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S7-200的工作過(guò)程和CPU的工作模式

1) S7-200在掃描循環(huán)中完成一系列任務(wù)。任務(wù)循環(huán)執(zhí)行一次稱為一個(gè)掃描周期。S7-200的工作過(guò)程如圖4所示。在一個(gè)掃描周期中，S7-200主要執(zhí)行下列五個(gè)部分的操作：

（Ⅰ）讀輸入：S7-200從輸入單元讀取輸入狀態(tài)，并存入輸入映像寄存器中。

（Ⅱ）執(zhí)行程序：CPU根據(jù)這些輸入信號(hào)控制相應(yīng)邏輯，當(dāng)程序執(zhí)行時(shí)刷新相關(guān)數(shù)據(jù)。程序執(zhí)行后，S7-200將程序邏輯結(jié)果寫到輸出映像寄存器中。

（Ⅲ）處理通訊請(qǐng)求：S7-200執(zhí)行通訊處理。

（Ⅳ）執(zhí)行CPU自診斷：S7-200檢查固件、程序存儲(chǔ)

器和擴(kuò)展模塊是否工作正常

（Ⅴ）寫輸出：在程序結(jié)束時(shí)，S7-200將數(shù)據(jù)從輸出映像寄存器中寫入把輸出鎖存器，后復(fù)制到物理輸出點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。

（2）、S7-200 CPU的工作模式

   S7-200有兩種操作模式：停止模式和運(yùn)行模式。CPU面板上的LED狀態(tài)燈可以顯示當(dāng)前的操作模式。

   在停止模式下，S7--200不執(zhí)行程序，您可以下載程序和CPU組態(tài)。在運(yùn)行模式下，S7-200將運(yùn)行程序。

   S7-200提供一個(gè)方式開關(guān)來(lái)改變操作模式。您可以用方式開關(guān)（位于S7-200前蓋下面）手動(dòng)選擇操作模式：當(dāng)方式開關(guān)撥在停止模式，停止程序執(zhí)行；當(dāng)方式開關(guān)撥在運(yùn)行模式，啟動(dòng)程序的執(zhí)行；也可以將方式開關(guān)撥在TERM（終端）（暫態(tài)）模式，允許通過(guò)編程軟件來(lái)切換CPU的工作模式，即停止模式或運(yùn)行模式。

    如果方式開關(guān)打在STOP或者TERM模式，且電源狀態(tài)發(fā)生變化，則當(dāng)電源恢復(fù)時(shí)，CPU會(huì)自動(dòng)進(jìn)入STOP模式。如果方式開關(guān)打在RUN模式，且電源狀態(tài)發(fā)生變化，則當(dāng)電源恢復(fù)時(shí)，CPU會(huì)進(jìn)入RUN模式。

SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能級(jí)別的各種 CPU：

• CPU 412-1、CPU 412-2 和 CPU 412-2 PN：
  用于中等性能的小型工廠。
• CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP：
  用于具有對(duì)編程、處理速度和通信有額外要求的中等規(guī)模工廠。
• CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP：
  在高端性能范圍內(nèi)具有較高要求的工廠。
• CPU 417-4 DP：
  在高端性能范圍內(nèi)具有極嚴(yán)格要求的工廠。
• CPU 412-5H、CPU 414-5H、CPU 416-5H 和 CPU 417-4H：
  用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。
• CPU 414F-3 PN/DP、CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP：
  用于構(gòu)建故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)，適用于具有較高安全要求的工廠。

所有 CPU 裝在帶集成的控制單元和顯示單元的塑料外殼中。 相同的單元具有相同的功能。

前面板上有：

• LED指示燈: 
  用于狀態(tài)和故障指示。
• 波動(dòng)開關(guān)： 
  用于選擇運(yùn)行模式。
• 存儲(chǔ)器卡插槽（擴(kuò)展裝載存儲(chǔ)器）
• 組合 MPI/DP 端口。
• 內(nèi)置 PROFIBUS-DP 接口（非 CPU 412-1）。
• 電池插座： 
  用于后備電池的外部供電。

除 CPU 412-1 處理器外，所有 CPU 具有：

• PROFIBUS DP 接口: 
  用于連接分布式 I/O。根據(jù)組態(tài)的不同，也可用于與 OP 或 PG/PC 的通訊。

CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以連接 PROFINET。 每個(gè)模板有一個(gè)雙口的 PROFINET 接口。

高端 CPU 還具有：

• PROFIBUS DP 接口模板備用插槽： 
  用于鏈接其他 DP 網(wǎng)絡(luò)。

此外，CPU 按照其性能進(jìn)行分級(jí)：例如RAM、地址區(qū)大小、可裝載塊的數(shù)量以及處理時(shí)間。

存儲(chǔ)器概念

所有 S7-400 CPU 均具有兩種類型的存儲(chǔ)器。工作存儲(chǔ)器的細(xì)分可將性能提高一倍。當(dāng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)處理器需要訪問其 RAM 至少兩次時(shí)，S7-400 專用處理器可在一個(gè)循環(huán)周期中同時(shí)訪問代碼存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。因此，數(shù)據(jù)總線和代碼總線也是獨(dú)立的。工作存儲(chǔ)器的容量取決于從精細(xì)分級(jí)的 CPU 系列中所選取的適合的 CPU。

對(duì)于小型和中等程序，集成式負(fù)載內(nèi)存 (RAM) 就足夠了。對(duì)于較大的程序，可通過(guò)插入內(nèi)存卡來(lái)增加裝載內(nèi)存。插入式閃存卡可用于在不使用電池的情況下進(jìn)行性存儲(chǔ)。

S7-200系列 PLC的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址

在S7-200PLC中所處理數(shù)據(jù)有三種，即常數(shù)、數(shù)據(jù)存貯器中的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)對(duì)象中的數(shù)據(jù)。

1．常數(shù)及類型

    在S7-200的指令中可以使用字節(jié)、字、雙字類型的常數(shù)，常數(shù)的類型可指定為十進(jìn)制、

十六進(jìn)制（6#7AB4）、二進(jìn)制（2#10001100）或ASCII字符（‘SIMATIC’）。PLC不支持?jǐn)?shù)據(jù)類型的處理和檢查，因此在有些指令隱含規(guī)定字符類型的條件下，必須注意輸入數(shù)據(jù)的格式。

2．?dāng)?shù)據(jù)存貯器的尋址

（1）數(shù)據(jù)地址的一般格式  數(shù)據(jù)地址一般由二個(gè)部分組成，格式為：Aal.a2。其中：A區(qū)域代碼（I，Q，M，SM，V），al字節(jié)首址，a2位地址（0~7）。例如I10.1表示該數(shù)據(jù)在I存儲(chǔ)區(qū)10號(hào)地址的第1位。

（2）數(shù)據(jù)類型符的使用  在使用以字節(jié)、字或雙字類型的數(shù)據(jù)時(shí)，除非所用指令已隱含有規(guī)定的類型外，一般都應(yīng)使用數(shù)據(jù)類型符來(lái)指明所取數(shù)據(jù)的類型。數(shù)據(jù)類型符共有三個(gè)，即B（字節(jié)），W（字）和D（雙字），它的位置應(yīng)緊跟在數(shù)據(jù)區(qū)域地址符后面。例如對(duì)變量存貯器有VBl00、VW100、VDl00。同一個(gè)地址，在使用不同的數(shù)據(jù)類型后，所取出數(shù)據(jù)占用的內(nèi)存量是不同的。

3．?dāng)?shù)據(jù)對(duì)象的尋址

數(shù)據(jù)對(duì)象的地址基本格式為：An，其中A為該數(shù)據(jù)對(duì)象所在的區(qū)域地址。A共有6種：T（定時(shí)器），C（計(jì)數(shù)器），HC（高速計(jì)數(shù)器），AC（累加器），AIW（模擬量輸入），AQW（模擬量輸出）。

西門子MASTERDRIVES系列驅(qū)動(dòng)器

SIMOTION P - 基于 PC 的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)

豐富的運(yùn)動(dòng)控制功能，集成在緊湊的嵌入式工業(yè) PC 中：SIMOTION P320-4

SIMOTION P320-4 是一種高性能、超緊湊和免維護(hù)型嵌入式工業(yè) PC，已在惡劣運(yùn)行條件下得到驗(yàn)證。SIMOTION P320-4 既有 PLC 的堅(jiān)固可靠性，又有 SIMOTION 的全面運(yùn)動(dòng)控制功能。

SIMOTION P320-4 包括兩個(gè)高性能型號(hào)：

• SIMOTION P320-4 E（嵌入式）
  處理器：Inb i3 處理器（第三代）
  存儲(chǔ)器：內(nèi)部 CFast/外部可訪問 CFast 
  操作系統(tǒng)：Windows Embedded Standard 7
• SIMOTION P320-4 S（標(biāo)準(zhǔn)型）
  處理器：Inb i7 處理器
  存儲(chǔ)器：內(nèi)置固態(tài)硬盤 (SSD)/外部可訪問 CFast
  操作系統(tǒng)：Windows 7 Ultimate

SIMOTION P320-4 供貨范圍：

SIMOTION P320-4 隨附有大容量存儲(chǔ)器以及相關(guān)的 SIMOTION 運(yùn)行系統(tǒng)軟件。

• 內(nèi)置大容量存儲(chǔ)器：Windows 操作系統(tǒng)和 SIMOTION 運(yùn)行系統(tǒng)固件
• 外置可存取海量存儲(chǔ)器：SIMOTION 項(xiàng)目和用戶數(shù)據(jù)

Windows 操作系統(tǒng)具有的開放性

這種開放性是基于 PC 的解決方案的突出特點(diǎn)：

• 聯(lián)網(wǎng)靈活
• 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量大
• 數(shù)據(jù)備份方案
• 集成通信

復(fù)雜的數(shù)據(jù)測(cè)定和顯像任務(wù)，甚至能通過(guò) SIMOTION P，直接在 PC 上輕松執(zhí)行工程技術(shù)操縱。如需要其它系統(tǒng)的 HMI 軟件，可使用標(biāo)準(zhǔn)化的 OPC 器接口。

通過(guò)集成的以太網(wǎng)接口，可以通過(guò) SIMOTION IT 訪問集成 Web 器上的數(shù)據(jù)。通信回路采用標(biāo)準(zhǔn) IT 協(xié)議，進(jìn)行調(diào)試、診斷和維護(hù)。

也可以使用遠(yuǎn)程維護(hù)、診斷和遠(yuǎn)程等功能。
另外還提供了標(biāo)準(zhǔn) PC 接口，用于連接以下部件：

• 打印機(jī)、鍵盤和鼠標(biāo)等硬件
• 可視化軟件或 Microsoft Office 程序等軟件。

SIMOTION 操作系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)功能

完全獨(dú)立的 SIMOTION 操作系統(tǒng)與 SIMOTION P 上的 Windows 并行運(yùn)行。通過(guò)這種實(shí)時(shí)擴(kuò)展，可實(shí)現(xiàn)能夠滿足 SIMOTION P 平臺(tái)上的高性能要求的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用。

功能強(qiáng)大的 PC 技術(shù)

• 系統(tǒng)采用新的 PC 處理器技術(shù)，可確保提供佳性能。
• 指令執(zhí)行速度非常之快，為中高端性能范圍提供了新的應(yīng)用機(jī)會(huì)。

• 開環(huán)控制、運(yùn)動(dòng)控制、技術(shù)、可視化和標(biāo)準(zhǔn) Microsoft 應(yīng)用程序均集成在同一平臺(tái)上，無(wú)需執(zhí)行耗時(shí)的安裝即可直接使用
• 功能強(qiáng)大的新 PC 處理器架構(gòu)帶來(lái)了性能的提升
• 基于 Windows 操作系統(tǒng)，因此對(duì)各種標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序具有開放性
• 可基于工業(yè)以太網(wǎng)使用標(biāo)準(zhǔn) PC 通信機(jī)制
• 簡(jiǎn)易軟件升級(jí)
• 用戶友好型操作
• 通過(guò)現(xiàn)有通信接口實(shí)現(xiàn)靈活聯(lián)網(wǎng)該 SIMOTION P320-4 版本具有一個(gè)集成式 PROFINET 接口和工業(yè)以太網(wǎng)接口。對(duì)于也需要 PROFIBUS DP 連接的應(yīng)用，可使用帶有兩個(gè) PROFIBUS 接口的可選模塊 IsoPROFIBUS 板。
• 集成眾多功能因而功能強(qiáng)大
• 在同一程序中輕松對(duì)開環(huán)控制和運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用進(jìn)行工程配置

• 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(guò)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(guò)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(guò)插入式前連接器來(lái)對(duì)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(duì)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(chǎng)合
  • 相對(duì)濕度

西門子PLC S7-200的尋址方式

S7-200編程語(yǔ)言的基本單位是語(yǔ)句，而語(yǔ)句的構(gòu)成是指令，每條指令有兩部分：一部分是操作碼，另一部分是操作數(shù)。操作碼是指出這條指令的功能是什么，操作數(shù)則指明了操作碼所需要的數(shù)據(jù)所在。所謂尋址，就是尋找操作數(shù)的過(guò)程。S7-200 CPU的尋址分三種：立即尋址、直接尋址、間接尋址。

1．立即尋址

在一條指令中，如果操作碼后面的操作數(shù)就是操作碼所需要的具體數(shù)據(jù)，這種指令的尋址方式就叫立即尋址。

如：在傳送指令中：MOV IN OUT——操作碼“MOV”指出該指令的功能把IN中的數(shù)據(jù)傳送到OUT中，其中IN——源操作數(shù)，OUT——目標(biāo)操作數(shù)。

若該指令為：MOVD 2505 VD500

功能：將十進(jìn)制數(shù)2505傳送到VD500中，這里2505就是源操作數(shù)。因這個(gè)操作數(shù)的數(shù)值已經(jīng)在指令中了，不用再去尋找，這個(gè)操作數(shù)即立即數(shù)。這個(gè)尋址方式就是立即尋址方式。而目標(biāo)操作數(shù)的數(shù)值在指令中并未給出，只給出了要傳送到的地址VD500，這個(gè)操作數(shù)的尋址方式就是直接尋址。

2．直接尋址

在一條指令中，如果操作碼后面的操作數(shù)是以操作數(shù)所在地址的形式出現(xiàn)的，這種指令的尋址方式就叫直接尋址。

如：MOVD VD400 VD500

功能：將VD400中的雙字?jǐn)?shù)據(jù)傳給VD500

3．間接尋址

在一條指令中，如果操作碼后面的操作數(shù)是以操作數(shù)所在地址的地址形式出現(xiàn)的，這種指令的尋址方式就叫間接尋址。

如：MOVD 2505 *VD500

*VD500是指存放2505的地址的地址。

如VD500中存放的是VB0，則VD0則是存放2505的地址。

該指令的功能：將十進(jìn)制數(shù)2505傳送給VD0地址中。