湖北西門子S7-200SMART系列PLC代理商

西門子S7-300 CPU的存儲器

S7-300有多種不同型號的CPU，分別適用于不同等級的控制要求。有的CPU模塊集成了數(shù)字量I/O，有的同時集成了數(shù)字量I/O和模擬量I/O。

    CPU內(nèi)的元件封裝在一個牢固而緊湊的塑料機(jī)殼內(nèi)，面板上有狀態(tài)和錯誤指示LED、模式選擇開關(guān)和通信接口（見圖24）。微存儲卡插槽可以插入多達(dá)數(shù)兆字節(jié)的FEPROM微存儲卡(MMC)，用于掉電后程序和數(shù)據(jù)的保存。有的CPU只有一個MPI接口。

    1．狀態(tài)與故障顯示LED

    CPU模塊面板上的LED（發(fā)光二極管）的意義如表2-1所示。

    CPU處于RUN模式時RUN LED亮；啟動期間以2Hz的頻率閃亮；HOLD狀態(tài)時以0.5Hz的頻率閃亮。CPU處于STOP、HOLD狀態(tài)或重新啟動時STOP LED常亮；請求存儲器復(fù)位時以0. 5Hz的頻率閃亮，正在執(zhí)行存儲器復(fù)位時以2Hz的頻率閃亮。

    表2-1    S7-300 CPU的指示燈

    2．CPU的操作模式

    1) STOP（停機(jī)）模式：模式選擇開關(guān)在STOP位置時，CPU模塊上電后自動進(jìn)入STOP模式，在該模式不執(zhí)行用戶程序，可以接收全局?jǐn)?shù)據(jù)和檢查系統(tǒng)。

    2) RUN（運(yùn)行）模式：執(zhí)行用戶程序，刷新輸入和輸出，處理中斷和故障信息服務(wù)。

    3) HOLD模式：在啟動和RUN模式執(zhí)行程序時遇到調(diào)試用的斷點(diǎn)，用戶程序的執(zhí)行被掛起（暫停），定時器被凍結(jié)。

    4) STARTUP（啟動）模式：可以用模式選擇開關(guān)或STEP 7啟動CPU。如果模式選擇開關(guān)在RUN位置，通電時自動進(jìn)入啟動模式。

    5)老式的CPU用鑰匙開關(guān)來選擇操作模式，它還有一種RUN-P模式，允許在運(yùn)行時讀出和修改程序。仿真軟件PLCSIM的仿真CPU也有RUN-P模式，某些監(jiān)控功能只能在RUN-P模式進(jìn)行。

    3．模式選擇開關(guān)

    CPU的模式選擇開關(guān)各位置的意義如下：

    1) RUN（運(yùn)行）：CPU執(zhí)行用戶程序。

    2) STOP(停止)：CPU不執(zhí)行用戶程序。

    3) MRES（存儲器復(fù)位）：MRES位置不能保持，在這個位置松手時開關(guān)將自動返回STOP位置。將模式選擇開關(guān)從STOP位置扳到MRES位置，可以復(fù)位存儲器，使CPU回到初始狀態(tài)。工作存儲器和S7 -400的RAM裝載存儲器中的用戶程序和地址區(qū)被清除，全部存儲器位、定時器、計(jì)數(shù)器和數(shù)據(jù)塊均被復(fù)位為零，包括有保持功能的數(shù)據(jù)。CPU檢測硬件，初始化硬件和系統(tǒng)程序的參數(shù)，系統(tǒng)參數(shù)、CPU和模塊的參數(shù)被恢復(fù)為默認(rèn)設(shè)置，MPI（多點(diǎn)接口）的參數(shù)被保留。CPU在復(fù)位后將MMC里面的用戶程序和系統(tǒng)參數(shù)復(fù)制到工作存儲區(qū)。

    復(fù)位存儲器時按下述順序操作：PLC通電后將模式選擇開關(guān)從STOP位置扳到MRES位置，STOP LED熄滅1s，亮1s，再熄滅1s后保持亮。松開開關(guān)，使它回到STOP位置。3s內(nèi)又扳到MRES位置，STOP LED以2Hz的頻率至少閃動3s，表示正在執(zhí)行復(fù)位，后STOP LED一直亮，復(fù)位結(jié)束可以松開模式選擇開關(guān)。

    4．通信接口

    所有的CPU模塊都有一個MPI（多點(diǎn)接口）通信接口，有的CPU模塊還有PROFIBUS-DP接口或點(diǎn)對點(diǎn)接口，型號中帶PN的CPU模塊有一個PROFINET工業(yè)以太網(wǎng)接口。

    MPI接口用于與其他西門子PLC、PG/PC（編程器或個人計(jì)算機(jī)）、OP（操作員面板）通過MPI網(wǎng)絡(luò)的通信。

    PROFIBUS-DP可用于與別的西門子PLC、PG/PC、OP和其他DP主站和從站的通信。

    5．電源接線端子

    電源模塊上的L+和M端子分別是DC 24V輸出電壓的正極和負(fù)極。用的電源連接器或?qū)Ь€分別連接電源模塊和CPU模塊的L+和M端子。

    S7-31xC的集成功能如表2-2所示。

    表2-2    S7-31xC的集成功能

PLC的操作系統(tǒng)使PLC具有基本的智能，能夠完成PLC設(shè)計(jì)者規(guī)定的各種工作。用戶程序由用戶設(shè)計(jì)，它使PLC能完成用戶要求的特定功能。用戶程序存儲器的容量以字節(jié)(Byte，簡稱為B)為單位。

1．PLC使用的物理存儲器

(1)隨機(jī)存取存儲器(RAM)

CPU可以讀出RAM中的數(shù)據(jù)，也可以將數(shù)據(jù)寫入RAM，因此RAM又叫讀/寫存儲器。它是易失性的存儲器，電源中斷后，儲存的信息將會丟失。

RAM的工作速度高，價格便宜，改寫方便。在關(guān)斷PLC的外部電源后，可用鋰電池保存RAM中的用戶程序和某些數(shù)據(jù)。需要更換鋰電池時，由PLC發(fā)出信號，通知用戶?？梢杂脦т囯姵氐?/span>RAM來儲存用戶程序和數(shù)據(jù)。

(2)只讀存儲器(ROM)

ROM的內(nèi)容只能讀出，不能寫入。它是非易失的，電源消失后，仍能保存儲存的內(nèi)容，ROM一般用來存放PLC的操作系統(tǒng)。

(3)快閃存儲器和EEPROM

快閃存儲器( Flash EPROM)簡稱為FEPROM，可電擦除可編程的只讀存儲器簡稱為EEP-ROM。它們是非易失性的，可以用編程裝置對它們編程，兼有ROM的非易失性和RAM的隨機(jī)存取的優(yōu)點(diǎn)，但是將信息寫入它們所需的時間比RAM長得多。它們用來存放用戶程序和斷電時需要保存的重要數(shù)據(jù)。

2．微存儲卡

基于FEPROM的微存儲卡簡稱為MMC，用于在斷電時保存用戶程序和某些數(shù)據(jù)。MMC用來作裝載存儲器( Load Memory)或作便攜式媒體。

如果對MMC中的項(xiàng)目加了密，但是忘記了設(shè)定的密碼，只能使用西門子編程器上的讀卡槽或使用西門子帶USB接口的讀卡器來刪除MMC上原有的內(nèi)容，這樣MMC就可以作為一個未加密的空卡來使用。只有在斷電狀態(tài)或CPU處于STOP狀態(tài)時，才能取下存儲卡。

3．CPU的存儲區(qū)

CPU的存儲區(qū)由裝載存儲器、系統(tǒng)存儲器和工作存儲器組成（見圖2-5）。工作存儲器類似于計(jì)算機(jī)的內(nèi)存條，裝載存儲器類似于計(jì)算機(jī)的硬盤或優(yōu)盤。

(1)裝載存儲器

CPU的裝載存儲器用于保存不包含符號地址和注釋的程序塊、數(shù)據(jù)塊和系統(tǒng)數(shù)據(jù)（組態(tài)、連接和模塊參數(shù)等）。下載程序時，用戶程序（邏輯塊和數(shù)據(jù)塊）被下載到裝載存儲器。在PLC上電時，CPU把裝載存儲器中的可執(zhí)行部分復(fù)制到工作存儲器，符號表和注釋保存在編程設(shè)備中。在斷電時，需要保存的數(shù)據(jù)被自動保存在裝載存儲器中。

S7-300用MMC（微存儲卡）作裝載存儲器?，F(xiàn)在生產(chǎn)的S7-300 CPU必須插入MMC，才能下載和運(yùn)行用戶程序。CPU與MMC是分開訂貨的。

S7-400的CPU有集成的裝載存儲器（帶后備電池的RAM），也可以用FEPROM存儲卡或RAM存儲卡來擴(kuò)展裝載存儲器（見圖2-10）。

(2)工作存儲器

工作存儲器是集成在CPU中的高速存取的RAM存儲器，用于存儲CPU運(yùn)行時的用戶程序和數(shù)據(jù)，例如組織塊、功能塊、功能和數(shù)據(jù)塊。為了保證程序執(zhí)行的快速性和不過多地占用工作存儲器，只有與程序執(zhí)行有關(guān)的塊被裝人工作存儲器。用模式選擇開關(guān)復(fù)位CPU的存儲器時，RAM中的程序被清除，FEPROM中的程序不會被清除。

圖2-5 存儲區(qū)分布

(3)系統(tǒng)存儲器

系統(tǒng)存儲器是CPU為用戶程序提供的RAM區(qū)，用于存放用戶程序的操作數(shù)據(jù)，例如過程映像輸入、過程映像輸出、位存儲器、定時器和計(jì)數(shù)器、塊堆棧（B堆棧）、中斷堆棧（I堆棧）和診斷緩沖區(qū)等。

系統(tǒng)存儲器還包括臨時存儲器（局部數(shù)據(jù)堆棧，即L堆棧），在程序塊被調(diào)用時用來儲存臨時變量( TEMP)。在執(zhí)行程序塊時它的臨時變量才有效，執(zhí)行完后可能被覆蓋。

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