上海朕锌电气设备有限公司

西门子SM422数字量模块

6ES7422-1BL00-0AA0SIMATIC S7-400，SM 422数字量输出模块，光隔离，32 DO， 24V DC，0.5A

问题：如何计算当前程序所需的Local Data大小并合理设置S7 400 CPU属性中的Memory选项卡中的Local Data，S7 400 CPU中的Local data设置不当会导致什么问题？
回答：Local data顾名思义为本地数据，在西门子控制器中有一部分内存空间被设置为L区间，它被用于控制器在运行程序时存储临时数据。由于编写FB/FC程序的需要和OB中调用功能块结构的不同，不同的OB由于调用不同的FB/FC，因此所需的Local data的大小各不相同（被调用的FB/FC将占用当前调用他的OB块的Local Data资源）。在控制器硬件组态中的CPU属性设置中，Memory选项卡用于设置Local data的分配。如果相应OB块实际运行所需的Local data大于硬件组态中所设置的Local Data大小，那么相应的程序将无法运行，CPU将INTF错误，甚至更为严重的情况下CPU可能会停止运行。但如果盲目将Local Data的分配设置过大，将会浪费一部分宝贵的CPU内存空间。
S7 300CPU中的Local data不可修改，每个优先级固定设置为256 bytes，S7 400的Local data则可以人为修改。由此可以看出正确设置S7400 CPU的Local Data的大小非常重要。在控制器硬件组态中CPU属性? Memory选项卡的Local Data区域用于设置基于优先级的Local Data（如下图所示）：

Pic1: Local Data的分配

在PCS7组态的项目中，在编译CFC程序后，系统将会自动计算各OB块所需的Local Data大小，可以通过交叉索引（Chart reference data ? Local data，如下图所示）查询到。

Pic2: Chart reference data ? Local data

而普通的由用户采用Step7编程方式编写的程序，程序功能块及OB块各自的调用结构由用户自行控制，需要在编写完整个程序之后自行计算。
在手动计算Local Data时，需要获取如下信息：
1. 各OB块、FB块、FC块各自独立运行时所需的Local Data大小
可以通过如下方式查询到：在Block文件夹中选择相应功能块，右键 属性? General - Part2中即可查看到，如下图所示：

Pic3: 功能块所需的Local Data

注：嵌套调用时，上功能块将不会计算其嵌套调用的FB/FC所需的Local data大小；在上图中将不会累加嵌套功能块所需的Local data大小；

2. 整个程序的调用结构（Call structure）
由于功能块不会计算其嵌套调用的功能块所需到Local data大小，因此为了计算整个OB所需到Local Data，必须了解整个程序的调用结构。打开任何一个功能块，点击左侧的Call Structure即可查询到，如下图所示；

Pic4: 程序调用结构

3. 当前程序下所使用的所有OB的优先级
由于CPU属性设置中的Local Data分配基于优先级进行设置，因此需要查看所有当前程序使用的OB块的中断优先级，打开硬件组态中CPU属性查看，如下图所示；

Pic5: 查看OB的优先级

获得所有上述信息后，即可计算当前程序所需的Local data大小。假设当前项目下使用的功能块及OB块上述相关信息如下表所示：

OB的调用关系如上图Pic4所示。根据调用结构计算，单独运行各OB块时所需的Local data如下：
OB1： OB1 + Max(Sum(FB1,FC1), FC1) ＝26＋Max(Sum(100,400), 400)＝526
OB35： OB35 + Sum(FB1,FC1) ＝26＋Sum(100,400)＝526
OB121： OB121＝20
OB122： OB122＝20
终CPU属性中Local data的设置如下：
优先级 1 所需Local Data大小至少为526 ＋ 20 ＋ 20 ＝ 566 bytes；
优先级12所需的Local Data大小至少为526 ＋ 20 ＋ 20 ＝ 566 bytes；
注：为什么上述优先级1和12中需要加入 两个20呢，因为程序运行的任何位置都有可能会执行OB121、OB122，所以需要加上OB121和OB122所需的本地数据。PCS7中（Pic2所示）进行各优先级所需Local data大小计算时已经自动加入了这部分的大小。
具体的计算法则可以归纳为一下几点：

1. 从内往外，从低往高；
即：基于程序的调用结构，从层、内层逐步往上、往外计算；
2. 同级取，内外求和；
即：程序调用结构中，同层FB/FC中所需的Local data取各所需Local data中的值；某一优先级所需的Local Data大小取所有相同优先级OB所需的Local Data的值；上下调用层级各自所需Local Data需求和；
3. 结果叠加OB121（编程错误）、OB122（I/O读取错误）；
即：终计算出的某优先级所需的Local data大小需要叠加上OB121、OB122所需的Local data；

如果项目中CPU设置的Local Data小于程序所需Local Data大小时会有如下后果：
1. PCS7中，如果项目硬件组态设置的CPU的Local data大小小于程序所需的Local data大小的情况下，PCS7项目在编译时将提示如下相应警告信息：
/******************************************************************************************
W: Local data requirements for the priority class 1:
The local data requirements (890 bytes, including OB121 and OB122) of organization block OB1 exceed the configured local data stack of the corresponding priority class on the connected offline CPU.
/******************************************************************************************
如果实际运行的CPU中的Local Data设置小于正在的程序所需的Local data大小将提示如下错误信息，程序将终止：
/******************************************************************************************
Download to CPU SIMATIC H Station(1)\CPU_417-4H_R0\S7 Program(1) on 1/12/2009 10:26:16 PM (entire program)
E: Local data requirements (890 byte, inclusive OB121 and OB122) for organization block OB1 is larger than the local data stack configured in the connected online CPU for the corresponding priority class 1.
/******************************************************************************************
2. Step7编写的程序则不会校验Local data分配的情况，如果实际运行的CPU中的Local Data设置小于正在的程序所需的Local data大小，则在程序后运行该优先级下的程序时，CPU将INTF错误，该优先级的程序将无法执行，并将触发OB88（Process interrupt OB）错误中断。在CPU的诊断缓冲区中将生成类似如下的诊断信息：
/******************************************************************************************
Event 1 of 160: Event ID 16# 3576
Error when allocating local data
Caused by OB: Cyclic interrupt OB (OB 35), Priority class: 12
OB number: 35
Module address: 72
Requested OB: Processing abort OB (OB88)
Priority class: 28
Internal error, Incoming event
04:04:28.026 PM 01/14/1994
/******************************************************************************************
如果程序中没有插入OB88，则CPU将停止运行；西门子SM422数字量模块在冗余CPU的情况下，在主CPU运行，启动从CPU时将调用优先级为28的OB72。如果在优先级为28的中断中出现Local Data不足的情况，则主从CPU都将停止运行。CPU的诊断缓冲区将生成类似如下的诊断信息：
/******************************************************************************************
Event 2 of 374: Event ID 16# 4570
STOP due to processing error (OB not loaded or not possible, or no FRB)
Breakpoint in user program: CPU redundancy error OB (OB72)
Priority class: 28
OB number: 72
Module address: 6
Previous operating mode: RUN (redundant mode)
Requested operating mode: STOP (internal)
Event occurred in the standby CPU in rack 1
Internal error, Incoming event
04:08:33.523 PM 01/14/1994
/******************************************************************************************
注：任何优先级为28的OB中出现Local data不足的情况都将导致该OB无法执行，CPU诊断缓冲区中将该OB无法执行或未装载的错误。如果未装载该OB会导致CPU停止运行，则即便程序中已经加载了这些OB，但由于该OB出现Local Data不足而导致无法执行，CPU仍旧会停止运行。

1 本文描述的的TCP通讯适用范围
TCP通讯是众多的S7-300/S7-400通讯方式之一，可以在：CPx43-1、集成PN口的CPU、调用套接字编写的程序、第三方支持开发以太网通讯的设备之间相互通讯。
本文描述的TCP通讯，仅适用于CP343-1/CP443-1(支持TCP通讯的版本)之间，建立TCP connection，调用AG_Send / AG_Recv的情形。对于CPx43-1通过TCP连接接收其他设备发送的数据，如果对方设备可以协调使用本文方法也可以使用。
CPx43-1的TCP通讯，在发送接收固定长度数据时没有任何问题。但是在设备应用过程中，往往有不同长度的数据需要在两个S7 PLC之间传输，如果不做处理，会出现接收数据错位或接收数据延迟超出预期时间。
解决的方法有多种，如设置通讯中可能出现的长的数据长度作为接收区(AG_Recv的RCV参数)的固定长度，其他小于该长度的数据发送，也按此长度进行发送(接收将出现多余字节)。这种方法是值得推荐的。又如，可以设置接收区长度为1字节， 把对方发过来的数据逐字节逐字节的接收，也可以解决问题，但是这种方法是不推荐的，因为这种方式会使TCP接收变得极其缓慢，远远低于对方发送的速度。
本文示例介绍另外一种方式。

2 示例使用的主要PLC模块

软件： STEP 7 V5.5 SP1

3 示例工作机制
示例假定发送方可以自由定制发送数据的内容及长度，且数据发送量小于接收CPx43-1的TCP数据包长度(如CP343-1的TCP数据包为240字节)。
实现的方法是，把一个数据包分割成2个部分接收，约定前部分为整包有效发送数据长度，后部分为有效数据。示例的部分按1字节作为长度处理，发送方按此格式发送。

3.1 发送流程
发送方在发送之前，在AG_Send的Send参数个字节加入数据长度，后跟待发送数据串，Len参数为数据长度加1个字节， 然Act = True触发发送。

3.2 接收流程
先把AG_Recv的RCV参数长度设置为一个字节接收，NDR = True后，把RCV的长度调整为接收到的字节所设定的长度，再次启动接收，把有效数据完整的接收，这样不会发生错位。

4 相关参考
示例中所涉及的TCP组态及基本编程，请参考中心文档“通过CP343-1实现S7-300之间的以太网通讯”编号为A0020 ；对于ANY 指针的格式，请参考请参考中心文档“S7-300和S7-400寻址”，编号F0215 。

！示例程序仅供参考，由于该软件是的，因此不提供任何担保、错误纠正或热线支持。

产品远销：

1. 北京市

2005年辖：16个市辖区、2个县。

东城区　西城区　崇文区　宣武区　朝阳区　海淀区　丰台区　房山区　通州区

顺义区　昌平区　大兴区　怀柔区　平谷区　密云县　延庆县

门头沟区　石景山区　

2. 天津市

2005年辖：15个市辖区、3个县。

和平区　河东区　河西区　南开区　河北区　红桥区　塘沽区　汉沽区　大港区

东丽区　西青区　北辰区　津南区　武清区　宝坻区　静海县　宁河县　蓟　县

3. 河北省

2005年辖：11个地级市，36个市辖区、22个县级市、108个县、6个自治县。　

辛集市　藁城市　晋州市　新乐市　鹿泉市　平山县　井陉县　栾城县　正定县

行唐县　灵寿县　高邑县　赵　县　赞皇县　深泽县　无极县　元氏县　唐山市

遵化市　迁安市　迁西县　滦南县　玉田县　唐海县　乐亭县　滦　县　昌黎县

卢龙县　抚宁县　邯郸市　武安市　邯郸县　永年县　曲周县　馆陶县　魏　县

成安县　大名县　涉　县　鸡泽县　邱　县　广平县　肥乡县　临漳县　磁　县

邢台市　南宫市　沙河市　邢台县　柏乡县　任　县　清河县　宁晋县　威　县

隆尧县　临城县　广宗县　临西县　内丘县　平乡县　巨鹿县　新河县　南和县

保定市　涿州市　定州市　安国市　满城县　清苑县　涞水县　阜平县　徐水县

定兴县　唐　县　高阳县　容城县　涞源县　望都县　安新县　易　县　曲阳县

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衡水市　冀州市　深州市　饶阳县　枣强县　故城县　阜城县　安平县　武邑县

景　县　武强县　石家庄市　张家口市　高碑店市　秦皇岛市　大厂回族自治县

青龙满族自治县　丰宁满族自治县　宽城满族自治县　孟村回族自治县

围场满族蒙古族自治县　

4. 山西省

2005年辖：11个地级市；23个市辖区、11个县级市、85个县。

太原市　古交市　阳曲县　清徐县　娄烦县　大同市　大同县　天镇县　灵丘县

阳高县　左云县　广灵县　浑源县　阳泉市　平定县　盂　县　长治市　潞城市

长治县　长子县　平顺县　襄垣县　沁源县　屯留县　黎城县　武乡县　沁　县

壶关县　晋城市　高平市　泽州县　陵川县　阳城县　沁水县　朔州市　山阴县

右玉县　应　县　怀仁县　晋中市　介休市　昔阳县　灵石县　祁　县　左权县

寿阳县　太谷县　和顺县　平遥县　榆社县　运城市　河津市　永济市　闻喜县

新绛县　平陆县　垣曲县　绛　县　稷山县　芮城县　夏　县　万荣县　临猗县

忻州市　原平市　代　县　神池县　五寨县　五台县　偏关县　宁武县　静乐县

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兴　县　临　县　方山县　柳林县　岚　县　交口县　交城县　石楼县

5. 内蒙古自治区

2005年辖：9个地级市、3个盟；21个市辖区、11个县级市、17个县、49个旗、3个自治旗。

武川县　包头市　固阳县　乌海市　赤峰市　宁城县　林西县　敖汉旗　开鲁县

通辽市　库伦旗　奈曼旗　乌审旗　杭锦旗　根河市　阿荣旗　五原县　磴口县

丰镇市　兴和县　卓资县　商都县　凉城县　化德县　多伦县　正蓝旗　镶黄旗

兴安盟　突泉县　　　　

托克托县　清水河县　喀喇沁旗　巴林左旗　翁牛特旗　巴林右旗　扎鲁特旗

准格尔旗　鄂托克旗　达拉特旗　满洲里市　牙克石市　扎兰屯市　杭锦后旗

四子王旗　阿巴嘎旗　太仆寺旗　正镶白旗　阿尔山市　扎赉特旗　阿拉善盟

额济纳旗

呼和浩特市　和林格尔县　土默特左旗　土默特右旗　克什克腾旗　霍林郭勒市

鄂尔多斯市　伊金霍洛旗　鄂托克前旗　呼伦贝尔市　额尔古纳市　陈巴尔虎旗

巴彦淖尔市　乌拉特中旗　乌拉特前旗　乌拉特后旗　乌兰察布市　锡林浩特市

二连浩特市　苏尼特左旗　苏尼特右旗　锡林郭勒盟　乌兰浩特市　阿拉善左旗

阿拉善右旗　

阿鲁科尔沁旗　新巴尔虎左旗　新巴尔虎右旗　鄂伦春自治旗　西乌珠穆沁旗

东乌珠穆沁旗　科尔沁左翼中旗　科尔沁左翼后旗　鄂温克族自治旗

察哈尔右翼前旗　察哈尔右翼中旗　察哈尔右翼后旗　科尔沁右翼前旗

科尔沁右翼中旗　达尔罕茂明安联合旗　莫力达瓦达斡尔族自治旗　

6. 辽宁省

2005年辖：14个地级市；56个市辖区、17个县级市、19个县、8个自治县。

沈阳市　新民市　法库县　辽中县　康平县　大连市　庄河市　长海县　鞍山市

海城市　台安县　抚顺市　抚顺县　本溪市　丹东市　东港市　凤城市　锦州市

凌海市　北宁市　黑山县　义　县　营口市　盖州市　阜新市　彰武县　辽阳市

灯塔市　辽阳县　盘锦市　盘山县　大洼县　铁岭市　开原市　铁岭县　昌图县

西丰县　朝阳市　凌源市　北票市　朝阳县　建平县　兴城市　绥中县　建昌县

大石桥市　瓦房店市　普兰店市　调兵山市　葫芦岛市

岫岩满族自治县　清原满族自治县　新宾满族自治县　阜新蒙古族自治县　

宽甸满族自治县　桓仁满族自治县　本溪满族自治县　喀喇沁左翼蒙古族自治县　

7. 吉林省

2005年辖：8个地级市、1个自治州；19个市辖区、20个县级市、18个县、3个自治县。

长春市　九台市　榆树市　德惠市　农安县　吉林市　舒兰市　桦甸市　蛟河市

磐石市　永吉县　四平市　双辽市　梨树县　辽源市　东辽县　东丰县　通化市

集安市　通化县　辉南县　柳河县　白山市　临江市　靖宇县　抚松县　江源县

松原市　乾安县　长岭县　扶余县　白城市　大安市　洮南市　镇赉县　通榆县

延吉市　图们市　敦化市　龙井市　珲春市　和龙市　安图县　汪清县

公主岭市　梅河口市　伊通满族自治县　长白朝鲜族自治县　延边朝鲜族自治州

前郭尔罗斯蒙古族自治县　

8. 黑龙江省

2005年辖：12地级市、1地区；65市辖区、19县级市、45县、1自治县。

阿城市　尚志市　双城市　五常市　方正县　宾　县　依兰县　巴彦县　通河县

木兰县　延寿县　讷河市　富裕县　拜泉县　甘南县　依安县　克山县　泰来县

克东县　龙江县　鹤岗市　萝北县　绥滨县　集贤县　宝清县　友谊县　饶河县

鸡西市　密山市　虎林市　鸡东县　大庆市　林甸县　肇州县　肇源县　漠河县

伊春市　铁力市　嘉荫县　宁安市　海林市　穆棱市　林口县　东宁县　同江市

富锦市　桦川县　抚远县　桦南县　汤原县　勃利县　黑河市　北安市　逊克县

嫩江县　孙吴县　绥化市　安达市　肇东市　海伦市　绥棱县　兰西县　明水县

青冈县　庆安县　望奎县　呼玛县　塔河县　

七台河市　双鸭山市　牡丹江市　佳木斯市　绥芬河市　哈尔滨市　齐齐哈尔市

五大连池市　杜尔伯特蒙古族自治县　

9. 上海市

2005年辖：18个市辖区、1个县，103个街道、114个镇，3个乡。

黄浦区　卢湾区　徐汇区　长宁区　静安区　普陀区　闸北区　虹口区　杨浦区

宝山区　闵行区　嘉定区　松江区　金山区　青浦区　南汇区　奉贤区　崇明县浦东新区　

10. 江苏省

2005年辖：13个地级市；54个市辖区、27个县级市、25个县。　

南京市　溧水县　高淳县　无锡市　江阴市　宜兴市　徐州市　邳州市　新沂市

铜山县　睢宁县　沛　县　丰　县　常州市　金坛市　溧阳市　苏州市　常熟市

太仓市　昆山市　吴江市　南通市　如皋市　通州市　海门市　启东市　海安县

如东县　东海县　灌云县　赣榆县　灌南县　淮安市　涟水县　洪泽县　金湖县

盱眙县　盐城市　东台市　大丰市　建湖县　响水县　阜宁县　射阳县　滨海县

扬州市　高邮市　江都市　仪征市　宝应县　镇江市　丹阳市　扬中市　句容市

泰州市　泰兴市　姜堰市　靖江市　兴化市　宿迁市　沭阳县　泗阳县　泗洪县

连云港市　张家港市　

11. 浙江省

2005年辖：2005年辖：11个地级市；32个市辖区、22个县级市、35个县、1个自治县。　

杭州市　建德市　富阳市　临安市　桐庐县　淳安县　宁波市　余姚市　慈溪市

奉化市　宁海县　象山县　温州市　瑞安市　乐清市　永嘉县　洞头县　平阳县

苍南县　文成县　泰顺县　嘉兴市　海宁市　平湖市　桐乡市　嘉善县　海盐县

湖州市　长兴县　德清县　安吉县　绍兴市　诸暨市　上虞市　嵊州市　绍兴县

新昌县　金华市　兰溪市　义乌市　东阳市　永康市　武义县　浦江县　磐安县

衢州市　江山市　龙游县　常山县　开化县　舟山市　岱山县　嵊泗县　台州市

临海市　玉环县　天台县　仙居县　三门县　丽水市　龙泉市　缙云县　青田县

云和县　遂昌县　松阳县　庆元县　景宁畲族自治县　

12. 安徽省

2005年辖：17个地级市；44个市辖区、5县个级市、56个县。　

合肥市　长丰县　肥东县　肥西县　芜湖市　芜湖县　南陵县　繁昌县　蚌埠市

怀远县　固镇县　五河县　淮南市　凤台县　当涂县　淮北市　濉溪县　铜陵市

安庆市　桐城市　宿松县　枞阳县　太湖县　怀宁县　岳西县　望江县　潜山县

黄山市　休宁县　歙　县　祁门县　黟　县　滁州市　天长市　明光市　全椒县

来安县　定远县　凤阳县　阜阳市　界首市　临泉县　颍上县　阜南县　太和县

宿州市　萧　县　泗　县　砀山县　灵璧县　巢湖市　含山县　无为县　庐江县

和　县　六安市　寿　县　霍山县　霍邱县　舒城县　金寨县　亳州市　利辛县

涡阳县　蒙城县　池州市　东至县　石台县　青阳县　宣城市　宁国市　广德县

郎溪县　泾　县　旌德县　绩溪县　马鞍山市　

13. 福建省

2005年辖：9个地级市、14个县级市、45个县。　

福州市　福清市　长乐市　闽侯县　闽清县　永泰县　连江县　罗源县　平潭县

厦门市　莆田市　仙游县　三明市　永安市　明溪县　将乐县　大田县　宁化县

建宁县　沙　县　尤溪县　清流县　泰宁县　泉州市　石狮市　晋江市　南安市

惠安县　永春县　安溪县　德化县　金门县　漳州市　龙海市　平和县　南靖县

诏安县　漳浦县　华安县　东山县　长泰县　云霄县　南平市　建瓯市　邵武市

建阳市　松溪县　光泽县　顺昌县　浦城县　政和县　龙岩市　漳平市　长汀县

武平县　上杭县　永定县　连城县　宁德市　福安市　福鼎市　寿宁县　霞浦县

柘荣县　屏南县　古田县　周宁县　武夷山市

14. 江西省

2005年辖：11个地级市；19个市辖区、10个县级市、70个县。　

南昌市　新建县　南昌县　进贤县　安义县　乐平市　浮梁县　萍乡市　莲花县

上栗县　芦溪县　九江市　瑞昌市　九江县　星子县　武宁县　彭泽县　永修县

修水县　湖口县　德安县　都昌县　新余市　分宜县　鹰潭市　贵溪市　余江县

赣州市　瑞金市　南康市　石城县　安远县　赣　县　宁都县　寻乌县　兴国县

定南县　上犹县　于都县　龙南县　崇义县　信丰县　全南县　大余县　会昌县

吉安市　吉安县　永丰县　永新县　新干县　泰和县　峡江县　遂川县　安福县

吉水县　万安县　宜春市　丰城市　樟树市　高安市　铜鼓县　靖安县　宜丰县

奉新县　万载县　上高县　抚州市　南丰县　乐安县　金溪县　南城县　东乡县

资溪县　宜黄县　广昌县　黎川县　崇仁县　上饶市　德兴市　上饶县　广丰县

鄱阳县　婺源县　铅山县　余干县　横峰县　弋阳县　玉山县　万年县

井冈山市　景德镇市　

15. 山东省

2005年辖：17个地级市；49个市辖区、31个县级市、60个县。　

济南市　章丘市　平阴县　济阳县　商河县　青岛市　胶南市　胶州市　平度市

莱西市　即墨市　淄博市　桓台县　高青县　沂源县　枣庄市　滕州市　垦利县

广饶县　利津县　烟台市　龙口市　莱阳市　莱州市　招远市　蓬莱市　栖霞市

海阳市　长岛县　潍坊市　青州市　诸城市　寿光市　安丘市　高密市　昌邑市

昌乐县　临朐县　济宁市　曲阜市　兖州市　邹城市　鱼台县　金乡县　嘉祥县

微山县　汶上县　泗水县　梁山县　泰安市　新泰市　肥城市　宁阳县　东平县

威海市　乳山市　文登市　荣成市　日照市　五莲县　莒　县　莱芜市　临沂市

沂南县　郯城县　沂水县　苍山县　费　县　平邑县　莒南县　蒙阴县　临沭县

德州市　乐陵市　禹城市　陵　县　宁津县　齐河县　武城县　庆云县　平原县

夏津县　临邑县　聊城市　临清市　高唐县　阳谷县　茌平县　莘　县　东阿县

冠　县　滨州市　邹平县　沾化县　惠民县　博兴县　阳信县　无棣县　菏泽市

鄄城县　单　县　郓城县　曹　县　定陶县　巨野县　东明县　成武县

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