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S7-200系列 PLC的存儲器空間

S7-200 PLC的存儲器空間大致分為三個空間，即程序空間、數(shù)據(jù)空間和參數(shù)空間。

1．程序空間

該空間主要用于存放用戶應(yīng)用程序，程序空間容量在不同的CPU中是不同的。另外CPU中的RAM區(qū)與內(nèi)置EEPROM上都有程序存儲器，但它們互為映像，且空間大小一樣。

2．?dāng)?shù)據(jù)空間

該空間的主要部分用于存放工作數(shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)存儲器，另外有一部分作寄存器使用稱為數(shù)據(jù)對象。

（1）數(shù)據(jù)存儲器 它包括變量存儲器（V），輸入信號緩存區(qū)（輸入映象存儲器I），輸出信號緩沖區(qū)（輸出映象存儲區(qū)Q），內(nèi)部標(biāo)志位存儲器（M）又稱內(nèi)部輔助繼電器，特殊標(biāo)志位存儲器（SM）。除特殊標(biāo)志位外，其他部分都能以位、字節(jié)、和雙字的格式自由讀取或?qū)懭搿?/span>

變量存儲器（V）是保存程序執(zhí)行過程中控制邏輯操作的中間結(jié)果，所有的V存儲器都可以存儲在永久存儲器區(qū)內(nèi)，其內(nèi)容可在與EEPROM或編程設(shè)備雙向傳送。

輸入映象存儲器（I）是以字節(jié)為單位的寄存器，它的每一位對應(yīng)于一個數(shù)字量輸入結(jié)點(diǎn)。在每個掃描周期開始，PLC依次對各個輸入結(jié)點(diǎn)采樣，并把采樣結(jié)果送入輸入映象存儲器。PLC在執(zhí)行用戶程序過程中，不再理會輸入結(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，它所處理的數(shù)據(jù)為輸入映象存儲器中的值。

輸出映象存儲器（Q）是以字節(jié)為單位的寄存器，它的每一位對應(yīng)于一個數(shù)字輸出量結(jié)點(diǎn)。PLC在執(zhí)行用戶程序的過程中，并不把輸出信號隨時送到輸出結(jié)點(diǎn)，而是送到輸出映象存儲器，只有到了每個掃描周期的末尾，才將輸出映象寄存器的輸出信號幾乎同時送到各輸出結(jié)點(diǎn)。使用映象寄存器優(yōu)點(diǎn)：①同步地在掃描周期開始采樣所有輸入點(diǎn)，并在掃描的執(zhí)行階段凍結(jié)所有輸入值；②在程序執(zhí)行完后再從映象寄存器刷新所有輸出點(diǎn)，使被控系統(tǒng)能獲得更好穩(wěn)定性；⑧存取映象寄存器的速度高于存取I/O速度，使程序執(zhí)行的更快；④I/O點(diǎn)只能以位為單位存取，但映象寄存器則能以位、字節(jié)、雙字進(jìn)行存取。因此，映象寄存器提供了更高的靈活性。另外對控制系統(tǒng)中個別I/O點(diǎn)要求實(shí)時性較高的情況下，可用直接I/O指令直接存取輸入/輸出點(diǎn)。

內(nèi)部標(biāo)志位（M）又稱內(nèi)部線圈（內(nèi)部繼電器等），它一般以位為單位使用，但也能以字、雙字為單位使用。內(nèi)部標(biāo)志位容量根據(jù)CPU型號不同而不同。

特殊標(biāo)志位（SM）用來存儲系統(tǒng)的狀態(tài)變量和有關(guān)控制信息，特殊標(biāo)志位分為只讀區(qū)和可寫區(qū)，具體劃分隨CPU不同而不同。

（2）數(shù)據(jù)對象  數(shù)據(jù)對象包括定時器、計數(shù)器、高速計數(shù)器、累加器、模擬量輸入/輸出。

定時器類似于繼電器電路中的時間繼電器，但它的精度更高，定時精度分為lms，10ms和100ms三種，根據(jù)精度需要由編程者選用。定時器的數(shù)量根據(jù)CPU型號不同。

計數(shù)器的計數(shù)脈沖由外部輸入，計數(shù)脈沖的有效沿是輸入脈沖的上升沿或下降沿，計數(shù)的方式有累加1和累減1兩種方式。計數(shù)器的個數(shù)同各CPU的定時器個數(shù)。

高速計數(shù)器與一般計數(shù)器不同之處在于，計數(shù)脈沖頻率更高可達(dá)2kHz/7kHz，計數(shù)容量大，一般計數(shù)器為16位，而高速計數(shù)器為32位，一般計數(shù)器可讀可寫，而高速計數(shù)器一般只能作讀操作。

在S7-200CPU中有4個32位累加器，即AC0～AC3，用它可把參數(shù)傳給子程序或任何帶參數(shù)的指令和指令塊。此外，PLC在響應(yīng)外部或內(nèi)部的中斷請求而調(diào)用中斷程序時，累加器中的數(shù)據(jù)是不會丟失的，即PLC會將其中的內(nèi)容壓入堆棧。因此，用戶在中斷程序中仍可使用這些累加器，待中斷程序執(zhí)行完返回時，將自動從堆棧中彈出原先的內(nèi)容，以恢復(fù)中斷前累加器的內(nèi)容。但應(yīng)注意，不能利用累加器作主程序和中斷子程序之間的參數(shù)傳遞。

模擬量輸入/輸出可實(shí)現(xiàn)模擬量的A/D和D/A轉(zhuǎn)換，而PLC所處理的是其中的數(shù)字量。

3．參數(shù)空間

用于存放有關(guān)PLC組態(tài)參數(shù)的區(qū)域，如保護(hù)口令、PLC站地址、停電記憶保持區(qū)、軟件濾波、強(qiáng)制操作的設(shè)定信息等，存貯器為EEPROM。

數(shù)字量輸入模塊具有下列機(jī)械特性：

• 緊湊型設(shè)計：
  堅(jiān)固的塑料機(jī)殼里包括：
  • 綠色 LED，用于指示輸入的信號狀態(tài)。
  • 前連接器插座，通過前門保護(hù)。
  • 前門上的標(biāo)簽區(qū)。
  • 連接器針腳分配，用于在前門內(nèi)部進(jìn)行配線。
• 安裝方便：
  沒有插槽規(guī)則；輸入地址由插槽決定。
  當(dāng)在 ET 200M 中與有源總線模塊一起使用時，可以進(jìn)行熱插拔，而不會有任何反應(yīng)。
• 方便用戶接線。

具有8、16、32或64通道的模塊。

數(shù)字量輸入模塊將來自過程的外部數(shù)字信號電平轉(zhuǎn)換成控制器的內(nèi)部信號電平（邏輯“0”或“1”）。

多種輸入電壓，可支持連接不同的控制信號：

• 24 V DC
• 48 - 125 V DC
• 120/230 V AC

除了經(jīng)濟(jì)性以及易于處理的特點(diǎn)外，該模塊還具有其他特殊功能：

• 可在等時模式下使用
• 過程和診斷報警
• 使用源電流或漏電流

特殊模塊還可處理過程工程，例如支持 NAMUR 標(biāo)準(zhǔn)。

數(shù)字量輸出模塊具有下列機(jī)械特性：

• 緊湊型設(shè)計：
  • 綠色 LED，用于指示輸出的信號狀態(tài)。
  • 前連接器插座，通過前門保護(hù)。
  • 前門上的標(biāo)簽區(qū)。
  • 連接器針腳分配，用于在前門內(nèi)部進(jìn)行配線。
• 安裝方便：
  沒有插槽規(guī)則；輸出地址由插槽決定。
  當(dāng)在 ET 200M 中與有源總線模塊一起使用時，可以進(jìn)行熱插拔，而不會有任何反應(yīng)。
• 方便用戶接線。
• RC 濾波器 （用于繼電器模塊 6ES7 322-1HF20）：
  繼電器模塊 6ES7 322-1HF20-0AA0 有一個可連接的 RC 網(wǎng)絡(luò)(300Ω/0.1μF) ，用于大電感負(fù)載開關(guān)時滅弧(功率因數(shù) = 0.4)。例如，這樣可以：
  • 對于框架規(guī)格 5 的 NEMA 電機(jī)的起動器，觸點(diǎn)壽命從 100,000 增加到 200,000 次切換操作。

具有8、16、32或64通道的模塊。

數(shù)字量輸出模塊將控制器的內(nèi)部信號電平（邏輯“0”或“1”）轉(zhuǎn)換成過程所需的外部信號電平。

多種輸出電壓，可支持輸出不同的過程信號：

• 24 VDC,額定電流 0.5 A/通道
• 24 VDC,額定電流 2 A/通道
• 48 - 125 V DC
• 120/230 V AC

除了經(jīng)濟(jì)性以及易于處理的特點(diǎn)外，該模塊還具有其他特殊功能：

使用 SB 1231 信號板模擬量輸入模塊，可連接控制器與過程中的模擬信號。

這為用戶提供了下列優(yōu)勢：

• 最佳適應(yīng)性：
  使用模擬量信號板，用戶可以使其控制器最佳地滿足更加復(fù)雜的任務(wù)要求。
• 直接連接傳感器：
  高達(dá) 11 位的分辨率和不同的輸入范圍允許在沒有附加放大器的情況下連接傳感器
• 靈活性：
  如果任務(wù)后續(xù)有所擴(kuò)展，可以升級控制器。更新用戶程序非常簡單。
• 在空間有限的場合使用：

信號板直接插到每個 S7-1200-CPU 前面的支架中。

• 安裝：
  信號板直接插到 SIMATIC S7-1200 CPU 中，因此可以電氣、機(jī)械地連接到 CPU。
• CPU 的安裝尺寸保持不變。
• 所有信號板上的端子均可拆卸，便于更換（“固定接線”）。

SM 1232 模擬量輸出信號模塊允許使用模擬量輸出。

這為用戶提供了下列優(yōu)勢：

• 最佳適應(yīng)性：
  使用模擬信號模塊，用戶可以使其控制器最佳地滿足更加復(fù)雜的任務(wù)要求
• 直接連接執(zhí)行器：
  高達(dá) 14 位的分辨率允許在沒有附加放大器的情況下連接執(zhí)行器
• 靈活性：
  如果任務(wù)后續(xù)有所擴(kuò)展，可以升級控制器。更新用戶程序非常簡單。

信號模塊具有與基本設(shè)備相同的設(shè)計特點(diǎn)。

• 安裝在 DIN 導(dǎo)軌上：
  模塊安裝在右側(cè) CPU 旁邊的導(dǎo)軌上，相互電氣、機(jī)械地連接，并且通過滑塊機(jī)構(gòu)連接到 CPU。
• 直接安裝：
  水平或垂直安裝在 DIN 導(dǎo)軌上或使用集成插片直接安裝在控制柜中。

• 用于連接多層 SIMATIC S7-300配置中的機(jī)架
• IM 365： 用于中央控制器，最多 1 個擴(kuò)展單元。
  擴(kuò)展單元中的模塊使用有限制(例如，沒有 CP 或 FM)
• IM 360/IM 361： 用于中央控制器，最多 3 個擴(kuò)展單元。
  在擴(kuò)展單元中,沒有模塊的選擇限制

IM 360/IM 361 和 IM 365 允許多層配置 S7-300 自動化系統(tǒng)（CPU 313C,314 以上），由中央控制器和最多 3 個擴(kuò)展單元機(jī)架組成。

各個機(jī)架通過接口模塊互相連接。

• IM 365：
  中央控制器和一個帶最多8個模塊擴(kuò)展機(jī)架；距離： 1 m
• IM 360/IM 361：
  中央控制器和三個擴(kuò)展機(jī)架，每個機(jī)架最多8個模塊；相鄰兩個機(jī)架間的距離： 4 cm 至 10 m

通用特性

所有接口都具有以下特點(diǎn)：

• 設(shè)計緊湊： 
  堅(jiān)固的塑料機(jī)殼內(nèi)包含連接電纜用的接口。
• 安裝簡單： 
  接口模塊安裝在DIN導(dǎo)軌上（插槽3）并和其它模塊一樣經(jīng)過總線連接器連接到I/O模塊。
• 無故障組態(tài)： 
  接口模塊自組態(tài)。 無需地址分配。
• 狀態(tài)和故障 LED

IM 365

對于一個ER來說，IM 365是最經(jīng)濟(jì)的擴(kuò)展辦法。 它有以下特點(diǎn)：

• 有兩個IM 365模塊，其中一個插入CC，另一個插入ER。 通過1m長的固定連接電纜連接。
• 模塊的使用限制：
  ER不接到通信總線（C總線）。 因此C總線節(jié)點(diǎn)（例如CP和FM，見配置表）不能插入這個機(jī)架。
• 無單獨(dú)電源： 
  ER上的模塊由CPU電源供電。

IM 360/IM 361

對于較大型擴(kuò)展項(xiàng)目，IM 360 和 IM 361 都是理想解決方案。 它們有以下特點(diǎn)：

• IM 360 插入到 CC 中
• IM 361 插入到各個 ER 中
• 單獨(dú)電源
  每個 IM 361 需要一個外部 24VDC 電源。 然后它給擴(kuò)展機(jī)架上的所有模塊供電。 可通過電源連接器連接 PS 307 負(fù)載電源。
• 沒有模塊選擇限制：
  所有的 S7-300 模塊都可以使用在 ER 上。

• SIPLUS IM 365：用于配置 1 個中央控制器和最多 1 個擴(kuò)展單元

注：

SIPLUS extreme 產(chǎn)品基于 SIMATIC 標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。此處的內(nèi)容摘自相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。增加了與 SIPLUS extreme 相關(guān)的信息。

SIMATIC S7 PLC處理輸入/輸出中斷的使用方法介紹

概述

本程序適用于SIMATIC S7-212和S7-214的計數(shù)器，可以從0計到255，這要取決于輸入10.0的狀態(tài)。如果將輸入10.0置為1，則程序減計數(shù);如果將輸入10.0置為0，則程序加計數(shù)。

如果輸入10.0的狀態(tài)改變，則將立即激活輸入/輸出中斷程序，中斷程序0或1分別將有儲器位M0.0置成1或0。

例圖

程序框圖

程序和注解

本程序是一個輸入/輸出中斷程序的范例，計數(shù)器從0計到255。如果輸入10.0為0，則程序加計數(shù);如果輸入10.0為1，則程序減計數(shù)。

本程序包括以下三個程序:

Main     (主程序)       初始化和計數(shù)

INT0   (中斷程序0)   輸入10.0為1時，減計數(shù)。

INT1   (中斷程序1)   輸入10.0為0時，加計數(shù)。

本程序長度為32個字

//標(biāo)題:事件中斷

//********主程序*********

//主程序包括初始化程序和計數(shù)程序。

//計數(shù)器的存儲器標(biāo)志位M0.0的0或1狀態(tài)，決定計數(shù)方向?yàn)榧踊驕p計數(shù)。

//當(dāng)輸入10.0山0變?yōu)?/span>1時，產(chǎn)生中斷事件0，激活中斷程序0 (INT0)。

//中斷程序0將存儲器位M0.0置成1，導(dǎo)致主程序減計數(shù)。

//當(dāng)輸入10.0山1變?yōu)?/span>0時，產(chǎn)生中斷事件1，激活中斷程序1  (INT1)。

//中斷程序1將存儲器位M0.0置成0，導(dǎo)致主程序加計數(shù)。

//主程序

//******中斷程序0******

//事件中斷程序0將存儲器的標(biāo)志位M0.0置成

//此情況下程序減計數(shù)。

//

INT    0         //中斷事件0減計數(shù)。

S      M0.0,1     //將存儲器的標(biāo)志位M0.0置成

RETI              //中斷程序0結(jié)束。

//******中斷程序1******

//事件中斷程序1將存儲器的標(biāo)志位M 0.0置成Oa

//此情況下程序增計數(shù)。

INT      1

R         M0.0,1

RETI

//中斷事件1加計數(shù)。

//將存儲器的標(biāo)志位M0.0置成O。

//中斷程序1結(jié)束。

請參考SIMATIC S丁EP 7編程參考手冊的6.2節(jié)“中斷指令”，為您提供了更多的有關(guān)輸入輸出中斷的信息。