西门子PLC模块广州一级总代理

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1. 存储器

    可编程控制器的存储器由只读存储器ROM、随机存储器RAM和可电擦写的存储器EEPROM三大部分构成,主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。

    只读存储器ROM用以存放系统程序,可编程控制器在生产过程中将系统程序固化在ROM中,用户是不可改变的。用户程序和中间运算数据存放的随机存储器RAM中,RAM存储器是一种高密度、低功耗、价格便宜的半导体存储器,可用锂电池做备用电源。它存储的内容是易失的,掉电后内容丢失;当系统掉电时,用户程序可以保存在只读存储器EEPROM或由高能电池支持的RAM中。EEPROM兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点,用来存放需要长期保存的重要数据。

2. I/O单元及I/O扩展接口

I/O单元

采用结构化编程的程序结构形式与调用式编程相同,程序同样由组织块OB、程序(FC)、功能块(FB)、系统程序块(SFC)、系统功能块(SFB)、数据块(DB)等组成,并通过组织块OB1对其进行组织与管理。功能块(FB)可以用于结构化编程,为了满足参数化编程的需要,功能块(FB)需要配套的即时数据块DI,组织块OBI在调用FB时,需要根据不同的控制要求,通过即时数据块DI对参数进行赋值。

*在Siemens早期的SS系列PLC中,只有组织块OB、功能块FB、数据块DB与程序块PB四类逻辑块。在S7系列PLC中,取消了程序块PB的名字,而是用英文的"Function"代替了原程序块PB。"Function"可以直译为功能,因此,在许多书中称为"功能";在这里考虑到SS的继承性,同时便于读者与“功能块”区别,仍然将“Function”称为“程序块”。

采用三种不同编程方式的程序结构示意图,在实际调用式编程、结构化编程时,被组织块OB1调用的逻辑块还可以调用其他逻辑块(程序嵌套)。

(3) S7-300/400 PLC的存储器结构。S7-300/400 PLC的存储器结构可以分为基本存储区域与程序处理区两大部分。

1) 基本存储区域。S7-300/400PLC的基本存储区域又可以分为装载存储区、系统存储区、工作存储区3部分,具体如下。

装载存储区(Laad Memory):相当于S7-200 PLC的程序存储区,用于PLC用户程序逻辑块、数据块的存储。

同样,早期的$7-200PLC是在子程序结束处使用指令RET作为返回标记, 子程序SRBn**编在主程序OBI的结束指令MEND之后。采用了Micro/WTN32编程软件后,这些由编程软件进行自动编排与调整。

子程序SRBn在S7-200PLC中为可选部分,可以编写也可以不编写。子程序的执行通过主程序OB1对该子程序的调用实现,并非每次PLC循环都需要执行全部子程序。

3) 中断程序:S7-200PLC的中断程序代号为INTn(n为十进制数值,可以是0~127),用于区别不同的中断程序。早期的中断程序结束是使用指令 RETI作为返回标记,中断程序INTn同样**编在主程序 OBI 的结束指令MEND之后,且习惯上是放在子程序SBRn之后(也可以放在子程序之前)。

中断程序INTn在S7-200PLC中同样为可以选择的部分,它需要通过主程序OB1的调用才能执行,并非每次PLC循环都需要执行全部中断程序。

S7-200PLC的程序结构与执行过程。

4) 局部变量堆栈:在进行PLC程序设计时,程序中有很多为了简化逻辑块结构而设置的临时状态、数据存储单元,这些存储单元实际上只是为了方便编程、检查而设的临时存储单元,它与逻辑外部的程序无关,在S7中将其称为"局部变量"或"临时变量(Temp)"。

根据需要,设计者可以在S7-200PLC的OBI、SBRa、INTa中使用"临时变量"。"临时变量"存储在局部变量数据堆栈(L)中,这一区域为全部程序块所公用,只可以用于OB1或SBRn、INTn块内部使用的中间运算结果寄存(这些中间运算结果不可以用于块外部)。局部变量堆栈在程序块执行完成后,数据将被其他逻辑所需要的内容所替代。

如果需要保存可以用于其他逻辑块的状态,应使用PLC的内部标志寄存器M或变量存储器。

  S7-200 PLC的程序结构与执行过程

(a)自动编译的程序结构;(b)早期的程序结构;(c)程序的执行过程

(2) S7-200 PLC的存储器结构。编制完成的PLC用户程序以及PLC执行程序所需要的数据、执行过程中产生的中间状态等都需要通过存储器进行存储、为了使读者进一步了解CPU的内部管理情况。理将S7-200的存储器结构介绍如下。

1) S7-200 PLC存储器类型。S7-200 PLC可以采用多种形式的存储器来进行PLC程序与数据的存储,以防止数据的丢失。S7-200 PLC可以使用的存储器主要有如下类型。

 RAM: CPU模块本身带有动态数据存储器(RAM)。RAM用于存储PLC的运算、处理结果等数据。根据需要,RAM的数据可以通过电容器或电池盒(选件)进行保持,但其存储时间较短,一般只能保持几天。

 EEPROM(或Flash ROM):除RAM外,CPU模块本身带有的保持型存储器(EEPROM或Flash ROM),可以进行数据的*性存储。保持型存储器用于存储PLC用户程序、PLC参数等重要数据;根据需要,也可以将PLC程序执行过程中所产生的局部变量Y、内部标志M、定时器T、计数器C等保存在保持型存储器中。

存储器卡:存储器卡在S7-200PLC中为可选件,用户可以根据需要选用。存储器卡为保持型存储器可以作为PLC保持型存储器的扩展与后备,用于保存PLC用户程序、PLC参数、变量V、内部标志M、定时器T、计数器C等。

2) 存储器分区。S7-200PLC的内部存储器分为程序存储区、数据存储区、参数存储区。其中、程序存储区用于存储PLC用户程序;数据存储区用于存储PLC运算、处理的中间(如输入输出映像,标志、变量的状态,计数器、定时器的中间值等);参数存储区用于存储PLC配置参数(包括程序保护密码、地址分配设定、停电保持区域的设定等)。

 2) 程序块(FC)*。程序块(Function,FC)是由用户编写的、不需要专门数据块的常用逻辑块。FC块在程序中一般不可以重复调用,在大多数场合,FC块应直接使用PLC的"**地址"或"符号地址”进行编程,但根据需要可以定义部分程序变量。

与S7-200 PLC一样,FC块的“临时变量”同样存储在局部变量数据堆栈(L)中,这一区域为全部程序块所公用,只可以用于FC块内部使用的中间运算结果寄存(这些中间运算结果不可以用于FC块外部);程序块执行完成后,局部变量数据堆栈内的数据将被其他块所需要的内容所替代。如果需要保存可以用于其他逻辑块的状态,应使用PLC的内部标志寄存器M或使用"数据块DB"。