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S7-200數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和數(shù)值范圍

S7-200 尋址時(shí)，可以使用不同的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。不同的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度表示的數(shù)值范圍不同。S7-200 指令也分別需要不同的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。

    S7-200系列在存儲(chǔ)單元所存放的數(shù)據(jù)類(lèi)型有布爾型( BOOL)、整數(shù)型( INT )、實(shí)數(shù)型和字符串型四種。數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和數(shù)值范圍如表6所列。

表1   數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和數(shù)值范圍

● 實(shí)數(shù)的格式

    實(shí)數(shù)（浮點(diǎn)數(shù)）由32位單精度數(shù)表示，其格式按照ANSI/IEEE 754-1985標(biāo)準(zhǔn)中所描述的形式。實(shí)數(shù)按照雙字長(zhǎng)度來(lái)存取。對(duì)于S7-200來(lái)說(shuō)，浮點(diǎn)數(shù)精確到小數(shù)點(diǎn)后第六位。因而當(dāng)使用一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)常數(shù)時(shí)，最多可以指定到小數(shù)點(diǎn)后第六位。
● 實(shí)數(shù)運(yùn)算的精度
    在計(jì)算中涉及到非常大和非常小的數(shù)，則有可能導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果不精確。 
● 字符串的格式
    字符串指的是一系列字符，每個(gè)字符以字節(jié)的形式存儲(chǔ)。字符串的第一個(gè)字節(jié)定義了字符串的長(zhǎng)度，也就是字符的個(gè)數(shù)。一個(gè)字符串的長(zhǎng)度可以是0到254個(gè)字符，再加上長(zhǎng)度字節(jié)，一個(gè)字符串的最大長(zhǎng)度為255個(gè)字節(jié)。而一個(gè)字符串常量的最大長(zhǎng)度為126字節(jié)。
● 布爾型數(shù)據(jù)（0或1）。 
● S7-200CPU不支持?jǐn)?shù)據(jù)類(lèi)型檢測(cè)
    例如：可以在加法指令中使用VW100中的值作為有符號(hào)整數(shù)，同時(shí)也可以在異或指令中將VW100中的數(shù)據(jù)當(dāng)作無(wú)符號(hào)的二進(jìn)制數(shù)。
● S7-200提供各種變換指令，使用戶能方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)制式及表達(dá)方式的變換。

6ES7332-5HF00-0AB0 SIMATIC S7-300

S7-300

提供有大量功能，支持用戶的S7-300編程、調(diào)試和維護(hù)等工作。

• 高速執(zhí)行指令：
  指令執(zhí)行時(shí)間最低可達(dá)0.01 μs，為中低端性能設(shè)備開(kāi)創(chuàng)了全新的應(yīng)用方案。
• 浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算：
  可以高效率地使用浮點(diǎn)運(yùn)算甚至復(fù)數(shù)運(yùn)算功能。
• 用戶友好的參數(shù)賦值：
  僅需一個(gè)帶有統(tǒng)一操作界面的軟件工具，就可以完成所有模塊的參數(shù)化工作。這降低了入職門(mén)檻和培訓(xùn)費(fèi)用。
• 人機(jī)界面（HMI）：
  S7-300的操作系統(tǒng)已經(jīng)集成了用戶友好的人機(jī)界面。這些功能不再需要成本高昂的編程工作：SIMATIC HMI系統(tǒng)向SIMATIC S7-300請(qǐng)求過(guò)程數(shù)據(jù)， S7-300在期望的更新時(shí)間完成這些數(shù)據(jù)的傳輸工作。SIMATIC S7-300的操作系統(tǒng)可以自主地完成傳輸過(guò)程。并且完全使用相同的符號(hào)和數(shù)據(jù)庫(kù)。
• 診斷功能：
  CPU 的智能診斷系統(tǒng)持續(xù)不斷地檢測(cè)系統(tǒng)的功能、記錄故障信息和特定的系統(tǒng)事件（例如，時(shí)間錯(cuò)誤、模塊故障等）。采用環(huán)境緩沖區(qū)記錄事件信息，并帶有時(shí)間截，以利于今后的故障排除。
• 口令保護(hù):
  使用密碼保護(hù)功能高效、可靠地保護(hù)用戶信息，以防受到非授權(quán)復(fù)制與更改。

SIMATIC S7-300符合的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有：

• DIN
• UL
• CSA
• FM class 1 div. 2；組別：A、B、C 和 D （溫度組別：T4（≤135°C））
• ATEX
• 澳大利亞標(biāo)志
• 以下船級(jí)社資格
  • 美國(guó)船級(jí)社
  • 法國(guó)船級(jí)社
  • 挪威船級(jí)社
  • 德國(guó)船級(jí)社
  • 英國(guó)勞氏船級(jí)社
  • 日本船級(jí)社（NK）
• 抗震

通訊

SIMATIC S7-300的CPU 支持以下通信類(lèi)型：

• 過(guò)程通訊：
  對(duì)于通過(guò)總線（AS-接口、PROFIBUS DP 或者 PROFINET）實(shí)現(xiàn)循環(huán)尋址的I/O模塊（互換過(guò)程圖像）。從循環(huán)執(zhí)行層調(diào)用過(guò)程通訊。
• 數(shù)據(jù)通訊：
  用于自動(dòng)化系統(tǒng)間或多個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)與HMI之間的數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)通信循環(huán)地進(jìn)行，也可以基于事件驅(qū)動(dòng)通過(guò)塊由用戶程序發(fā)起。

STEP 7的操作界面極為友好，顯著地簡(jiǎn)化了用戶的通信功能組態(tài)工作。

數(shù)據(jù)通訊

SIMATIC S7-300擁有不同的數(shù)據(jù)通信機(jī)制：

• 使用MPI，通過(guò)全局?jǐn)?shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)CPU之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換。
• 借助通信功能，與其它伙伴完成事件驅(qū)動(dòng)型通信。網(wǎng)絡(luò)連接通過(guò)MPI、PROFIBUS或PROFINET實(shí)現(xiàn)。

全局?jǐn)?shù)據(jù)

借助“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”，聯(lián)網(wǎng)CPU彼此之間可以循環(huán)地交換數(shù)據(jù)（最多可達(dá)8 GD 數(shù)據(jù)包，每周期22個(gè)字節(jié)）。據(jù)此，可以實(shí)現(xiàn)，例如，某個(gè)CPU訪問(wèn)另一個(gè)CPU的數(shù)據(jù)、位存儲(chǔ)單元和過(guò)程圖像等信息。只能通過(guò) MPI 進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)交換。組態(tài)通過(guò)STEP 7的GD表完成。

通訊功能

使用系統(tǒng)已經(jīng)集成的塊，可以建立S7/C7伙伴之間的通信。

這些是：

• 通過(guò) MPI 進(jìn)行 S7 基本通訊。
• 通過(guò) MPI、C 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)的 S7 通訊。
  S7-300 可以用于：
  • 用作器時(shí)，使用MPI、C總線和PROFIBUS
  • 用作器或客戶端時(shí)，使用集成式PROFINET接口

使用reloadable塊，可以建立與S5伙伴和非西門(mén)子設(shè)備之間的通信。

這些是：

• 通過(guò) PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的 S5 兼容通訊。
• 通過(guò) PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)通訊（非西門(mén)子系統(tǒng)）。

與全局?jǐn)?shù)據(jù)不同的是，對(duì)于通信功能，必須為其建立通信連接。

集成到 IT 領(lǐng)域中

借助自動(dòng)化工程組態(tài)，使用S7-300，可以更加方便地接入現(xiàn)代化的信息技術(shù)世界。使用CP 343-1 Advanced，可以實(shí)現(xiàn)以下信息技術(shù)功能：

• IP 路由；
  借助IP訪問(wèn)列表，將IP V4報(bào)文以不低于Gigabit的速度轉(zhuǎn)發(fā)至受控PROFINET接口。
• WEB 器；
  使用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器，可以瀏覽大至30 MB可自由定義的HTML網(wǎng)頁(yè)；通過(guò)FTP處理自己的文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)
• 標(biāo)準(zhǔn)診斷頁(yè)；
  無(wú)需額外工具，就可以在工廠內(nèi)完成插裝在安裝機(jī)架上的所有模塊的快速診斷工作。
• E-mail；
  直接從用戶程序中發(fā)送電子郵件。電子郵件客戶端設(shè)計(jì)有通知功能，可以在控制程序中直接通知用戶。
• 通過(guò) FTP 進(jìn)行通訊；
  大多數(shù)操作系統(tǒng)平臺(tái)都可以使用的開(kāi)放協(xié)議
• 設(shè)計(jì)有30 MB RAM文件系統(tǒng)，可以用作動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的中間存儲(chǔ)器。

S7-300 PROFINET CPU集成有Web器。因此，標(biāo)準(zhǔn)Web瀏覽器可以讀出S7-300站中的信息：

• CPU 一般信息
• 診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容
• 變量表
• 標(biāo)簽狀態(tài)
• 模塊的狀態(tài)
• 報(bào)文
• 工業(yè)以太網(wǎng)的相關(guān)信息
• PROFINET 節(jié)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

等時(shí)模式

使用系統(tǒng)功能“同步模式”，可以同步耦合

• 分布式信號(hào)采集、
• PROFIBUS 信號(hào)傳輸和
• 程序執(zhí)行

總線周期時(shí)間的程序運(yùn)行。

創(chuàng)建了自動(dòng)化解決方案，可以以固定間隔時(shí)間（常量總線周期時(shí)間）捕捉并處理輸入和輸出信號(hào)。同時(shí)創(chuàng)建了前后一致的部分過(guò)程圖像。

借助常量總線周期時(shí)間和分布式I/O同步信號(hào)處理技術(shù)，S7-300確�？梢跃�確地重現(xiàn)規(guī)定的過(guò)程響應(yīng)時(shí)間。

為同步模式系統(tǒng)功能提供了極為豐富的支持組件，可以處理運(yùn)動(dòng)控制、測(cè)量值采集和高速控制等領(lǐng)域的苛刻任務(wù)。

在分布式自動(dòng)化解決方案中，目前的SIMATIC S7-300開(kāi)始涉足重要的高速加工處理應(yīng)用領(lǐng)域，并確�？梢垣@得最高的精度和可重現(xiàn)性。這意味著可以以穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品不斷地?cái)U(kuò)大生產(chǎn)數(shù)量。

模塊的診斷和過(guò)程監(jiān)視

SIMATIC S7-300的大量輸入/輸出模塊都具有智能功能：

• 信號(hào)采用的監(jiān)控（診斷）。
• 監(jiān)控來(lái)自過(guò)程的信號(hào)（硬件中斷）。

診斷

診斷功能可以用來(lái)判斷模塊的信號(hào)采集（針對(duì)數(shù)字量模塊）或者模擬量處理（針對(duì)模擬模塊）是否工作于無(wú)故障狀態(tài)。在診斷分析中，必須區(qū)分可參數(shù)化和非參數(shù)化診斷消息：

• 可參數(shù)賦值的診斷報(bào)文：
  僅由合適的設(shè)定參數(shù)啟用之后才會(huì)發(fā)出診斷消息。
• 不可參數(shù)賦值的診斷報(bào)文：
  這些消息的發(fā)出是一個(gè)常規(guī)事件，即該過(guò)程與參數(shù)化無(wú)關(guān)。

如果某個(gè)診斷消息處于激活狀態(tài)（例如“無(wú)傳感器輸入”），則模塊會(huì)發(fā)起一個(gè)診斷中斷（若已經(jīng)為該診斷消息設(shè)置了參數(shù)，則僅在相應(yīng)的參數(shù)化過(guò)程之后才會(huì)產(chǎn)生中斷）。CPU會(huì)中斷用戶程序或較低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的執(zhí)行，并接下來(lái)執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊（OB 82）。

• 軟控制器用于在 SIMATIC IPC 上執(zhí)行 SIMATIC S7-1500 控制器的功能
• 針對(duì)使用 IPC427 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任務(wù)進(jìn)行了。
• 也可在 IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 機(jī)架式 PC 上使用

CPU 1507S 軟控制器具有以下組件：

• 獨(dú)立于 Windows 的控制內(nèi)核：
  • 通過(guò)實(shí)時(shí) Hypervisor 技術(shù)并行運(yùn)行控制和 Windows
  • 可在控制運(yùn)行時(shí)重啟 Windows
  • 不依賴于 Windows 而訪問(wèn)大容量存儲(chǔ)器（CFast、固態(tài)硬盤(pán)、硬盤(pán)），以便獨(dú)立存儲(chǔ)組態(tài)和數(shù)據(jù)
• 屏幕應(yīng)用程序具有以下功能：
  • 顯示概覽信息，如集成接口的 IP 地址、站名稱、設(shè)備名稱、位置標(biāo)識(shí)符等。
  • 顯示診斷信息
  • 模塊信息顯示
  • 顯示可由用戶定義的徽標(biāo)
  • 顯示顯示屏設(shè)置
  • 設(shè)置 IP 地址
  • 設(shè)置日期和時(shí)間
  • 選擇運(yùn)行模式
  • 將 CPU 復(fù)位為出廠設(shè)置
  • 禁用/啟用顯示
  • 啟用保護(hù)級(jí)別。
• 通過(guò) PC 的以太網(wǎng)和 PROFIBUS 接口進(jìn)行 IO 通信的集成驅(qū)動(dòng)程序
• 通過(guò) Windows 接口進(jìn)行通信的集成驅(qū)動(dòng)程序
• 與 WinCC RT Advanced 的 PC 內(nèi)部通信
• 與 Windows 應(yīng)用程序的 PC 內(nèi)部通信

S7-1500 標(biāo)準(zhǔn) CPU (CPU 1507S) 執(zhí)行 S7-1500 控制器的功能，作為軟件在 PC 上的 Windows 系統(tǒng)中運(yùn)行。這樣，PC 就能用于控制機(jī)器設(shè)備。

• 使用 TIA Portal 中的 STEP 7 工程組態(tài)工具進(jìn)行組態(tài)和編程（V13 SP1 及更高版本）：
• 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) IEC 61131-3 進(jìn)行編程
• 支持的編程語(yǔ)言：
  • SCL (IL)
  • LAD
  • FBD
  • STL
  • GRAPH7 (SFC)
• 基于虛擬化技術(shù)的創(chuàng)新實(shí)時(shí)系統(tǒng)；
  借助于集成式 S7-1500 軟控制器的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，可并行、獨(dú)立運(yùn)行 Windows：
  • 最大實(shí)時(shí)和確定性屬性
  • 獨(dú)立于 Windows 運(yùn)行 –可在控制器正在運(yùn)行時(shí)重啟 Windows
  • 獨(dú)立于 Windows 快速重啟控制
• 高速程序執(zhí)行，帶幾個(gè)優(yōu)先級(jí)控制的執(zhí)行層級(jí)（循環(huán)，時(shí)間控制，PROFINET 或 PROFIBUS 等時(shí)同步，過(guò)程和診斷報(bào)警事件驅(qū)動(dòng)）
• 保存保持性數(shù)據(jù)；
  即使在電源出現(xiàn)故障時(shí)，軟控制器也能確保設(shè)備數(shù)據(jù)安全：
  • 在 PC 硬盤(pán)上存儲(chǔ)保持性數(shù)據(jù)（需要 UPS）
  • 電壓下降時(shí)可將保持性數(shù)據(jù)保存在 CPU 的 NVRAM
• 通信
  軟控制器使用 PC 的接口進(jìn)行 PROFINET 和 PROFIBUS 通信：
  • 獨(dú)立于 Windows，使用 PROFINET 或 PROFIBUS 來(lái)運(yùn)行分布式 I/O。根據(jù)所使用的接口硬件，可提供以下功能：
    PROFINET IO RT、PROFIenergy、PROFIBUS DP 主站、介質(zhì)冗余、I 設(shè)備、等時(shí)同步模式
  • 通過(guò) PC 的 Windows 接口與 Windows 應(yīng)用程序通信（SIMATIC 通信、開(kāi)放式用戶通信）或與外部設(shè)備通信
• 集成 web 器；
  所有 S7-1500 自動(dòng)化系統(tǒng)的 CPU 都支持通過(guò) Web 器掃描 CPU。CPU Web 器提供以下診斷選項(xiàng)：
  • 通過(guò) LED 指示燈顯示 CPU 狀況和當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)
  • 讀出診斷緩沖區(qū)條目
  • 查詢模塊狀態(tài)
  • 查詢當(dāng)前消息
  • 拓?fù)?/ PROFINET 設(shè)備的狀態(tài)信息
  • 將用戶數(shù)據(jù)傳送到 CPU 并進(jìn)行管理
  • 用戶可編程的 Web 頁(yè)面，支持具體機(jī)器功能的維護(hù)和調(diào)試
• 跟蹤功能
  S7-1500 自動(dòng)化系統(tǒng)的所有 CPU 都支持跟蹤功能。支持記錄每個(gè)循環(huán)的模擬和數(shù)字變量，將使用 STEP 7 以曲線表示。這對(duì)于運(yùn)動(dòng)控制或閉環(huán)控制應(yīng)用來(lái)說(shuō)尤其有用。
• 集成工藝功能：
  • S7-1500 運(yùn)動(dòng)控制；
    PLCopen 塊用于通過(guò) PROFINET IO IRT 接口來(lái)編程運(yùn)動(dòng)控制功能。
    此功能支持轉(zhuǎn)速軸、定位軸和外部傳感器
  • 集成控制功能；
    通用 PID 或三級(jí)控制器（帶有集成功能）和集成溫度控制器。
• 集成系統(tǒng)診斷：
  自動(dòng)生成系統(tǒng)診斷，并通過(guò)編程器/PC、HMI 設(shè)備、Web 器或集成式顯示屏加以顯示。當(dāng) CPU 處于 STOP 模式時(shí)，也可以系統(tǒng)診斷功能。
• 集成安全功能：
  • 專有技術(shù)保護(hù)；
    為算法提供可靠保護(hù)，防止未許可證的訪問(wèn)和修改。
  • 訪問(wèn)保護(hù)；
    擴(kuò)展訪問(wèn)保護(hù)功能提供全面保護(hù)，防止未經(jīng)授權(quán)的組態(tài)更改。各種授權(quán)級(jí)別可用于向不同的用戶組分配不同的權(quán)限。
  • 完整性保護(hù)；
    系統(tǒng)可以防止傳輸?shù)?CPU 的數(shù)據(jù)受到未授權(quán)的操縱。CPU 可安全檢測(cè)并能防止修改工程數(shù)據(jù)或第三方傳送。