池电压低于某个值或完全没电，没有及时更换，同时PLC的外部电源断电，就会造成程序丢失。
　　下图是S7-300 PLC存储器分布图，对西门子PLC比较熟悉的朋友，可以仔细看看它的存储器概念。

　　（图片@荣九科技）
　　结合CPU存储器的特点，还有一个人为因素也会导致PLC程序丢失。
　　那就是配置了Flash卡的PLC，调试工程人员在下载程序的时候，忘记把程序写入Flash卡中。
　　那么有人就会问了，Flash卡又是什么东西？
　　Flash闪存，它属于内存器件的一种。
　　它不仅具备电子可擦除可编程（EEPROM）的性能，还不会断电丢失数据，同时可以快速读取数据（NVRAM的优势）。
　　所以FLash是结合了ROM和RAM的长处，但介于RAM与ROM之间。
　　在PLC里，我们可以把它简单理解为ROM。
　　有了这个东西，PLC中的程序一般是不会丢失的，除非这个闪存卡损坏，或者CPU损坏了。
　　Flash确实好，因为有了它，我们就不怕PLC的程序丢失了。
　　但如果从方便的角度的去看，它有一点不足之处，那就是早期的PLC程序用Flash卡保存程序的时候都需要一步额外的操作。
　　工程师在修改程序后需要将程序“复制”到Flash卡中。
　　S7-400系列PLC和早期的S7-300系列PLC CPU以及GE 90-30系列PLC。
　　在程序下载的过程中都有一步类似这样的操作。
　　而选择使用RAM作为程序存储器的PLC就没有这个多余操作。
　　那可能又有人要说了，复制还不简单吗？这根本就不是事。
　　对，如果将程序复制到Flash卡中的操作只执行一次，那它确实不是事。
　　但，如果在调试程序的过程中，频繁地进行这项操作，或许它还是一个麻烦事。
　　这里有两个问题：
　　一是，将程序下载到Flash卡中的速度要比下载到RAM中慢很多，而在程序调试的过程中也没有必要把程序下载到Flash中。
　　二是，频繁将程序写入Flash卡，会缩短Flash的使用寿命。
　　基于以上两个原因，一般在调试程序的过程中，很少有人会选择在每次修改程序后将程序复制到Flash卡中。
　　而是在工程完工后，最后选择将程序复制到Flash卡中固化程序，以防丢失。
　　最后固化，问题就来了。
　　人脑毕竟不是机器，在最后这个时间节点上，人脑是没有一个定时提醒的。
　　而完全凭工程师的记忆，要记住最后还要完成这样一步操作，是有遗忘概率的。
　　如果调试工程师没有将程序固化到Flash卡中，那么即便配置了Flash卡，遇到了PLC双断电的情况，程序一样会丢失。
　　即便Flash卡中程序没有丢失，PLC重启后，也并非是最新修改过的程序。
　　二、如何判断PLC程序是否丢失？
　　明白了PLC程序丢失的原因，那么如何判断PLC的程序丢失了呢？
　　这里有两个方法：
　　1.直观法。
　　2.专业法。
　　直观法就是用眼睛去观察。
　　几乎每款PLC面板上，都配置了PLC运行Run指示灯或信息显示屏。
　　Run指示灯不亮或者信息显示屏显示“Stop”，我们可以初步怀疑PLC程序没有了。
　　但，不能就此下结论，因为I/O模块损坏，寻址错误，存储卡或者CPU有问题等各种情况都有可能导致CPU故障停机。
　　此时，如果通过排查，消除故障，将使能过的“Run”、“Stop”切换开关，从Stop工作模式能顺利地切换到Run模式。
　　那么PLC的程序是没有丢失的。
　　如果不能切换成功，很有可能程序就没有了，下一步需要做专业判断。
　　除了通过Run指示灯或信息显示屏判断外，我们还可以通过与PLC连接的其它部件辅助观察。
　　例如，PLC的输出模块应该输出，而现在却没有任何输出。
　　与PLC通讯的触摸屏数据不刷新或者组态画面信号指示不正确等。
　　专业法就是工程电脑去联机。
　　最常用的方法就是用PLC的编程软件，通过PLC的以太网卡在线联机。
　　在线联机不了，PLC程序丢失的可能性就非常大。
　　在线能联机，PLC程序不对等，Flash卡固化的程序或电脑中的程序非最新程序。
　　三、PLC程序丢失后应该怎么办？
　　如果PLC中的程序真的丢失了应该怎么办呢？
　　3个措施可以恢复：
　　1.如果PLC的硬件没有损坏，同时PLC的源程序备份工作做得也很好，可直接将备份的源程序重新下载到CPU中，完成程序丢失的恢复工作。
　　2.如果PLC的硬件没有损坏，但PLC的源程序没有备份了，可选择邀请专业工程师重新编写程序，重新调试设备。
　　3.直接选择技术改造，将原PLC换成具有程序保护功能的新款PLC。
　　例如，现在阶段使用比较多的施耐德M340系列PLC。
　　它不同于原Quantum和Premium，它有一张专用的SD卡来保存程序，所以断电后程序不会丢失。
　　M340处理器本身除了用于处理程序所需的RAM外还自带闪存。
　　当断电时，数据会从RAM备份到自身闪存中，热启动后再从闪存恢复到RAM中。如图：

　　（图片@施耐德）

原作者：水电云客水电站自动化技能分享

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