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S7-200系列 PLC的存儲(chǔ)器空間

S7-200 PLC的存儲(chǔ)器空間大致分為三個(gè)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)器 它包括變量存儲(chǔ)器（V），輸入信號(hào)緩存區(qū)（輸入映象存儲(chǔ)器I），輸出信號(hào)緩沖區(qū)（輸出映象存儲(chǔ)區(qū)Q），內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器（M）又稱內(nèi)部輔助繼電器，特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)器都可以存儲(chǔ)在永久存儲(chǔ)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(chǔ)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(gè)數(shù)字量輸入結(jié)點(diǎn)。在每個(gè)掃描周期開始，PLC依次對各個(gè)輸入結(jié)點(diǎn)采樣，并把采樣結(jié)果送入輸入映象存儲(chǔ)器。PLC在執(zhí)行用戶程序過程中，不再理會(huì)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(chǔ)器中的值。

輸出映象存儲(chǔ)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(gè)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(hào)隨時(shí)送到輸出結(jié)點(diǎn)，而是送到輸出映象存儲(chǔ)器，只有到了每個(gè)掃描周期的末尾，才將輸出映象寄存器的輸出信號(hào)幾乎同時(shí)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(gè)別I/O點(diǎn)要求實(shí)時(shí)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(hào)不同而不同。

特殊標(biāo)志位（SM）用來存儲(chǔ)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(shí)器、計(jì)數(shù)器、高速計(jì)數(shù)器、累加器、模擬量輸入/輸出。

定時(shí)器類似于繼電器電路中的時(shí)間繼電器，但它的精度更高，定時(shí)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(shí)器的數(shù)量根據(jù)CPU型號(hào)不同。

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

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

在S7-200CPU中有4個(gè)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(shí)，累加器中的數(shù)據(jù)是不會(huì)丟失的，即PLC會(huì)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(shí)，將自動(dòng)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。

• 用于簡便、快捷地對S7-300模板進(jìn)行接線

可提供下列內(nèi)容：

• 前連接器，當(dāng)更換模板時(shí)無需重新接線
• SIMATIC TOP Connect, 用于快速、無故障地連接傳感器和執(zhí)行器，連接距離可達(dá)30m
• 可以快速、直接地將SIMATIC S7-300連接到控制柜中的各個(gè)控制單元上。

• 用于方便地將傳感器和執(zhí)行器連接到 S7-300 I/O 模塊
• 用于更換模塊時(shí)保持接線（“固定式接線”）
• 帶有用于防止更換模塊時(shí)出錯(cuò)的機(jī)械編碼

前連接器可方便地將傳感器和執(zhí)行器連接到I/O模塊上。

前連接器的使用：

• 數(shù)字量和模擬量 I/O 模塊
• S7-300 系列的緊湊型 CPU

分為 20 針和 40 針。

前連接器插入到模塊上并通過前門蓋好。更換模塊時(shí)，只需斷開前連接器，不需要耗時(shí)的重新更換所有接線。為了避免在更換模塊時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，在第一次插入時(shí)，前連接器要進(jìn)行機(jī)械編碼。之后，只能插入相同類型的模塊。例如，這樣可以避免將 230 V AC 輸入信號(hào)錯(cuò)誤地插入 24 V DC 模塊中。

另外，連接器有“預(yù)嚙合位置”。在此位置，可以在進(jìn)行電接觸前將連接器卡裝在模塊上。連接器被卡裝在模塊上，隨后可以方便地進(jìn)行接線。接線后，將連接器插牢以便接觸良好。

前連接器包括：

• 連線觸點(diǎn)。
• 導(dǎo)線松緊件。
• 更換模塊時(shí)用于復(fù)位前連接器的復(fù)位鍵。
• 用于對附屬元件編碼的進(jìn)口。不帶附件的模塊上有兩個(gè)編碼元件。首次連接前連接器時(shí)，附件會(huì)鎖入。

40 針前連接器還具有一個(gè)更換模塊時(shí)用于安裝和松開連接器的固定螺絲。

前連接器具有下列連接方式：

• 螺釘型接線端子
• 彈簧型端子

西門子中型PLC系列S7-300的新特性

西門子中型可編程控制器系列S7-300技術(shù)革新啦！S7-300 PLC是SIMATIC S7家族中的中型可編程序控制器，作為以前版本的升級(jí)，新一代固件版本為V3.0的S7-300系列的CPU 312、314、315-2 DP 和315F-2 DP已經(jīng)發(fā)布，這些CPU都有新的訂貨號(hào)。

  新一代的S7-300系列CPU與以前對應(yīng)版本備件兼容，具備以下亮點(diǎn)：性能方面，性能提升了2倍或者更高。內(nèi)存方面，CPU 314 從96 KB擴(kuò)展到128 KB ，CPU 315-2 DP從128 KB擴(kuò)展到256 KB ，CPU 315F-2 DP從 192 KB擴(kuò)展到384 KB。此外，可以同時(shí)在線監(jiān)控兩個(gè)快，技術(shù)數(shù)據(jù)也趨于一致，I/O過程映像區(qū)增大。同時(shí)，CPU 315(F)-2 DP 的PROFIBUS可以使用同步模式，并帶有可以進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)置的路由。

性能提升

  新一代的S7-300 CPU性能比現(xiàn)有的312，314 和315(F)-2 DP CPU有了顯著提升，例如，新一代的CPU的用戶程序執(zhí)行速度是原來CPU的2倍或更高。位運(yùn)算時(shí)間縮減到50ns，字運(yùn)算時(shí)間縮減到90ns，定點(diǎn)和浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算性能也有了較大的提升。

同時(shí)監(jiān)控兩個(gè)塊

  新一代S7-300固件版本V3.0CPU的可以同時(shí)在線監(jiān)控兩個(gè)塊，用戶可以選擇在一個(gè)PG或PC上同時(shí)監(jiān)視兩個(gè)塊或在兩個(gè)PG或PC上同時(shí)監(jiān)控一個(gè)塊。此外，增加了在塊狀態(tài)中監(jiān)視的程序行數(shù)，只有在STEP 7 V5.4 SP5中才有這個(gè)功能。

技術(shù)數(shù)據(jù)的一致性

  S7-300 CPU的技術(shù)數(shù)據(jù)趨于一致。已經(jīng)對下面這些S7-300 CPU的固件進(jìn)行了一致化或增添了一些功能：

——所有的S7-300 CPU具有相同的塊數(shù)量(FC、FB、DB)

——相同的本地?cái)?shù)據(jù)量大小

——每個(gè)優(yōu)先級(jí)具有相同的嵌套層數(shù)：16

——除了CPU312以外的S7-300 CPU具有相同的塊容量：64KB

——所有S7-300 CPU都具備：300個(gè)可同時(shí)激活的Alarm_S塊

——相同的時(shí)間延時(shí)中斷OB塊：OB20 和OB21

——相同的周期中斷OB塊：OB32、 OB33、OB34 和OB35

——相同的全局通信數(shù)量：8

——斷點(diǎn)數(shù)目從2個(gè)增加到4個(gè)

——CPU312 的標(biāo)簽有256 字節(jié)

——CPU 312 具有256個(gè)S7定時(shí)器/S7 計(jì)數(shù)器

——診斷緩沖器

  診斷緩沖器的大小：500條診斷信息，最新的100條具有保持功能

  CPU運(yùn)行狀態(tài)下顯示的診斷緩沖器條目可以為10到499條。默認(rèn)值為10條。

兼容性

  新一代的S7-300 CPU 在具有備件兼容性的條件下可以替代以前的版本。

  舊版本的312、314、315(F)-2 DP CPU仍然可以訂貨，在大約1年的時(shí)間內(nèi)，舊版本的312、314、315(F)-2 DP CPU和新一代的CPU可以同時(shí)提供，在此之后，我們只提供V3.0或更高版本的CPU。

• 用于向 Ex 區(qū)輸出數(shù)字量信號(hào)
• 用于在防爆區(qū)域中連接本質(zhì)安全數(shù)字量設(shè)備
• 4 DI NAMUR
• 4 通道模塊中的 4 點(diǎn)數(shù)字量輸入（單通道隔離）
• 符合 DIN EN 60947-5-6 和 NAMUR 的可連接編碼器，可帶有已接線或未接線機(jī)械觸點(diǎn)
• 診斷和診斷報(bào)警可編程

下列本安型設(shè)備可以連接到 EX 數(shù)字量輸入模板：

Ex 數(shù)字量輸入模塊具有以下機(jī)械特點(diǎn)：

• 設(shè)計(jì)緊湊;
  堅(jiān)固的塑料機(jī)殼里包括：
  • 綠色 LED ，用于指示“1”信號(hào) （觸點(diǎn)閉合或 I>2,1mA 帶符合DIN 19234 的NAMUR 編碼器）
  • 紅色 LED 用于指示斷線或短路
  • 前連接器插槽和電纜槽，通過前蓋板保護(hù)
  • 前蓋上的標(biāo)簽區(qū)。
• 安裝方便：
  模塊安裝在 DIN 導(dǎo)軌上并通過總線連接器連接到相鄰模塊。
  沒有插槽規(guī)則；輸入地址由插槽決定。
• 用戶友好的接線：
  通過插入式前連接器來對模塊接線。 第一次插入時(shí)，有一個(gè)編碼元件與之嚙合，這樣，該連接器只能插入同類型的模塊。 前連接器里有專門的保護(hù)裝置，用于保護(hù)模塊的 24V 電源。 更換模塊時(shí)，對于新的同類型模塊，可原封不動(dòng)保持前連接器的接線狀態(tài)。

  以下 SIPLUS S7-300 防爆數(shù)字量模塊可在惡劣環(huán)境條件下使用：

  • SIPLUS S7-300 SM321 4DI NAMUR；
    數(shù)字量輸入

  SIPLUS S7-300 防爆數(shù)字量模塊可在以下惡劣環(huán)境條件下使用：

  • 環(huán)境溫度范圍寬：0 °C 到 +60 °C
  • 在需要較高抗化學(xué)腐蝕性以及需能夠承受較高機(jī)械和生物負(fù)荷和鹽霧的場合
  • 相對濕度 100%

• 故障安全型 CPU 具有大容量程序存儲(chǔ)器，可用于要求很高的應(yīng)用
• 用于構(gòu)建故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)，提高工廠的安全性
• 安全等級(jí)可達(dá) SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e (ISO 13849.1)
• 可以通過集成的 PROFIBUS DP 接口 (PROFIsafe) 在分布式組態(tài)中連接故障安全型 I/O 模塊
• 也可以集中式連接 ET200M 故障安全型 I/O 模塊
• 在非安全型應(yīng)用中，可集中式或分布式使用標(biāo)準(zhǔn)模塊

CPU 運(yùn)行需要 SIMATIC 微存儲(chǔ)卡(MMC)。

CPU 317F-2 DP 安裝有：

• 微處理器;
  每條二進(jìn)制指令執(zhí)行時(shí)間約25ns，每條浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)行指令約160μs.CPU 317F-2 DP具有極高的字指令、雙字指令和32位定點(diǎn)數(shù)指令處理速度。
• 存儲(chǔ)器；
  1.5 MB 高速工作存儲(chǔ)器，用于與安全相關(guān)的程序段和標(biāo)準(zhǔn)程序段；對于與安全相關(guān)的程序段，則必須考慮增加存儲(chǔ)空間（5倍以上）。作為程序裝載存儲(chǔ)器的微型存儲(chǔ)卡（最大為 8 MB）也允許將可以項(xiàng)目（包括符號(hào)和注釋）保存在 CPU 中。裝載存儲(chǔ)器還可用于數(shù)據(jù)歸檔和配方管理。
• 靈活擴(kuò)展
  多達(dá) 32 個(gè)模塊，（４排結(jié)構(gòu)）
• MPI/DP 組合接口
  第一個(gè) MPI/DP 集成接口最多可以同時(shí)建立與 S7-300/400 或編程設(shè)備、PC、OP 的 32 條連接。在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個(gè)連接。通過MPI接口和“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”可以對32個(gè)CPU進(jìn)行簡單組網(wǎng)。
• 該接口可從MPI接口重新設(shè)置為DP接口。DP 接口可用作 DP 主站或 DP 從站運(yùn)行。
• PROFIBUS DP 接口；
  CPU 317F-2 DP 的第二個(gè)集成接口是可以用作 DP 主站或 DP 從站的純 PROFIBUS DP 接口。可以組建一個(gè)高速的、易于處理的分布式自動(dòng)化結(jié)構(gòu)。對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個(gè)集中式單元來處理(相同的組態(tài)、編址和編程)。
  全面支持 PROFIBUS DP V1 標(biāo)準(zhǔn)。這將增加 DP V1 標(biāo)準(zhǔn)從站在診斷和參數(shù)賦值能力的范圍。
  限制：兩個(gè)接口不能同時(shí)作為從站來運(yùn)行。

包括故障安全I(xiàn)/O模塊的分布式I/O站可以通過內(nèi)置的 PROFIBUS DP 接口連接。ET 200 M 故障安全型 I/O 模塊可以滿足安全相關(guān)的應(yīng)用。ET 200 M 故障安全型 I/O 模塊可集中實(shí)現(xiàn)。通過PROFIBUS DP，使用PROFIsafe實(shí)現(xiàn)安全相關(guān)的通訊。

CPU 319F-3 PN/DP是最快速的S7-300 CPU,具有大容量程序存儲(chǔ)器. 它特別是用于具有擴(kuò)展自動(dòng)化任務(wù)以及具有嚴(yán)格的安全要求的工廠使用。

可在SIMATIC S7-300中用作一個(gè)PROFINET IO控制器和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS DP主站。CPU 319F-3 PN/DP也可用作分布式智能從站(DP從站)。

帶故障安全I(xiàn)/O模塊的分布式I/O設(shè)備可以通過三個(gè)內(nèi)置的接口連接。 ET 200M故障安全型I/O模塊也可滿足安全相關(guān)的應(yīng)用。

無需其他組件，通過CPU的內(nèi)置通訊選件就可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化解決方案(也可以使故障安全型解決方案)。