精品資料（2021-2022年收藏的）深入淺出西門子s7300plc

1、(2)基于PROFIBUS 的分布式I/O基于PROFIBUS的分布式與本地I/O的組態(tài)采用了統(tǒng)一的方式，因此，用戶在編程時無須分辨I/O類型，可以像使用本地I/O一樣方便地使用分布式I/O。(3)系統(tǒng)中集成的路由功能TIA中的各種網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行互聯(lián)。TIA中集成的路由功能可以方便地實現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)的下載、診斷等，使整個系統(tǒng)的安裝調(diào)試更加容易。(4)集成的系統(tǒng)診斷和報告功能TIA系統(tǒng)集成了自動診斷和錯誤報告功能，診斷和故障信息可以通過網(wǎng)絡(luò)自動發(fā)送的相關(guān)設(shè)備而不需要編程。1.1.3 TIA的開放性TIA是一個高度集成和統(tǒng)一的系統(tǒng)，同時它也是一個具有高度開放性的系統(tǒng)。TIA的開放性體現(xiàn)在以下幾個方面。1對

2、所有類型的現(xiàn)場設(shè)備開放通過PROFIBUS,TIA對范圍極廣的現(xiàn)場設(shè)備開放。目前，該總線已經(jīng)實現(xiàn)了在防爆環(huán)境的應(yīng)用和與驅(qū)動設(shè)備同步。開關(guān)類產(chǎn)品和安裝設(shè)備還可以通過AS-Interface?？偩€接入自動化系統(tǒng)，作為PROFIBUS總線的擴(kuò)展。樓宇自動化與生產(chǎn)自動化的連接也可以通過instabus EIB實現(xiàn)。2對辦公系統(tǒng)開放并支持Internet以太網(wǎng)通過TCP/IP協(xié)議將TIA與辦公自動化應(yīng)用及Internet/ Intranet世界相連接。TIA采用OPC作為訪問過程數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)接口，通過該接口，可以很容易地建立所有基于PC的自動化系統(tǒng)與辦公應(yīng)用之間的連接，而不論它們所處的物理位置如何。Int

3、ernet技術(shù)使在任意位置對工廠進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和監(jiān)視成為可能。3對新型自動化結(jié)構(gòu)開放自動化領(lǐng)域當(dāng)中的一個明顯的技術(shù)趨勢就是系統(tǒng)的模塊化程度大大提高，即由帶有智能功熊的技術(shù)模塊組成的自動化結(jié)構(gòu)。這些模塊可以預(yù)先進(jìn)行組態(tài)、啟動和測試。這樣，實現(xiàn)整個工廠的投運(yùn)要快得多，更改系統(tǒng)也不會影響到生產(chǎn)運(yùn)行。通過PROFInet,TIA使用與廠商無關(guān)的通訊、自動化和工程標(biāo)準(zhǔn)，使系統(tǒng)使用智能儀表（甚至不同廠家）非常容易，不必管它們是否與PROFIBUS或者以太網(wǎng)相連接。通過新的工程工具，TIA實現(xiàn)了對這種結(jié)構(gòu)的簡單而集成化的組態(tài)。1.2 SIMATIC可編程控制器概述（家族系列）1.2.1 選擇SIMATIC可編

4、程控制器的理由不管在機(jī)器制造領(lǐng)域還是過程工程領(lǐng)域，想要經(jīng)濟(jì)并且柔性地實現(xiàn)工廠自動化，對于任何一種應(yīng)用都必須有一個最適宜的方案。SIMATIC的控制器有許多種，為什么選擇SIMATIC ? 如何選擇才是優(yōu)化的、合適的、高效的、面向未來的？下面將通過對SIMATIC可編程控制器第2 章 S7-300 硬件和安裝在本章中，將介紹SIMATIC S7-300 硬件系統(tǒng)的安裝步驟，并解釋其基本規(guī)則。安裝一個S7 系統(tǒng)的步驟如圖2-1 所示。圖2-1 安裝一個SIMATIC S7系統(tǒng)鑒于S7 系統(tǒng)應(yīng)用范圍十分廣泛，本章只能闡述一些有關(guān)其電氣結(jié)構(gòu)的基本規(guī)則。如果希望S7 系統(tǒng)無故障運(yùn)行，則應(yīng)遵守這些基本規(guī)則

5、。2.1 S7-300 的模塊一個S7-300 系統(tǒng)由多個模塊組成，圖2-2 所示為一種可行組態(tài)，由兩臺S7-300 PLC 組成。編程器PG 用來為S7-300 PLC 編制程序。使用編程電纜連接編程器和CPU 。通過PROFIBUS 電纜可以實現(xiàn)S7-300 CPU 之間的通訊，以及與其他SIMATIC S7 PLC 進(jìn)行通訊。一根PROFIBUS 總線電纜可以連接多個S7-300 ?？梢詮拇罅康哪K中進(jìn)行選擇，來安裝和調(diào)試S7-300 PLC 。表2-1 列出了主要模塊及其功能。圖2-2 S7-300模塊表2-1 S7-300模塊組 件功 能圖 例導(dǎo)軌附件：屏蔽原件S7-300的模塊機(jī)架

6、（起物理支撐作用，無背板總線）電源（PS）可以將市電電壓（交流120/230V）轉(zhuǎn)換為24V直流工作電壓，S7-300 CPU和24V直流負(fù)載電路（信號模塊、傳感器、執(zhí)行器等）提供電源CPU附件：前連接器（用于帶有集成I/O的CPU）執(zhí)行用戶程序；為S7-300背板總線提供5V電源；在MPI網(wǎng)絡(luò)中，通過MPI（多點接口）與其他MPI網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進(jìn)行通訊；專用CPU的其他特性： PROFIBUS子網(wǎng)中的DP主站 PROFIBUS子網(wǎng)中的DP從站 技術(shù)功能 點對點通訊CPU還有其他的不同性能：不同的模式選擇開關(guān)： 312IFM至318-2DP有鑰匙選擇開關(guān) 312C至314C-2PiP/DP有滑動開關(guān)

7、另一個區(qū)別在于存儲卡信號模塊（SM）（數(shù)字輸入模塊、數(shù)字輸出模塊、數(shù)字I/O模塊、模擬輸入模塊、模擬輸出模塊、模擬I/O模塊）附件：前連接器使不同的過程信號電平和S7-300的內(nèi)部信號電平相匹配功能模塊（FM）附件：前連接器用于時間要求苛刻，存儲器容量要求較大的過程信號處理任務(wù)，例如定位或閉環(huán)控制功能通訊處理器（CP）附件：連接電纜擴(kuò)展中央處理單元的通訊任務(wù)，例如CP342-5DP與PROFIBUS-DP的連接SIMATIC TOP連接附件：帶有帶狀電纜端子的前連接器模塊用于數(shù)字量模塊的連接（預(yù)連接的端子塊）接口模塊（IM）附件：連接電纜連接S7-300的各個機(jī)架帶總線連接器的PROFIBUS

8、總線電纜連接MPI或PROFIBUS 子網(wǎng)上各個節(jié)點編程器電纜連接CPU和編程器（PG/PC）RS485中繼器用于放大在MPI或PROFIBUS 子網(wǎng)的信號和用于連接MPI或PROFIBUS 網(wǎng)段（Segments）帶STEP 7軟件包的編程器（PG）或個人計算機(jī)（PC）用于S7-300組態(tài)、編程和調(diào)試2.2 組態(tài)2.2.1 基本原理一臺S7-300 PLC 由一個主機(jī)架和（如果需要的話）一個或多個擴(kuò)展機(jī)架組成。如果主機(jī)架的模塊數(shù)量不能滿足應(yīng)用要求，可以使用擴(kuò)展機(jī)架，安裝有CPU的模塊機(jī)架用作主機(jī)架。安裝有模塊的模塊機(jī)架可以用作擴(kuò)展機(jī)架，與系統(tǒng)的主機(jī)架相連。在使用擴(kuò)展機(jī)架時，除了另需模塊機(jī)架和

9、接口模塊（IM）以外，可能還需要另加電源模塊。S7-300的模塊機(jī)架是一種導(dǎo)軌。可以使用該導(dǎo)軌，安裝S7-300 系統(tǒng)的所有摸塊s7-300 既可以水平安裝，也可以垂直安裝。 要注意其允許的環(huán)境溫度為：垂直安裝：O40 水平安裝：O60 CPU 和電源必須安裝在左側(cè)（水平安裝）或底部（垂直安裝）。應(yīng)配合模塊的安裝寬度選擇不同長度導(dǎo)軌，不同模塊的寬度參見訂貨樣本，模擬I/O 模塊和數(shù)字I/O 模塊的寬度一般為40mm。必須保持如圖2-3 所示的間隙，以提供模塊安裝空間，確保模塊散熱良好。對于安裝在多個模塊機(jī)架上的S7-300 系統(tǒng)，如圖2-3 所示，規(guī)定了模塊機(jī)架以及相鄰組件、電纜導(dǎo)軌和機(jī)柜柜壁

10、等之間的間隙。圖2-3 安裝間隙2.2.2 單機(jī)架或多機(jī)架上安排模塊是使用一個機(jī)架還是使用多個機(jī)架，取決于具體應(yīng)用情況。1使用單機(jī)架安裝 結(jié)構(gòu)緊湊、需要節(jié)約空間的模塊應(yīng)用 集中式的模塊應(yīng)用 所需處理的信號量少 CPU 312、CPU 312 IFM、CPU 312C 和CPU 313 只能用于單機(jī)架模塊配置2使用單機(jī)架模塊安裝 在CPU 右邊可以安裝不超過八個模塊（SM、FM、CP ) 一個單機(jī)架上的全部模塊的背板總線上電流不超過以下數(shù)值：-1.2A（除安裝有CPU 312、CPU 312C 和CPU 312 IFM 以外）-0.8A （安裝有CPU 312、CPU 312C 和CPU 312

11、 IFM ) 模塊的耗電量可參見S7-300 模塊規(guī)范參考手冊上的技術(shù)數(shù)據(jù)3使用多機(jī)架安裝 所需處理的信號量大 沒有足夠的插槽如需將S7-300 裝在多個機(jī)架上，則需要接口模塊（Interface Module）。接口模塊的作用是將S7-300 背板總線從一個機(jī)架連接到下一個機(jī)架。中央處理單元CPU 總是在O 號機(jī)架上。接口模塊又分如下兩種（如表2-2所列）。表2-2 接口模塊概述4使用多機(jī)架模塊安裝 接口模塊總是位于3 號槽（槽1：電源；槽2: CPU；槽3：接口模塊），第一個信號模塊的左邊。 每個機(jī)架上不能超過8個信號模塊（SM、FM、CP），這些模塊總是位于接口模塊的右邊。 能插入的模塊

12、數(shù)（SM、FM、CP）受到S7-300 背板總線所提供電流的限制。每個機(jī)架總線上的耗電量不應(yīng)超過1.2A（見“模塊技術(shù)數(shù)據(jù)”)。圖2-4顯示了一臺S7-300可編程序控制器的模塊在4個模塊機(jī)架上是如何安排的。圖2-4 安裝舉例2.2.3 機(jī)柜的選型和安裝對于大型設(shè)備的運(yùn)行或安裝環(huán)境中有干擾或污染時，應(yīng)該將S7-300 安裝在一個機(jī)柜中。在選擇機(jī)柜時，應(yīng)注意以下事項： 機(jī)柜安裝位置處的環(huán)境條件（溫度、濕度、塵埃、化學(xué)影響、爆炸危險）決定了機(jī)柜所需的防護(hù)等級（IP xx ) 模塊機(jī)架（導(dǎo)軌）間的安裝間隙 機(jī)柜中所有組件的總功率消耗在確定S7-300 機(jī)柜安裝尺寸時，應(yīng)注意以下技術(shù)參數(shù)： 模塊機(jī)架（

13、導(dǎo)軌）所需安裝空間 模塊機(jī)架和機(jī)柜柜壁之間的最小間隙 模塊機(jī)架之間的最小間隙 電纜導(dǎo)管或風(fēng)扇的所需安裝空間 機(jī)柜固定位置2.2.4 參考電位接地或浮動參考電位的S7-300 安裝在一個參考電位接地的S7-300 組態(tài)中，所產(chǎn)生的干擾電流將通過接地導(dǎo)線或接地消除。根據(jù)使用的CPU，可通過一根跳線或接點滑塊實現(xiàn)。對于大型設(shè)備，由于需要短路接地監(jiān)控，必須采取浮動參考電位來安裝S7-300。例如，用于化工廠或電廠。圖2-5 所示為參考電位接地的結(jié)構(gòu)（用跨接線實現(xiàn)）。圖2-5 參考電位（）接地的S7-300 組態(tài)注意 如果要實現(xiàn)參考電位接地，則一定不能將跨接線從CPU上拆下。為了建立浮動參考電勢，應(yīng)將C

14、PU 上的 端子和接地上的跨接線去掉。圖2-6 所示為參考電位接地的結(jié)構(gòu)（用接地滑塊來實現(xiàn)）。圖2-6 參考電位（）接地的結(jié)構(gòu)注意如果要實現(xiàn)參考電位接地，則一定不能將接地滑塊從CPU 上拆下。如果沒有安裝跳線，那么S7-300 的參考電位（）是通過RC 電路和導(dǎo)軌與保護(hù)性接地導(dǎo)休內(nèi)部相連接的。這樣將寄生的高頻電流放電并將靜電放掉。為了實現(xiàn)浮動參考電位，可如圖2-6 所示，用螺絲刀將CPU 上的接地滑塊向前推動到位。2.2.5 接地1搭接低電阻接地連接可以減少發(fā)生短路或系統(tǒng)故障時的電擊危險。低阻抗連接（大表面，大表面觸點）可以降低干擾對系統(tǒng)的影響或干擾信號的發(fā)射。因此，有效的電纜和設(shè)備屏蔽非常重

15、要。2電纜屏蔽接地應(yīng)將電纜屏蔽的兩端連接至接地或功能性接地，這樣可以很好的抑制高頻干擾。如果只將屏蔽的一端接地（單端屏蔽），只能衰減低頻干擾。在以下情況下建議采用單端屏蔽連接： 不允許安裝等電位導(dǎo)體時 傳送模擬信號時（mA 或A 信號） 使用靜態(tài)屏蔽時兩個接地點之間的電位差可能會造成等電位電流流過兩端連接的屏蔽層。在這種情況下，應(yīng)在兩接地點之間另外安裝一個等電位導(dǎo)體。3. CPU 31xC 供電示意圖圖2-7 所示為使用一個三相五線制電源裝配一臺CPU 31xC S7-300。圖2-7 S7-300 與CPU 31xC的接地示例在我國大多工礦企業(yè)中實行的是三相四線制，零線與地線不分。因此強(qiáng)烈建

16、議，應(yīng)該將PLC柜的接地單獨敷設(shè)接地線路，盡量與供電線路中的零線分離，以降低干擾的可能性。接地線路的敷設(shè)也需符合國家規(guī)范。PS 307 除了給CPU 供電外，還給24V 直流模塊提供負(fù)載電流。注意 所顯示的布局只是一種示意圖，可能與實際布局不一致。4除CPU 31xC 以外的CPU 供電示意圖圖2-8 所示為使用一個三相五線制電源裝配一臺S7-300（不適用于CPU 31xC ）。PS 307 除了給CPU 供電外，還給24V 直流模塊提供負(fù)載電流。注意 所顯示的布局只是一種示意圖，可能與實際布局不一致。圖2-8 S7-300的接地示例（CPU 31xC除外）2.3 安裝2.3.1 安裝導(dǎo)軌在

17、安裝導(dǎo)軌時，應(yīng)留有足夠的空間用于安裝模塊和散熱。注意 在導(dǎo)軌和安裝表面（接地金屬板或設(shè)備安裝板）之間會產(chǎn)生一個低阻抗連接。如果在安裝板表面涂漆或者經(jīng)陽極氧化處理，應(yīng)使用合適的接觸劑或接觸墊片。2.3.2 將模塊安裝在導(dǎo)軌上從左邊開始，按照以下順序，將模塊安裝在導(dǎo)軌上： 電源模塊 CPU 信號模塊、功能模塊、通訊模塊、接口模塊表2-3 說明了模塊安裝的步驟。表2-3 模塊安裝步驟步 驟連接方法圖 例1將總線連接器插入CPU 和信兮模塊、功能模塊、通訊模塊、接口模塊。每個模塊（除CPU以外）都有一個總線連接器。 在插入總線連接器時，必用從CPU 開始，取出后一個模塊的總總線連接器 將總線連接器插入

18、前一個模塊最后一塊模塊不能安裝總線連接器2按照模塊的規(guī)定順序，將所有模塊懸掛在導(dǎo)軌上。將模塊滑到左邊的模塊邊上。然后向下安裝模決3使用0.81.1mm的儀表改錐旋緊螺釘，固定所有模塊2.3.3 對模塊貼標(biāo)簽?zāi)K安裝完畢后，給各個模塊指定槽號。如圖2-9所示操作步驟在相應(yīng)模塊上插入槽號標(biāo)簽。槽號標(biāo)簽包括在CPU內(nèi)。圖2-9 將槽號標(biāo)簽插入模塊中2.4 接線2.4.1 保護(hù)接地導(dǎo)線和導(dǎo)軌的連接連接保護(hù)接地導(dǎo)線至導(dǎo)軌，應(yīng)使用M6保護(hù)導(dǎo)線螺栓。應(yīng)保證保護(hù)接地導(dǎo)線的低阻抗連接。為此，可使用盡可能短的低阻抗電纜連接到一個較大的接觸表面上。保護(hù)接地導(dǎo)線的最小截面積為10mm2。檢查電源模塊上的電壓選擇開關(guān)是

19、否設(shè)置為所需線路電壓。圖2-10描述的是連接電源模塊和CPU 的操作步驟。圖2-10 連接電源模塊和CPU2.4.2 前連接器接線前連接器用于將系統(tǒng)中的傳感器和執(zhí)行器連接至S7-300 PLC。將傳感器和執(zhí)行器連接到該前連接器，并插入模塊中。1.前連接器類型前連接器按端子密度分有兩種類型：20針和4O 針，如表2-4 所列。對于CPU 31xC和32 通道信號棋塊，需要使用40 針前連接器。按聯(lián)結(jié)方式又可分為彈簧負(fù)載型端子和螺釘型端子。表2-4 前連接器類型2使用彈簧端子連接的提示為了連接一個有彈簧負(fù)載端了的前連接器中的導(dǎo)線，通過紅色開啟機(jī)構(gòu)將螺絲刀直接插入開口，然后將接線插入組合端子并撇走螺

20、絲刀。2.4.3 前連接器的插入將前連接器插入模塊的步驟如表2-5 所列。表2-5 插入前連接器步 驟20針前連接器40針前連接器 將開啟機(jī)構(gòu)推在模塊上方； 在該位置保持開啟機(jī)構(gòu)，將的連接器插入模塊； 所提供的前連接器在模塊中正確定位。開啟機(jī)構(gòu)在釋放后將自動返回初始位置 擰緊連接器中心的固定螺絲； 這可使前連接器與模塊完全接觸注：當(dāng)將前連接器插入模塊中時，可以在前連接器中安裝一個編碼機(jī)構(gòu)，由此可保證下次替換模塊時不會產(chǎn)生差錯2蓋上前蓋板圖例2.4.4 模塊I/O標(biāo)簽?zāi)KI/O與系統(tǒng)傳感器、執(zhí)行器之間的分配，可以在標(biāo)簽條上進(jìn)行記錄。連接屏蔽電纜時要注意在屏蔽端子和前連接器之間，應(yīng)留有足夠長的電纜

21、，這可以使在斷開前連接器時（例如維修時），不用打開屏蔽連接。2.4.5 更換模塊1解鎖前連接器并取下模塊需要更換模塊時，應(yīng)先解鎖前連接器，然后取下模塊，如圖2-11 所示。2從模塊上拆卸前連接器的編碼插針在開始安裝一個新的模塊之前，應(yīng)將前連接器的上平部編碼插針從該摸塊上取下來（如圖2-12 所示）。這樣做是因為該編碼部件早已插入到已接線的前連接器，如不把它取下，會阻礙前連接器播回原位置。圖2-11 解鎖前連接器并取下模塊 圖2-12 拆卸前連接器編碼插針2.5 尋址2.5.1 模塊通道尋址方式模塊通道的尋址選項有以下兩種方式。1基于槽編址的尋址基于槽編址的尋址為默認(rèn)設(shè)置，亦即STEP 7 為每

22、個槽號都指定有一個確定的模塊起始地址。數(shù)字成模擬模塊具有不同的地址，圖2-13 所示為安裝在4 個模塊機(jī)架上的S7-30O系統(tǒng)及其模塊起始地址。2用戶定義尋址使用用戶定義尋址功能，可以從CPU所控制的地址這中自由分配任何所選擇模塊（SM、FM、CP）的地址。對于S7-300 PLC的用戶定義尋址，只適用于CPU 315、CPU 315-2DP、CPU 316-2DP 和CPU 318-2DP以及 CPU 31xC。用戶定義尋址的優(yōu)點： 因為在模塊之間不會出現(xiàn)地址的空隙，可最優(yōu)化利用編址區(qū)域 當(dāng)生成標(biāo)準(zhǔn)軟件時，可以編制獨立于S7-300組態(tài)的地址程序圖2-13 S7-300槽和相應(yīng)的模塊起始地址

23、2.5.2 尋址信號模塊尋址信號模塊的目的是為了能在用戶程序里訪問這些信號模塊的通道。1數(shù)字量模塊的地址一個數(shù)字量模塊的輸入或輸出地址由字節(jié)地址和位地址組成。例如：I1.2，其中“I”表示輸入；“1”表示字節(jié)地址，它取決于模塊起始地址；“2”表示位地址，它是印在其模決上的數(shù)碼。圖2-14所示為如何確定數(shù)宇量模塊各個通道的地址。如果一塊數(shù)字量模塊插在第4 槽里（例如：模塊起始地址是0），那么該模塊將會獲得如下地址。在此例中沒有接口模塊，所以就槽號從4 開始組態(tài)。圖2-14 第4槽中數(shù)字量模塊的I/O 地址2模擬量模塊的地址模擬量輸入通道或輸出通道的地址總是一個字地址。通道地址取決于模塊的起始地址

24、。一塊模擬量輸入/輸出模塊，它的輸入通道和輸出通道有相同的起始地址。例如：PIW256和PQW256。模擬量模塊尋址示例圖2-15 中的例子展示了一塊插在第4 號槽的模擬量模塊取得了怎樣的默認(rèn)通道地址。由圖可知，模擬量輸入/輸出模塊的輸入和輸出通道地址是從相同的模塊起始地址向上編址的。CPU 集成I/O集成的輸入輸出通道的地址參見集成功能于冊）。圖2-15第4槽中模擬量模塊的I/O 地址2.6 CPU模塊機(jī)構(gòu)介紹2.6.1 操作員擴(kuò)展和顯示單元圖1-16所示為一個CPU的擴(kuò)展和顯示單元。對于某些CPU，單元的配置和數(shù)量不同。例如，CPU 312、CPU 314 和CPU 315-2DP就沒有集

25、成的I/O。圖2-16 CPU的單元和結(jié)構(gòu)（以CPU 314C-2PtP為例）圖2-17 所示為CPU 31xC打開前面板后的集成數(shù)字和模擬I/O?！癤1”和“X2”為CPU上的前連接器。圖2-17 CPU 31xC 的集成數(shù)字和模擬I/O圖中標(biāo)號表示的集成I/O 如下所述。 ：模擬量輸入和輸出 ：8個數(shù)字量輸入 ：8個數(shù)字量輸出1.CPU 之間的區(qū)別表2-6 CPU31xC 和31x之間的區(qū)別2.狀態(tài)和故障顯示CPU按裝有以下LED顯示燈，如圖2-18 所示。圖2-18 狀態(tài)和故障顯示3診斷LED 診斷顯示燈的使用，見安裝手冊“測試功能”中“診斷和故障排除”。4. SIMATIC 微存儲卡（

26、MMC）插槽CPU 使用SIMATIC 微型存儲卡（MMC）作為存儲器。MMC 可用作裝載存儲器或便攜式存儲媒介。由于這些CPU 都沒有集成的裝載存儲器，因此，使用CPU 前必須插入MMC, 否則無法工作。以下數(shù)據(jù)將保存在MMC 中： 用戶程序（所有塊） 歸檔和配方 組態(tài)數(shù)據(jù)（STEP7 項目） 操作系統(tǒng)更新和備份數(shù)據(jù)5模式選擇開關(guān)可使用模式選擇開關(guān)設(shè)置當(dāng)前的CPU 運(yùn)行模式。開關(guān)有3個位置，其含義如表2-7 所列。表2-7 模式選擇開關(guān)的位置含義關(guān)于CPU 操作模式的詳細(xì)信息，見STEP7 在線幫助 及安裝手冊 “調(diào)試”“測試功能”和“診斷和故障排除”。2.6.2 接口1. MPI 接口多點

27、接口MPI (Multipoint Interface）是用于連接CPU 和PG/ OP 的接口，或用于MPI 子網(wǎng)中的通訊接口。一般（默認(rèn)）傳輸速率為187.5 kbps。如果與S7-200 進(jìn)行通訊，也可以指定19.2 kbps的傳輸速率。不能指定其他傳輸速率。編程器可以自動偵測到CPU MPI 接口的正確參數(shù)，并建立連接。注意 在“RUN”模式，只能將編程器連接至MPI 子網(wǎng)。其他站（例如OP、TP 等）在PLC 處于運(yùn)行模式時，就不能連接至MPI 于網(wǎng)。否則，由于干擾，可能導(dǎo)致傳送數(shù)據(jù)損壞或全局?jǐn)?shù)據(jù)包丟失。2. PROFIBUS-DP 接口PROFIBUS-DP 接口主要用于連接分布式

28、I/0。PROFIBUS-DP，用于創(chuàng)建大型、擴(kuò)展子網(wǎng)。例如：PROFIBUS-DP 接口既可組態(tài)為主站，也可組態(tài)為從站，傳輸速率可達(dá)12 Mbps。編程器也可以自動偵測到CPU DP 接口的正確參數(shù)，并建立連接。3. PtP 接口可在CPU 上使用PtP（點到點）接口，來連接外部設(shè)備至串口，例如條形碼閱讀器、打印機(jī)等。對于全雙工模式（RS 422 )，波特率最大為19.2 kbps，對于半雙工模式（RS485 )，波特率最大為38.4 kbps。在CPU PtP 的接口中安裝有以下通訊驅(qū)動程序，其報文格式是公開的： ASC 驅(qū)動 3964 (R）協(xié)議 RK512（只適用于CPU 314C-2

29、 PtP) 這三種接口方式所適用的設(shè)備如表2-8 所列。表2-8 接口使用設(shè)備注：關(guān)于特定連接的詳細(xì)信息，見SIMATIC通訊手冊。關(guān)于PtP的詳細(xì)信息，見技術(shù)功能手冊。2.6.3 存儲區(qū)域1. 存儲器的分布CPU存儲器（也可以稱之為內(nèi)存區(qū)，以下同）可以分為三個區(qū)域，如圖2-19所示。圖2-19 CPU 的存儲區(qū)2裝載存儲器裝載存儲器位于SIMATIC 微型存儲卡（MMC）中。裝載存儲器的容量與MMC 的容量一致。用于保存程序指令塊和數(shù)據(jù)塊以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)（組態(tài)、連接和模塊參數(shù)等），也可以將項目的整個組態(tài)數(shù)據(jù)保存在MMC 中。3工作存儲器（RAM ) RAM 集成在CPU 中，不能被擴(kuò)展。它可用于

30、運(yùn)行程序指令，并處理用戶程序數(shù)據(jù)。程序只能在RAM 和系統(tǒng)存儲器中運(yùn)行。CPU 的RAM 都具有保持功能。4系統(tǒng)存儲區(qū)RAM 系統(tǒng)存儲區(qū)集成在CPU 中，不能被擴(kuò)展。它包括： 標(biāo)志位、定時器和計數(shù)器的地址區(qū) I/0 的過程映像 局域數(shù)據(jù)5存儲器的保持CPU 數(shù)據(jù)的保持可以在MMC中以及CPU 中實現(xiàn)。裝載存儲器（MMC）中的程序輸據(jù)總是保持的。程序數(shù)據(jù)在下載時即寫入MMC，電源故障和存儲器復(fù)位都不能影響它。工作內(nèi)存的數(shù)據(jù)在斷電時均備份在MMC 中，因此數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容總是被永久保持。在組態(tài)中（CPU 屬性、保持性存儲器選項），可以指定系統(tǒng)存儲區(qū)里的標(biāo)志位，定時器和計數(shù)器的哪一部分具有保持功能，或在

31、重新啟動（熱啟動）時使用“0”初始化。一般來說，診斷緩存器，MPI 地址（和傳輸速率）以及運(yùn)行小時計數(shù)器數(shù)據(jù)都被寫入具有保持功能的CPU 存儲區(qū)中。MPI 地址和傳輸速率的保持功能確保了即使在掉電，存儲器復(fù)位或通訊參數(shù)丟失時，CPU 也仍能進(jìn)行通訊（例如拆除MMC 或通訊參數(shù)刪除）。(1) 通過編程器或PC機(jī)下載用戶程序所有用戶程序數(shù)據(jù)都可通過MMC 從編程器中/PC機(jī)下載到CPU 中。如圖2-20 所示。圖2-20 裝載存儲器和RAM在所有塊下載之前，不能運(yùn)行程序。當(dāng)下載和覆蓋重寫塊或用戶程序時，MMC 中相同名字下的所保存的數(shù)據(jù)將丟失。(2) 刪除塊在刪除塊時，將從裝載存儲器中刪除。在ST

32、EP 7中，也可以使用用戶程序刪除塊（例如：使用SFC 23“DEL_DB”刪除數(shù)據(jù)塊）該塊原來占用的RAM 將被釋放。(3) 上載與下載操作相比，上載定義為從CPU 到編程器或PC 機(jī)，傳送某個塊或整個用戶程序。在這種情況下，塊將包含上一次下載到MMC 時的數(shù)據(jù)。與運(yùn)行時間相關(guān)的數(shù)據(jù)塊例外，因為其實際數(shù)值也被傳送。在STEP 7中，從CPU 上載的塊或用戶程序不受CPU存儲器分配影響。 (4) 壓縮在壓縮數(shù)據(jù)時，可以避免由于裝入/刪除操作所造成的存儲時象之間的縫隙中。在連續(xù)塊中，這可以重組裝載存儲器/RAM 中的空白空間。在CPU 處于“STOP”或“RUN”模式下可以進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。在將RA

33、M 中的內(nèi)容復(fù)制到ROM 中時，數(shù)據(jù)塊的實際數(shù)值將被從RAM 中傳送到裝載存儲器，形成數(shù)據(jù)塊的初始值。6存儲器的復(fù)位在插入或拆除一個微型存儲卡后，CPU 存儲器復(fù)位將定義使CPU 重新啟動（熱啟動）的條件。存儲器復(fù)位將重新建立CPU 存儲管理的范圍。裝載存儲器中的塊都可以保持。所有與運(yùn)行相關(guān)的塊都將再次從裝載存儲器傳送到RAM 中。由此可初始化RAM 中的數(shù)據(jù)塊，即將它們復(fù)位到其初始數(shù)值。7在MMC 中保存整個項目使用“Save project to Memory Card （將項目保存在存儲卡中）” 和“Retrieve project from Memory Card （從存儲卡中檢索項目

34、）”，可以將所有項目數(shù)據(jù)保存到一個SIMATIC 微型存儲卡中，以便以后進(jìn)行維護(hù)。這里的項目數(shù)據(jù)是指包括符號表、程序注釋、源程序的目錄的壓縮文件甚至是其他任何文件。請注意文件大小與MMC 容量的匹配。使用這個功能，無論何時都可以從MMC 中獲得最后的歸檔文件。8地址區(qū)S7 CPU 系統(tǒng)存儲區(qū)被分為如表2-9 所列的地址區(qū)。在用戶程序中使用相應(yīng)的指令可以在相應(yīng)的地址區(qū)內(nèi)直接對數(shù)據(jù)進(jìn)行尋址。表2-9 系統(tǒng)存儲區(qū)的地址區(qū)9. I/0 過程映像當(dāng)用戶程序?qū)ぶ份斎耄↖）和輸出（Q）地址區(qū)時，不能查詢數(shù)字量信號模塊的信號狀態(tài)。相反，它將訪問系統(tǒng)存儲區(qū)的一個存儲區(qū)域。這一存儲區(qū)域稱為過程映像，它被分為兩部分

35、：輸入的過程映像（PII）和輸出的過程映像（PIQ）。(1) 過程映像的優(yōu)點與直接I/0 訪問相比，過程映像訪問可以提供一個始終一致的過程信號映像，以用于循環(huán)程序執(zhí)行過程中的CPU。如果在程序執(zhí)行過程中輸入模塊上的信號狀態(tài)發(fā)生變化，過程映像中的信號狀態(tài)保持不變，直到下一個循環(huán)過程映像時再次刷新。另外，由于過程映像被保存在CPU 的系統(tǒng)存儲區(qū)中，訪問速度比直接訪問信號模塊顯著加快。(2) 過程映像刷新操作系統(tǒng)可以定期刷新過程映像。圖2-21 所示為該操作在一個循環(huán)內(nèi)的操作步驟。圖2-21 過程映像刷斷在一個箱環(huán)內(nèi)的操作過程10局部數(shù)據(jù)局部數(shù)據(jù)包括： 程序指令塊的臨時變里 組織塊的啟動信息 傳送參

36、數(shù) 中間結(jié)果11臨時變量當(dāng)生成塊時，可以聲明臨時變量( TEMP)。這些臨時變量只在該塊執(zhí)行時有效，然后就被覆蓋了。這些局部數(shù)據(jù)在每個組織塊中的長度固定。在開始一個讀操作之前，必須對它們進(jìn)行初始化。每個組織塊還需要20 字節(jié)的局部數(shù)據(jù)，用于其啟動信息。對局部數(shù)據(jù)的訪問比對數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)訪問要快。CPU 安裝有可以保存當(dāng)前執(zhí)行塊的臨時變量（局部數(shù)據(jù)）的存儲器。該存儲區(qū)的大小取決于CPU。它被劃分成相同大小的空間分配給各個優(yōu)先級別，每個優(yōu)先級別都具有其自己的局部數(shù)據(jù)區(qū)。2.6.4 循環(huán)時間和響應(yīng)時間1循環(huán)時間對于一個過程來說，最重要的參數(shù)便是循環(huán)時間和響應(yīng)時間。循環(huán)時間是指一個程序執(zhí)行一周所占用的

37、時間，例如一個OB1 周期。循環(huán)程序執(zhí)行的順序如表2-10所列。表2-10 循環(huán)程序處理每個用戶程序循環(huán)的循環(huán)時間并不相同，可能會受如下情況影響而延長： 不同的程序路徑 時控中斷處理 過程中斷處理（參見“中斷響應(yīng)時間”一章） 診斷和故障處理 通過所連接的CP（例如以太網(wǎng)、PROFIBUS-DP）與編程設(shè)備（PG）、操作員面板（OP ) 之間的通訊 測試和調(diào)試程序，例如變量的狀態(tài)和控制或塊狀態(tài)功能 傳送和刪除塊，壓縮用戶程序存儲器 在用戶程序中使用SFC82-84，寫/讀訪問MMC因此在用STEP7 監(jiān)視循環(huán)時間都會有兩個值：最大循環(huán)時間和最小循環(huán)時間。用戶可以規(guī)定CPU 對最大循環(huán)時間超時錯誤的響應(yīng)。2響應(yīng)時間響應(yīng)時間是指從檢測到一個輸人信號至相應(yīng)輸出信號發(fā)生改變之間的時間。物理響應(yīng)時間介于最短響應(yīng)時間和最長響應(yīng)時間之間。當(dāng)組態(tài)系統(tǒng)時，必須估算最長響應(yīng)時間和最短響