第四章 M218硬件和内存

1、第四章第四章 M218M218硬件和内存硬件和内存 本章对本章对M218M218硬件和内存进行介绍硬件和内存进行介绍 4 4.1 M218.1 M218硬件概述硬件概述 本章节描述本章节描述M218M218硬件的型号、功能硬件的型号、功能M218M218的的CPUCPU本体型号规格本体型号规格M218系列主要分为：系列主要分为：M218 24点M218 40点M218 24点M218 40点扩展方式扩展方式M218 选型M218 选型M218 选型物理描述物理描述串行串行口口1 1串行串行口口2 2供电电供电电源接入源接入数字量数字量输出输出以太网以太网通讯口通讯口运行运行/ /停止拨停止拨码

2、开关码开关Mini-B Mini-B USBUSB编编程口程口24V24V供供电输出电输出数字量数字量输入输入2 2路模拟量路模拟量输入输入/ /输出输出模块扩模块扩展口展口型号型号供电电压供电电压串口串口数字量输数字量输/ /输出输出模拟量输入模拟量输入/ /输出输出HSCHSCPTOPTO以太网以太网TM218LDA40DR4PHNTM218LDA40DR4PHN 220VAC220VAC2 224/1624/162/22/22 22 2否否TM218LDA40DR2HNTM218LDA40DR2HN 220VAC220VAC2 224/1624/160/20/22 2-否否TM218LD

3、A40DRPHNTM218LDA40DRPHN 220VAC220VAC2 224/1624/160/00/02 22 2否否TM218LDA24DRNTM218LDA24DRN220VAC220VAC2 214/1014/100/00/00 00 0否否TM218LDA24DRHNTM218LDA24DRHN220VAC220VAC2 214/1014/100/00/02 20 0否否TM218LFAE40DRPHNTM218LFAE40DRPHN 220VAC220VAC2 224/1624/160/00/02 22 2是是TM218LFAE24DRHNTM218LFAE24DRHN 22

4、0VAC220VAC2 214/1014/100/00/02 20 0是是型号说明型号说明 PLCPLC型号型号功能描述功能描述 1TM218LDA40DR4PH40点的IO，继电器输出，2模拟输入，2个模拟输出，2PTO，两个高速计数，220VAC电源供电 2TM218LDA40DR2H40点的IO，继电器输出，2个模拟输出，2个主要的高速计数，220VAC电源供电 3TM218LDA40DRPH40点的IO，继电器输出，2个脉冲输出，2个主要的高速计数，220VAC电源供电 4TM218LDA24DR24点的IO，继电器输出， 220VAC电源供电 5TM218LDA24DRH24点的IO

5、，继电器输出，2个主要的高速计数，220VAC电源供电 6TM218LDAE40DRPHNTM218LDAE40DRPHN4040点的点的IOIO，1616继电器输出，继电器输出，2424离散量输入离散量输入，2 2个脉冲输出，个脉冲输出，2 2/4/4通通道高速计数，以太网，道高速计数，以太网，220VAC220VAC电源供电电源供电 7TM218LFAE24DRH24点的IO，继电器输出，2个主要的高速计数，以太网，220VAC电源供电 8TM218LDA40DR2PH40点的IO，继电器输出，2个模拟输出，2个脉冲输出，2个主要的高速计数，220VAC电源供电 9TM218LDATM21

6、8LDAE E24DRH24DRHN N2424点的点的IOIO，1010继电器输出，继电器输出，1414离散量输入，离散量输入，2 2个高速计数，个高速计数，220VAC220VAC电源供电电源供电10TM218LDA16DR16点的IO，继电器输出， 220VAC电源供电 扩展模块型号扩展模块型号扩展模块型号扩展模块型号功能描述功能描述1TM2DMM16DRTN8点继电器输入, 8点常规输入2TM2A4TCTN4 路温度控制3TM2AMI2HTN2 路模拟量输入4TM2AMO2HTN2 路模拟量输出5TM2AMO4HTN2路模拟量输入, 2路模拟量输出6TM2DOCKN扩展连接器主要特征主

7、要特征执行时间: 2ms/1K (70%布尔型+30%数据指令)程序容量: 1024K字节（用户逻辑应用程序，标签和组态数据)数据容量: 60000字保持型内存字容量: 1000字节实时时钟: 内置，靠外部电池供电RTC供电电池时间; 3年主要特征主要特征扩展模块： 对于24点本体，最大扩展4个模块(TM2),152个I/O,最多42个继电器输出 对于40点本体，最大扩展7个模块(TM2),248个I/O,最多90个继电器输出 Dock模块，用于连接TM2模块 最多支持两路HSC模块 Twido PTO会在下阶段支持 最大I/O点数248，最大继电器输出90HSC功能; 最大2路A/B相或4路

8、单脉冲输入,频率为100KHzPTO功能: 最大2路,100KHz编程软件编程软件 M218 M218控制器的可编程开发软件控制器的可编程开发软件: :SoMachine V3.1SoMachine V3.1 SoMachine SoMachine是一个专业的，高效的，开放的是一个专业的，高效的，开放的OEMOEM解决方案软件，可解决方案软件，可以在单个环境中组态和调试整个机器以在单个环境中组态和调试整个机器. .HMIHMI控制器控制器 Magelis XBT GC HMIMagelis XBT GC HMI控制器控制器; ; XBT GT/GK CANopen HMI XBT GT/GK

9、CANopen HMI 控制器控制器; ;逻辑控制器逻辑控制器 Modicon M218 Modicon M218 逻辑控制器；逻辑控制器； Modicon M238 Modicon M238 逻辑控制器；逻辑控制器； Modicon M258 Modicon M258 逻辑控制器；逻辑控制器；运动控制器运动控制器 LMC058 LMC058传动控制器传动控制器 ATV IMC ATV IMC技术参数技术参数- -环境特性环境特性温度运行0+55存储-25+70相对湿度5%95%耐腐蚀性否等级防护IP20污染2海拔运行02000m存储010000m机械限制正弦振动5150Hz/振幅3.5mm/

10、1g10周期/1倍频/分钟震动15g/11ms;3次震动/方向/轴供电电源特性供电电源特性本体类型本体类型交流电源，交流电源，2424点本体点本体交流电源，交流电源，4040点或以上本体点或以上本体电压电压额定额定100100240VAC240VAC范围范围8585264VAC264VAC额定频率额定频率50/60Hz50/60Hz最大浪涌电流最大浪涌电流30A110VAC30A110VAC60A240VAC60A240VAC欠压保护欠压保护是是瞬断瞬断10ms100VAC10ms100VAC最大容量最大容量25W25W34W34W端子块端子块3 3针，针，7.62mm7.62mm端子块端子块

11、端子块保护端子块保护盖板保护盖板保护数字量数字量输入特征输入特征输入类型输入类型正常正常快速快速额定输入额定输入电压电压24VDC24VDC输入范围输入范围0 028.8VDC28.8VDC电流电流5mA5mA7mA7mA峰值电压峰值电压30VDC30VDC30VDC30VDC剩电流剩电流7mA7mA9mA9mA输入逻辑输入逻辑源型源型/ /漏型漏型兼容性兼容性2 2线制线制/3/3线制传感器线制传感器隔离隔离光隔离光隔离输入限值输入限值状态状态1 1时电压时电压15V15V状态状态1 1时电流时电流2.5mA2.5mA状态状态0 0时电压时电压5V5V状态状态0 0时电流时电流1.0mA1.

12、0mA输入阻抗输入阻抗4.7K4.7K响应时间响应时间3ms3ms300ns300ns反弹滤波反弹滤波( (可组态可组态) )0-1.5-40-1.5-4或或1212msms最大输入频率最大输入频率100HZ100HZ端子类型端子类型2 2行可插拔螺钉端子行可插拔螺钉端子传感器连接电缆的长度传感器连接电缆的长度最长最长1010m(m(屏蔽电缆屏蔽电缆)/)/最长最长30m(30m(非屏蔽电缆非屏蔽电缆) )继电器继电器输出特征输出特征输出供电输出供电额定电压额定电压24VDC24VDC220VAC220VAC供电范围供电范围5V5V30VDC30VDC100VAC100VAC250VAC250

13、VAC额定电流值额定电流值2A/2A/通道通道电流电流/ /组组(4(4通道通道) )4A4A最大输出频率最大输出频率最大负载最大负载0.1Hz0.1Hz无负载无负载5Hz5Hz防短路防短路否否输出类型输出类型继电器线圈继电器线圈机械寿命机械寿命20,000,00020,000,000次次电缆长度电缆长度非屏蔽非屏蔽30m30m模拟量模拟量输入特征输入特征输入类型输入类型电压输入电压输入电流输入电流输入最大输入通道数最大输入通道数2 2输入类型输入类型单端输入单端输入输入范围输入范围10VDC10VDC10VDC10VDC0 010VDC10VDC0 020mA20mA4 420mA20mA输

14、入阻抗输入阻抗1M1M2502K2K300300负载类型负载类型阻型负载阻型负载I/OI/O端子类型端子类型可插拔端子可插拔端子输出时间输出时间10ms10ms总输出传输时间总输出传输时间10ms+110ms+1扫描周期扫描周期输入误差输入误差+ +1%1%输入精度输入精度1212位位, ,包含符号位包含符号位保护类型保护类型输入和内部电路之间的光耦隔离输入和内部电路之间的光耦隔离短路保护短路保护是是电缆长度电缆长度最大屏蔽电缆最大屏蔽电缆3030米米电缆类型电缆类型屏蔽电缆屏蔽电缆内存结构内存结构内部内部RAMRAM2048KB2048KB定位数据区定位数据区总容量总容量64000%MW(1

15、20KBytes)64000%MW(120KBytes)%MW0%MW0MW59999MW59999系统和诊断变量区系统和诊断变量区%MW60000%MW60000MW60199MW60199重新定位区重新定位区%MW60200%MW60200MW63999MW63999工作区工作区900KB900KB用户区域用户区域1024KB1024KB 标志名区标志名区200KB(200KB(最大最大1000)1000) 程序区程序区549Kbytes,549Kbytes,取决于用户的应用程序，最大不超过用户取决于用户的应用程序，最大不超过用户区大小区大小 函数库函数库内部内部RAMRAM备份区备份区1

16、976Bytes1976Bytes 保持型数据区保持型数据区744Bytes744Bytes 永久保持型数据区永久保持型数据区232Bytes232Bytes %MW0%MW0MW499MW4991000Bytes1000Bytes任务机制任务机制任务数任务数( (最大最大) )7 7任务类型任务类型MAST(MAST(仅仅1 1个个) )Freewheeling,CyclicFreewheeling,Cyclic其它任务其它任务(2(2个个) )Freewheeling,Cyclic,EventFreewheeling,Cyclic,Event外部任务外部任务(4(4个个) )Externa

17、lExternal处理处理I/OI/O机制机制Local I/OLocal I/O由调用的任务处理由调用的任务处理Reflex outputReflex output直接由硬件处理直接由硬件处理Extension I/OExtension I/O只能由只能由MASTMAST任务处理任务处理数字量输入接线数字量输入接线晶体管输出接线晶体管输出接线继电器输出接线继电器输出接线系统状态指示灯系统状态指示灯PWRPWR亮亮( (绿色绿色) )供电正常供电正常灭灭无电源供电无电源供电BATBAT亮亮( (红色红色) )无备份电池无备份电池闪烁闪烁( (红色红色) )备份电池需要更换，但仍能保持数据备份电

18、池需要更换，但仍能保持数据灭灭备份电池工作正常备份电池工作正常MSMS闪烁绿色闪烁绿色/ /红色红色正在启动正在启动红色闪烁红色闪烁无效操作系统无效操作系统绿色闪烁绿色闪烁1 1次次没有应用程序没有应用程序绿色亮起绿色亮起正在运行正在运行绿色闪烁绿色闪烁3 3次次断点运行断点运行绿色闪烁绿色闪烁已停止已停止红色快速闪烁红色快速闪烁事件状态为事件状态为”暂停暂停”, ,并检测到应用程序错误并检测到应用程序错误红色亮起红色亮起检测到内部错误检测到内部错误熄灭熄灭电源已关闭电源已关闭绿色绿色, ,伴随着红色闪烁伴随着红色闪烁运行运行, ,但检测到外部错误但检测到外部错误绿色闪烁绿色闪烁, ,伴随着红

19、色闪烁伴随着红色闪烁已停止已停止, ,并检测到外部错误并检测到外部错误 本章节描述本章节描述 M218 M218 的内存地址类型、的内存地址类型、内存地址的结构和分配内存地址的结构和分配4 4.2 M218.2 M218的内存的内存 地址分配地址分配M218M218内存类型内存类型 M218通过特定的字符来显示各个内存地址中的内容。语法：% 可以使用以下的范围前缀： I I 输入区 Q Q 输出区 M M 内存区 可以使用以下的长度前缀： X X 单个二进制位 NoneNone 单个二进制位 B B 字节（8位） W W 字（16位） D D 双字（32位）例如： %QX7.5 输出区的地址7

20、，第5位 %Q7.5 %IW215 输入区的地址215，1个字 %QB7 输出区的地址7，1个字节 %MD48 内存区的地址48，双字。 ivar AT %IW0 ：t 带有指定地址的变量声 明的例子 WORD;注意%MX,%MW,%MD占用相同的内存地址，应该合理分配，不要重叠。 RAM内存区有2块区域组成，大小是2M 1024 Kbytes系统区，用于操作系统内存。 1024 Kbytes用户内存区，用于应用程序。保持和持久保存变量是保存在内置RAM中，且可断电保存。M218M218的内存分配的内存分配内存区域 内存元素 大小系统内存区 %MW 大小 60000 120Kbytes1024

21、 Kbytes %MW0.%MW59,999 系统和诊断变量 (%MW60,000.%MW60,199) Relocation Table (%MW60,200.%MW63,999) 预留 900Kbytes用户内存区 变量 用户自定义 (1)1024 Kbytes 程序 549Kbytes 库 符号 (2) 200Kbytes(1000 symbol max) 预留 275Kbytes有1976 bytes 内存RAM可断电保存744 bytes 保持变量 (3)232 bytes 持久保存变量1000 bytes 保存在 %MW0 %MW499%M 数据类型：%M变量不存在（可从字中取位，

22、如%MX10.4，%MX的大小用户程序容量（逻辑步）：平均每个指令大约占用41bytes(0.3*16 + 0.7*52),有100 Kbytes的内存用于系统配置和数据，约有549Kbytes可用于编程，总计可有(549-100)*1000/41 = 10950条程序（逻辑步）可编写。预留（预留（768bytes768bytes）保存区域保存区域保持（256 bytes）保存区域%MW0-%MW499(1000bytes)保存区域%MW599-59999(59500bytes)非保存区域 M218非易失性内存的容量总共是2K字。其中预留内存区是768bytes，256bytes个保持内存区，

23、1000bytes的%MW区，在PLC断电或重启后，这些区域是断电保存的。 %M内部位的范围是从%M0到%M7999。同时，%M和%MW是占用相同的内存区的。 M218总共有60000个%MW区可用，每个%MW可使用16个%M的位，即%MWY可用于%M（16*Y）到%M（16*Y+15）。M218M218系统变量名系统变量名 给应用程序和库中的变量命名时应当尽可能地遵循匈牙利命名法：每一个变量的基本名字中应该包含一个有意义的简短描述。基本名字中每一个单词的首字母应当大写，其它字母则为小写（例如：FileSize）依据变量的数据类型，在基本名字之前加上小写字母前缀。请看下表列出的一些特定数据类型

24、的推荐前缀和其它相关信息：变量名变量名数据类型关键字值数据长度布尔类型BOOLTRUE/FALSE1整数类型BYTEWORDDWORDLWORDSINTUSINTINTUINTDINTUDINTLINT0255065536042949672950264-1-1281270255-3276832767065535-214748364821474836480 4294967295-263 263-18163264881616323264数据类型数据类型关键字关键字值值数据长度数据长度实数类型REAL1.175494351e-38F3.402823466e+38F64字符串类型STRINGASCII

25、80(default)双字节字符串类型WSTRINGUNICODE时间数据类型TIMETIME_OF_DAYDATEDATE_AND_TIMET#10msTOD#10:00:00D#2010-3-1DT#2010-3-1-10:00:00 I/OI/O地址映射地址映射 M218的输入/输出地址是按照IEC的标准而定的，同时兼任CODESYS，可以使用%IXm.(0 to 7) or %QXm.(0 to 7)，其中m的值是随着本体和模块的I/O数量递增的。 由于M218的I/O地址管理是与TWIDO不兼容的。因此，必须使用以下标志符: ModuleName.ChannelName。M218的具

26、体I/O地址分配如下表：型号型号数字量输入数字量输入数字量输数字量输出出模拟量输入模拟量输入模拟量输出模拟量输出TM218LDA24DRH%IW0%QW0-TM218LFAE24DRH%IW0%QW0-TM218LDA40DRPH%IW0, %IW1%QW0-TM218LFAE40DRP%IW0, %IW1%QW0-TM218LDA40DR2H%IW0, %IW1%QW0-%QW1, %QW2TM218LDA40DR4PH%IW0, %IW1%QW0%IW2, %IW3%QW1, %QW2TM218LDA24DR%IW0%QW0- 用户可以在POU的声明部分或全局变量列表中声明全局变量。在声明

27、的数据类型允许的任何地方都可以使用变量。可以通过输入助手访问有效的变量。变量初始化的所有变量声明的默认初始化值均为0。 但可以在各个变量和数据类型的声明中添加自定义的初始值。 使用赋值操作符“:=”指定用户自定义初始值。这个值可以是任意有效的ST表达式。因此常量、其它变量和函数都可以作为初始值，而程序只检查给其他变量初始化的变量自身是否已被初始化。 变量的定义变量的定义正确的变量初始化举例：VARvar1: INT := 12; (* 整数变量的初始化值为12 *)x: INT := 13 + 8(* 使用常量表达式定义初始化值 *)y: INT := x + fun(4);(* 使用含有函数

28、调用的表达 式定义初始化值；请注意此处 的顺序！ *)z: POINTER TO INT := (* IEC61131-3中未描述的情况： 使用地址函数定义初始化值； 请注意此处：在线修改时指针 不会被初始化！ *)ADR(y);END_VAR变量配置变量配置 “变量配置”可以用来将功能块变量映射到过程映像，例如I/O设备之中，而不需指定已经在功能块变量声明中的确定地址。此处确定地址的指定是围绕所有在全局VAR_CONFIG列表中的功能块实例进行的。为此您可以把“不完整的”地址指定给在关键字VAR和END_VAR之间声明的功能块变量。这些不完整的地址用星号标志。语法： AT %* : ;不完整

29、定义的地址的使用举例： FUNCTION_BLOCK locio VAR xLocIn AT %I*: BOOL := TRUE; xLocOut AT %Q*: BOOL; END_VAR此处定义了两个局部I/O变量，一个局部输入（%I*）和一个局部输出（%Q*）。地址的最终定义在全局变量列表的“变量配置”中进行： 为此通过添加对象命令向POU或设备窗口中添加一个“全局变量列表”对象（GVL）。这里在关键字VAR_CONFIG和END_VAR之间键入带有确定地址的实例变量的声明。 必须通过完整的实例路径指定实例的变量，在这里各个POU和实例名称按照时期分开。声明必须包含一个地址，这个地址的种

30、类（输入/输出） 对应于那个在功能块中不完整地指定的地址（%I*, %Q*）。数据类型也必须与功能块中的声明相符。语法： AT % : ; 当实例不存在从而导致实例路径无效时，将显示配置变量错误。另一方面，当指定给不完整的地址的实例变量的确定地址配置不存在时，也会提示出错。变量配置举例假设程序中给出了如下对功能块locio的定义（参见上文的例子）： PROGRAM PLC_PRG VAR locioVar1: locio; locioVar2: locio; END_VAR那么以下为正确的变量配置的形式： VAR_CONFIG PLC_PRG.locioVar1.xLocIn AT %IX1.

31、0 : BOOL; PLC_PRG.locioVar1.xLocOut AT %QX0.0 :BOOL; PLC_PRG.locioVar2.xLocIn AT %IX1.0 : BOOL; PLC_PRG.locioVar2.xLocOut AT %QX0.3 : BOOL; END_VAR注意：对直接映射I/O的改变将即可显示在过程映像 中，而对通过VAR_CONFIG映射的变量的改变 则不会在相应的任务结束之前显示出来。变量声明变量声明 用户可以在POU的声明部分或者通过自动声明对话框、DUT和GVL编辑器声明变量。 声明变量时可以按照变量的类型（如输入和输出）分组。每个带有关键字的组都

32、可以包含若干个变量的声明。常见的声明以关键字“VAR”开头“END_VAR”结束。点击这里 可以查看变量的类型。VAR_INPUT VAR_OUTPUT VAR_IN_OUTVAR_GLOBAL VAR_TEMP VAR_STAT VAR_EXTERNAL VAR_CONFIG变量的类型关键字之后可以添加属性。属性也是一种关键字，例如RETAIN (VAR_INPUT RETAIN)。变量的声明必须符合以下规则：语法： AT : :=;本章节描述本章节描述M218的变量的定义、变的变量的定义、变量配置和变量声明量配置和变量声明4 4.3 .3 M218的变量设定的变量设定 用户可以在POU的声

33、明部分或全局变量列表中声明全局变量。在声明的数据类型允许的任何地方都可以使用变量。您可以通过输入助手访问有效的变量。变量初始化的所有变量声明的默认初始化值均为0。 但用户可以在各个变量和数据类型的声明中添加自定义的初始值。 使用赋值操作符“:=”指定用户自定义初始值。这个值可以是任意有效的ST表达式。因此常量、其它变量和函数都可以作为初始值，而程序只检查给其他变量初始化的变量自身是否已被初始化。 变量的定义变量的定义正确的变量初始化举例：VARvar1:INT := 12; (* 整数变量的初始化值为12 *)x:INT := 13 + 8(* 使用常量表达式定义初始化值 *)y:INT :=

34、 x + fun(4);(* 使用含有函数调用的表达 式定义初始化值；请注意此处 的顺序！ *)z:POINTER TO INT := (* IEC61131-3中未描述的情况： 使用地址函数定义初始化值； 请注意此处：在线修改时指针 不会被初始化！ *)ADR(y);END_VAR变量配置变量配置 “变量配置”可以用来将功能块变量映射到过程映像，例如I/O设备之中，而不需指定已经在功能块变量声明中的确定地址。此处确定地址的指定是围绕所有在全局VAR_CONFIG列表中的功能块实例进行的。为此您可以把“不完整的”地址指定给在关键字VAR和END_VAR之间声明的功能块变量。这些不完整的地址用星号标志。语法