S7-3003硬件组态和存储器概念

1、硬件组态和存储器概念目录页S7-300 存储器概念.2S7-400 存储器概念.3快闪EPROM 存储器卡程序块的读出与写入.4硬件组态和参数分配.5插入一个站.6启动硬件组态.7产生硬件设定组态.8模块地址概况.9CPU 属性.10CPU 属性：概述.11CPU 属性：启动.12CPU 属性：保持存储器.13CPU 属性：循环/ 时钟存储器.14CPU 属性：保护.15CPU 属性：诊断/ 时钟.16保存硬件设定组态与下载到模块.17上载实际硬件组态到编程器.18SIMATIC管理器中显示硬件诊断 .19组态的可能问题.20变量寻址.21访问符号表.22练习5.1：上载并修改实际组态.23练

2、习5.2：时钟存储器参数分配和测试.24S7-300 的存储器概念注释符号块: 逻辑块 (OB,FC,FB) 数据块 (DB)装载存储器装载存储器是一个可编程模块，它包括建立在编程设备上的装载对象 (逻辑块、数据块和其它信息)。 装载存储器可以是存储器卡或内部集成的RAM。 工作存储器工作存储器仅包含和运行时间使用的程序和数据。RAM 工作存储器集成在CPU中，通过后备电池保持。系统存储器系统存储器包含下面的存储器区域：过程映象输入和输出表(PII, PIQ)位存储器(M)定时器(T)计数器(C)局部堆栈(L).保持存储器保持存储器是非挥发的RAM，即使没有安装后备电池也用来保存位存储器、定时

3、器、计数器和数据块。设置CPU参数时指定要保持的区域。插入存储器卡 当插入存储器卡时，操作系统申请一个存储器复位(STOP LED 慢速闪烁)。把模式选择器打到“MRES”位置执行一次存储器复位。可执行的程序就从存储器卡(具有装载存储器功能)传递到工作存储器。当程序执行时存储器卡必须插在CPU模块上。S7-400的存储器概念注释符号块: 逻辑块 (OB,FC,FB) 数据块 (DB)装载存储器装载存储器可以是存储器卡或内部集成的RAM。在S7-400中，存储器卡(RAM 或 Flash EPROM) 可以扩展集成的装载存储器。由于集成的装载存储器容量有限，要求有一个存储器卡。工作存储器工作存储

4、器仅包含和运行时间使用的程序和数据。RAM 工作存储器集成在CPU中，通过后备电池保持。系统存储器系统存储器包含下面的存储器区域：过程映象输入和输出表(PII, PIQ)位存储器(M)定时器(T)计数器(C)局部堆栈(L).存储器卡当采用RAM 存储器卡时，系统必须配备电池。这样，一旦断电可以保持存储器卡和内部RAM中的内容。当采用FEPROM（Flash EPROM） 存储器卡时，用户程序存放在存储器卡中，出现断电可以安全保持。内部RAM中的数据通过电池保持。“Restart”模式仅用在后备系统中。插入存储器卡当插入存储器卡时，操作系统申请一个存储器复位(STOP LED 慢速闪烁)。把模式

5、选择器打到“MRES”位置执行一次存储器复位。可执行的程序就从存储器卡 (具有装载存储器功能)传递到工作存储器。当程序执行时存储器卡必须插在CPU模块上。Flash EPROM存储器卡中块的读出和写入内部装载存储器 RAM工作存储器RAM简介当采用FEPROM 卡时，CPU可以脱离后备电池运行。程序保存在FEPROM中，出现断电也不会丢失。在硬件组态中定义保持区。 在S7-300中，保持区 (定时器、计数器、位存储器和数据区) 都存放在CPU的可保持存储器区。插入/取下当取下或插入存储器卡时，CPU 要求存储器复位。当插入RAM 卡时，用户程序必须从编程器装入，当插入FEPROM 卡时，它的内

6、容拷贝到工作存储器。失电不带电池断电后，程序块从存储器卡拷贝到工作存储器，对于S7-300，由可保持存储器区提供保持的数据。数据块的数据如果定义成保持 (仅对S7-300)，就保持断电前的状态。用存储器卡中的值设定非保持数据区。修改程序 当修改程序块时，被修改的块存放在工作存储器。当把程序块上载到编程器时，就从工作存储器传到编程器。当失电（不配备电池）时，工作存储器（RAM）被清除。要保持修改的程序块，就 需要：1. 当不带EPROM存储器卡时，保存到硬盘上；2. 当带EPROM存储器卡时，保存到硬盘上或存储器卡上。装入存储器卡 通过SIMATIC管理器把块传到存储器卡上 (插到编程器上)，或

7、利用菜单 PLC -> Download to EPROM Memory Card on CPU 直接写到CPU上的存储器卡上。存储器卡必须事先擦除。个别的块可以重新装入，但是不能删除或覆盖。硬件组态和参数分配硬件组态出厂的模块带有预置参数，如果这些缺省设置正常，就不需要硬件组态。下面的情况需要硬件组态：如果要改变预置参数或模块地址 (例如：允许模块的硬中断)如果要组态通讯连接把分布式外设连接到主站 (PROFIBUS-DP)带有几个CPU或扩展机架的S7-400 站 使用容错可编程控制器 (可选包)设定组态 当组态系统时，就建立了一个设定组态。它包括带有需要模块和相关参数的硬件站。根据

8、设定组态PLC系统被装配起来，在调试的时候，把设定的组态下载到CPU中。实际组态在装配起来的系统中，可以从CPU中读出实际的组态和参数。如果在编程器上项目结构不存在，就需要在项目下建立一个新站。实际组态读出后，可以检查设定的参数，然后存放到项目中。注对于S7-400，按照这样的方法对 CPU 分配参数。当设定的组态和实际的组态不相同时，就中断CPU的启动。调用硬件组套工具，必须在SIMATIC管理器下存在硬件站。插入一个站插入站 通过选择菜单Insert -> Station -> SIMATIC 300 Station or SIMATIC 400 Station 可以在当前项目

9、下插入一个新站。自动为该站分配一个名称SIMATIC 300 (1) ，以后可以修改。 启动硬件组态硬件组态该工具有助于对硬件组态、分配参数和诊断。 启动硬件组态 启动硬件工具：在SIMATIC管理器下选择硬件站，并选择菜单Edit -> Open Object 或双击硬件对象图标“硬件组态” 这是“硬件组态”应用程序窗口，利用它可以从“硬件目录”窗口中插入对象。该窗口的标题条包含项目名称和站名称。“硬件目录” 打开目录：选择菜单 View -> Catalog 或点击工具条中的图标如果选择“Standard”作为硬件目录库，在“硬件目录”窗口中提供所有的机架、

10、模块和接口模块。通过选择菜单Options -> Edit Catalog Profiles 可以建立自己经常使用的目录库。目录中不包括Profibus 从站，使用制造厂商提供的GSE 文件可以加入。GSE 文件包含设备的描述。利用菜单Options -> Install New GSE Files 和 Options -> Update Catalog 在硬件目录中插入从站。这样在Profibus区可以发现新的设备。产生硬件设定组态产生设定组态 指的是指定模块如何在机架中摆放，这个指定的组态可以作为设定组态。机架例如，在硬件目录中打开一个 SIMATIC 300 站，在“R

11、ACK-300”目录中包含一个DIN导轨的图标。双击（或拖拉）该图标可以在“硬件组态”窗口中插入一个导轨。在分成两部分的窗口中出现两个机架表：上面的部分显示一个简表，下面的部分显示带有定货号、MPI地址和 I/O 地址的详细信息。电源如果需要装入电源，双击或拖拉目录中的“PS-300”模块，放到表中的一号槽位上。CPU从“CPU-300”的目录中选择CPU，把它出入二号槽位。3号槽三号槽位为接口模块保留 (用于多层组态)。 在实际配置中，如果这个位置要保留以后安装接口模块，在安装时就必须插入一个占位模块 DM370 。信号模块从四号槽位开始可以插入最多八个信号模块 (SM)、通讯处理器 (CP

12、) 或功能模块 (FM)。 选择槽位，然后双击目录中需要插入的模块，可以把模块插入表中。利用拖拉可以在表中任何位置插入模块。模块地址概况R机架号S相应模块的插槽号DP只有使用分布式外设时才有意义IF当使用M7系统（用C+语言）接口模块ID自由地址分配 当使用 CPU 315-2DP 时，可以为安装模块的槽位分配地址：1.打开硬件组态2.在要修改地址的模块上双击，可以打开“Properties”窗口3.在“Adresses”标签页设定起始地址结束地址由系统自动刷新。CPU 属性分配参数 按照要求给模块分配参数进行配置。完成如下操作：1.在站窗口中选择模块2.双击模块打开“Properties”（

13、属性）对话窗。3.这个对话窗包含9个标签，在其中为CPU的不同特性分配参数（见下页）。CPU 属性：概述“General”标签“General” 标签页提供了模块类型、位置和MPI地址（如果是可编程模块）。MPI 地址如果要把几个PLC 通过 MPI 接口组成网络，必须对每一个CPU分配不同的 MPI 地址。点击“Properties”（属性）按钮打开“Properties - MPI Node”对话窗，它包括两个标签：“General”和 “Parameters”。 CPU 属性：启动启动特性S7-300 和 S7-400 CPU有不同的启动属性。暂时先看S7-300的启动特性。S7-400

14、的启动特性在后面的章节中讨论。全启动S7-300只有“全启动”，新S7-CPU也有“冷启动”。监视时间 “从模块读准备信息的时间 (x100ms)”得电后所有模块处理准备信息的最大时间。如果在这个时间内模块没有CPU发送准备好信息，那末，就说明实际的组态 和设定的组态不相同。 例如：在多层组态中，不管顺序如何所有的电源在这个时间内必须接通。 “传送参数到模块时间 (x100ms)”把参数分配到模块的最大时间 (从“从模块读准备好信息的时间”开始计时)。监视时间用完后，如果所有的模块没有分配完参数，那么，就说明实 际的组态和设定的组态不相同。如果设定组态和实际 只有带有集成DP口的 CPU (和

15、 S7-400) 才能使用“如果设定组态和实际组态不组态不同时启动同时启动”检查框，当设定的组态和实际的组态不同时决定是否让CPU启动。 当设定组态和实际组态不同时，其他S7-300 CPU进入运行模式。CPU 属性：保持保持存储器“保持存储器”标签页用来指定当出现断电或从STOP到RUN切换时需要保持的存储器区域。在S7-300上，两种情况下都执行“全启动”。带后备电池当全启动时，后备电池保持的RAM存储器 (OB, FC,FB, DB) 和位存储器、定时器的全启动 和计数器都被保持。只复位不保持的位存储器、定时器和计数器。不带后备电池如果RAM存储器没有电池作后备，就会丢失所存的信息。只有

16、定义成保持的位存的全启动 储器、定时器和计数器才保存到非易失RAM区。全启动后， 必须重新下载程序：从存储器卡 (如果插入) 或从编程器PG (如果不存在存储器卡)。CPU 属性：循环/时钟存储器循环 “循环扫描监视时间(ms)：”- 如果超过了这个时间，CPU就进入STOP 模式。 超过这个时间的原因：通讯处理、CPU程序中频繁出现中断、错误。- 如果编写了错误处理块 OB 80，扫描时间就会加倍。在此之后，如果循 环时间扔超过加倍后的少描述时间，CPU还会进入STOP模式。“通讯占循环时间的比例：”-通讯限制使用指定的时间比例 (例如：数据通过 MPI 传递到另一个 CPU 或由编程器触发

17、的测试功能）-限制通讯占循环时间的比例会降低CPU和PG之间的通讯-例如：限制通讯到20% 导致100ms的扫描周期有20ms处理通讯任务过程映象的大小 使用CPU 318-2 和几种 S7-400 CPU，可以指定过程映象区 (用字节)。过程映象总是从输入或输出字节0开始。时钟存储器时钟存储器是周期改变的一些存储器位 (占空比为 1:1)。 时钟存储器中的每一位都分配特定的周期/频率。闪光频率为0.5Hz 的闪光灯的例子：(周期 = 2s, 灯接通 = 1s, 灯关闭 = 1s).CPU 属性：保护设定操作设定特性 (保护级别1，不分配口令)：CPU上钥匙开关的位置决定保护：钥匙开关在RUN

18、-P 位置或STOP位置：没有限制钥匙开关在RUN 位置：只读访问！口令 如果用口令分配一个保护等级（直到存储器复位一直有效），只有知道口令的人员才能进行读写访问。 不知道口令的人员有如下的限制：保护 1级：和设定的特性一致保护 2级： 只读访问，不管钥匙开关位置如何保护 3级： 禁止读写，不管钥匙开关位置如何口令保护模块的特性例：如果要执行“Modify Variable（修改变量）”功能，必须输入已经分配2级保护参数模块的口令。访问权限也可以在SIMATIC管理器下输入要保护的模块的口令：1.选择保护的模块或S7 程序2.通过菜单PLC -> Access Rights 输入口令。当

19、输入口令后，只有当最后S7应用完成时访问权限才有效。操作用此功能调整测试功能：在过程操作中, 如“Monitor”或 “Monitor/Modify Variable”的测试功能受限制，扫描周期增加但不能超过允许的扫描时间，不能执行断点测试和单步测试。在测试操作中, 通过PG/OP的所有测试功能不受限制，但是它们会显著增加扫描时间。CPU 属性：诊断/时钟系统诊断如果不选择“Record cause of CPU STOP” ，当CPU进入停止模式时，“CPU 信息”中，停机原因不传到编程器。停止的原因记录在诊断缓冲区。时钟网络设备中的时钟同步问题在“故障处理”一章中讨论。但是，也可以按照指定

20、的校正因子自动校正时钟时间。校正因子校正因子用于修正时钟24小时的精度。校正因子可以是正或负值。例如：如果时钟24小时快3秒，这个校正因子就是“-3000ms”。注“中断”、“时间日期中断”和“定时中断”在“组织块”中讨论。保存硬件设定组态与下载到模块保存选择菜单 Station->Save 保存当前项目的当前组态（不产生系统数据块）。保存并编译 当选择菜单 Station->Save and Compile 或点击工具条中的 图标时，就把组态和参数分配保存到系统数据块中。一致性检查选择菜单Station -> Consistency Check 检查是否能够产生组态数据。下

21、载选择菜单 PLC -> Download 或点击工具条中的 图标，就可以把选择的组态下载到PLC。PLC必须在“STOP”模式！系统数据块当组态硬件时，产生并修改SDB。系统数据块 (SDB) 包含组态数据和模板参数，它们下载到CPU的工作存储器中。这样就易于更换模块，因为在启动时从系统数据块把参数下装到新模块。在编程器中，系统数据块存放在: Project Station CPU S7_program Blocks System_data中。双击My Briefcase 图标 打开系统数据块的列表。如果使用Flash EPROM存储器卡，也应保存SDB。这样，当断电时如果不用后备电池

22、组态就不丢失。上载硬件实际组态到编程器介绍在下面的情况下需要组态：如果需要修改模块的基本地址带分布式I/O的站对带有几个CPU或扩展机架的S7-400 可以从CPU读出实际的组态，查看实际系统的参数设置。实际组态在启动过程中，CPU 产生一个实际组态，也就是说，保存模块的设置和根据固定算法分配的地址。如果不分配参数，就使用出厂的缺省参数。 系统把该实际组态存放在系统数据块中。上载到 PG有两个方法把实际的组态上载到编程器PG:1.在SIMATIC 管理器中：通过选择菜单 PLC -> Upload Station.2.在硬件组态工具中：通过菜单 PLC -> Upload 或单击

23、图标保存在 PG上从硬件读出的实际组态插入到所选择的一个新站中。注当读实际组态时，模块的序号不能全部识别出来。由于这个原因，应该检查组态，如果需要插入已有模块的精确模块类型。要这样做，选择模块，然后选择菜单 Options -> Specify Module。 SIMATIC 管理器中显示硬件诊断介绍利用此功能，可以快速获得PLC的状态。例如，如果在一个带诊断功能的模块出现硬件故障，利用符号就可以确定哪个模块有故障，它在什麽地方。当双击故障模块时，就会显示一些详细信息。打开工具在SIMATIC 管理器下选择菜单 PLC->Diagnose Hardware；第二种方法是在硬件组态工具中打开在线站或单击工具条中的图标。描述当打开系统诊断时，从CPU中读出硬件组态 (屏幕左面)，所有的模块（包括那些扩展机架和分布式I/O）都显示出来。如果CPU 在STOP 模式或模块中有故障，就会有一个符号标示出。双击CPU 或故障模块可以得到更多的诊断信息 (见屏幕右面)，在例中，模拟量模块有一个供电故障。注在SIMATIC管理器下，如果选择菜单 Options -> Customize -> View 并选择 “D