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SIEMENSS7-300/400CPU后备电池的使用S7-300/400CPUBackupBatteryApplicationGetting-StartedEdition（2007年4月）£xcolfencetn^AutomauonDrives:》、SIEMENS摘要本文档主要用于讨论以下相关问题后备电池的主要用途后备电池在S7-300CPU中更换时的注意事项后备电池在S7-400CPU中更换时的注意事项以及指示灯含意后备电池应用时的常见问题后备电池的后备时间，以及如何计算后备时间关键词电池；后备电池；S7-300CPU电池；S7-400CPU电池；后备电流KeyWordsBattery;BackupBattery;S7-300CPUbattery;S7-400CPUbattery;Backupcurrent£xcelfencetnAutomationDrives:》S7-300/400CPU后备电池的使用1后备电池的应用4后备电池的主要用途4相关设备的后备电池（锂电）订货号4后备电池在标准型S7-300CPU中的应用5标准型S7-300CPU中后备电池的更换6后备电池在S7-400CPU中的应用7S7-400CPU中后备电池的更换7S7-400CPU中后备电池的指示灯及开关8后备电池应用时的I可题11除去锂电池的钝化层IIS7-400CPU后备电池的后备时间问题11计算后备时间的例子11新旧CPU后备电流参数对比12新旧CPU后备电流数值对比12新旧CPU最大后备时间列表（灰色背景的为版本低于V
4.0的CPU参数）
153.3对于S7-400CPU版本为V
4.x的后备电池使用的建议15附录-推荐网址19重要提示本文为技术交流文档，不能作为订货、选型等重要事宜的唯一依据，建议您参考Siemens的标准产品样本和技术手册进行产品的选型和订货
1.后备电池的应用i.i后备电池的主要用途对于S7300/400CPU来讲，后备电池主要有以下作用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）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CPUo以下设备不需要后备电池带MMC卡的S7-300系列CPU和CPU31xlFM所有S7-200系列的CPU对S7-200CPU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:C7-613C7-621C7-635C7-636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FlashEPROM卡的CPU为了保持系统时钟和位存储器（M）、计数器（Count）.定时器（Timer）、系统数据（SystemData）以及数据块（DB）需要安装后备电池（订货号为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（订货号为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（订货号为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不使用后备电池关于S7-300存储卡的更多的信息及数据保存问题请参考网上课堂文档编号为311-S7-300CPU存储器介绍与存储卡的使用”
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3.1标准型S7-300CPU中后备电池的更换更换S7-300的后备电池图I-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S7-300CPU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笆时）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CPUEXT.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
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4.1S7-400CPU中后备电池的更换在双槽宽电源模块中插入两块备用电池在单槽宽电源模块中插入备用电池图I-3更换步骤.打开电源模板前盖.用带子把电池拉出电池盒.插入新电池，并注意电池极性.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S7-400CPU的后备时间并根据该时间更换备用电池
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4.2S7-400CPU中后备电池的指示灯及开关S7-400电源模块上的LED指示灯“INTF”-＞内部故障“BAF-＞电池故障“BATT1F”-＞电池1电压不足或不存在“BATT2F”-＞电池2电压不足或不存在DC5V正常DC24V正常FMR确认开关（故障信息复位）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1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0B81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，LEDBAF”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2BATT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LEDBAF”指示灯点亮，同时对应的LED“BAF1F”、“BAF2F”指示灯将点亮，0B81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，LEDBAF1F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l-Do1BATT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，BAFBAF1F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0B81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M）2后备电池应用时的问题
2.1除去锂电池的钝化层后备电池采用锂电池（锂/亚硫酰氯），可存放十年在使用这种技术的锂电池在开发了专用的钝化膜用来长时间存储后备电池长时间不使用时会出现钝化膜，它会影响电池的即时功能在特定的环境下当电源单元打开时这会导致错误信息（这也是为什么尽管插入一块新的备用电池还出现电池故障信号的原因）S7-400的电源单元通过指定的电池加载可以清除锂电池的钝化膜这一过程会持续几分钟当钝化膜被清除且锂电池达到其额定电压时，可以使用FMR按钮来确认电源单元的错误消息由于锂电池的存储时间通常不可知，推荐以下步骤去除钝化膜1）在电池盒中放入备用电池/电池组2）用故障信息复位按钮“FMR”按复位电源单元的所有电池故障信息3）如果不能复位电池故障，等几分钟后再试4）如果还是不能复位电池故障，拔出电池（组）并将它们短路1〜3秒（最多三秒）5）重新插入电池/电池组，并用FMR按钮再次尝试确认如果所显示的电池故障信息消失，电池（组）可以准备使用，如果所显示的电池故障信息不消失，则电池（组）没电3S7-400CPU后备电池的后备时间问题最大的后备时间取决于后备电池的容量和机架上所需的后备电流，而后备电流是在电源切断后，系统所需的后备电流的总和，比如电源模板、CPU模块、RAM卡、ProfibusDP接口模板IM467或IM467F0等等另一方面，在计算最大后备时间时，不能使用100%的额定电池容量作为计算值，因为后备电池在电源模块通电的情况下会被去钝（de-passivation）达不到100%的利用率在实际操作中，我们一般选择额定容量的63%作为典型计算值
3.1计算后备时间的例子现以包含一块PS40710A电源模块和一块CPU416-2模块，并且使用2块后备电池的系统作为例子，说明如何进行后备时间的计算电池的额定容量
1.9Ah后备电池的计算值额定容量的63%CPU416-2所需的后备电流（典型值）550|aA电源模板所需的后备电流（最大值）100|iA（当没有外部供电时电源模块所需的后备电流）最大的后备时间=实际总的电池容量/所需总的后备电流实际总的电池容量二2*
1.9Ah*63%所需总的后备电流=100mA+550mA=650|hA最大的后备时间=
2.4Ah/650pA=3692小时=154天经过计算可以知道，如果使用2块后备电池，并且只有1块PS40710A电源模块和1块CPU416-2模块，那么所能提供的最大后备时间为154天请注意上述的后备时间计算方式仅仅是一个粗略的估算方式基于上述的计算方式，你可以下载如下以ZIP文件提供的一个后备时间计算器（htm文件格式）.
3.2新旧CPU后备电流参数对比CPU典型的后备电流是一个经验定义值而最大后备电流则是加上了包括存储模块相关制造商的详细产品说明等因素后计算出最坏情况下的电流值
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2.1新旧CPU后备电流数值对比CPU版本V
5.x后备电流参数CPU型号订货号后备电流（典型）后备电流（最大）CPU414-36ES7414-3EM05-0AB0CPU16-3CPU416F-3PN/DP6ES7416-3FR05-0AB0125|1A300pACPU版本V
4.x后备电流参数（灰色背景的为版本低于V
4.X的CPU后备电流参数）CPU型号CPU412-1CPU412-2CPU414-2CPU414-3CPU416-2CPU416-3CPU417-4后备电流（最大）20pAziniiaCPU版本V
4.X后备电流参数（灰色背景的为版本低于V
4.X的CPU后备电流参数）CPU型号订货号后备电流（典型）后备电流（最大）CPU412-16ES7412-1XF04-0AB035pA890pA6ES7412-1XF03-0AB040JA300pA.6ES7412-2XG04-0AB0A8fffiJS4MceSupport35pA890pA—Page13-19CPU414-26ES7412-2XG00-0AB06ES7414-2XG04-0AB0320pA550pA1530pA电源模块订货号后备电流（最大）6ES7407-0DA01-0AA0PS4074AlOOpAPS4071OAPS4071OAR6ES7407-0DA01-0AA06ES7407-0KA01-0AA06ES7407-0KR00-0AA06ES7407-0RA00-0AA0100jAPS40720A电源模块的后备电流数值:6ES7407-0RA01-0AA06ES7405-0DA00-0AA0PS4054A6ES7405-0DA01-0AA06ES7405-0KA0-0AA0PS40510APS4051OAR6ES7405-0KR00-0AA06ES7405-0RA00-0AA0PS40520A6ES7405-0RA01-0AA06ES7405-0RA00-0AA0PS40520AlOOpA
3.
2.2新旧CPU最大后备时间列表（灰色背景的为版本低于V
4.0的CPU参数）依据FY04/05发布的版本V
4.0S7-400CPU的技术规格，它比旧的CPU（版本低于V
4.0）需要更大的后备电流，后备电池的后备时间有所缩短，具体对比如下表计算方法与
3.1章节中例子的计算方法一致，并且没有包括外部RAM卡的后备电流）注意上面表格中所列出的最大后备时间仅仅是电源模块中包含1块后备电池，如果电源模块包含2块后备电池，那么后备时间将是列表中所列最大后备时间的两倍
3.3对于S7-400CPU版本为V
4.X的后备电池使用的建议依据S7-400CPU版本V
4.X的技术规格，它比旧的CPU需要更大的后备电流（具体参数见
3.
2.1章节新旧CPU后备电流数值对比），后备电池的后备时间有所缩短（具体参数见
3.
2.2章节新旧CPU最大后备时间列表）所以对于S7-400CPU后备电池的使用有以下建议为了延长后备时间，在选择电源模块时最好选用能够安装2块后备电池的电源模块按照后备电池能够提供的最大后备时间，及时的更换后备电池如果选择扩展的RAM卡会增加总的后备电流值，因此在计算最大后备时间中应该加上相应的后备电流值，然后按照例子的计算方法重新进行计算为了延长后备时间，另外一种可行的方法就是在CPU模块的EXTBATT端子处接上一个5V〜15V的外部直流电源（在电源模板出现故障更换时，此外部电源可以保障S7-400CPU的内部的用户程序和插入CPU的RAM卡的内容不丢失）；如果通过使用UPS电源，那么可以提供相当长的后备时间为了永久的保存用户的应用程序，可以选择FlashEPROM（FEPROM）卡，因为即使你把FEPROM卡从CPU中拔出或电源模块中没有安装后备电池或没有连接外部电源到CPU的EXT.BATT端子，保存在FlashEPROM卡中的数据都不会丢失关于S7-400存储卡的更多的信息及数据保存问题请参考网上课堂文档“S7・400CPU存储器介绍与存储卡的使用”对于版本为V
4.X的S7-400CPU还可以使用电池盒，订货号A5E0075396（该订货号不含电池，订货号仅供参考，如下图
3.
1、图3-2）该电池盒可以安装19Ah（型号SL-2780/S）的锂电池，以提供充足的后备电流，延长后备时间，关于电池的各种技术指标等详细信息请参考链接hUD〃www.tadiranbaUeries.de/eng/distributoi7电池盒通过电池适配器连接到电源模板仗口图3-3）另外电池盒还具有EMC滤波、短路保护和反向电流保护等保护功能关于电池盒和电池的详细信息请参考电池盒手册以下电源模板可以使用电池盒6ES7405-0XA0a-xxxxa16ES7407-OXAOa-xxxxa16ES7405-0KR0x-xxxx6ES7407-0KR0x-xxxx图3-1电池盒正面图3-2电池盒反面电池适配器图3-34其它CPU后备电池的订货号信息关于SIMATICS5CPU的后备电池可在条目号7379933中找到S5-CPU的后备电池订货号附录-推荐网址AS西门子（中国）有限公司自动化与驱动集团客户服务与支持中心网站首页:http://www.ad.siemens.com.cn/Service/专家推荐精品文档http://www.ad.siemens.com.cn/Service/recommend.aspAS常问问题:http://support.automation.siemens.eom/CN/view/zh/10805055/133000AS更新信息:http://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/10805055/133400“找答案AS版区http:〃www・ad.siemcns・c（）m・cii/service/answci7category.aspcid=1027HMI西门子（中国）有限公司自动化与驱动集团客户服务与支持中心网立占首页http^www.ad.siemensxom.cn/Service/^专家推荐精品文档:http://www.ad.siemens.com.cn/Service/recommend.aspHMI常问问题http次support.automation
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00.5pARAM卡的后备电流数值NWA
1400.0AAO1iiAMC9522M6ES7952-1AL00-0AA05pA60pAMC9524M6ES7952-1AM00-0AA05pA60pAMC9528M6ES7952-1AP00-0AA05pA60pAMC95216M6ES7952-1AS00-0AA050pAl25pAMC95264M6ES7952-1AY00-0AA0lOOpA500CPU模块订货号后备时间最大（天数）CPU412-16ES74I2-1XF04-0AB01116ES7412-1XF03-0AB0356CPU412-26ES7412-2XG04-0AB01116ES7412-2XG00-0AB0356CPU414-26ES7414-2XG04-0AB0776ES7414-2XG03-0AB0356CPU414-36ES7414-3XJ04-0AB0776ES7414-3XJ00-0AB03566ES7416-2XK04-0AB077CPU416-26ES7416-2XK02-0AB03566ES7416-2FK04-0AB0776ES7416-2FK02-0AB0356CPU416-36ES7416-3XL04-0AB0776ES7416-3XL00-0AB03326ES7417-4XL04-0AB0716ES74I7-4XL00-0AB0285。
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