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西門子S7-200 PLC CPU工作方式

    1．工作方式

    S7-200 CPU有兩個工作方式：STOP方式和RUN方式。在主機前面板上有LED顯示當前的工作方式。

    (1) STOP方式。當CPU處于STOP方式時，對于掃描周期，這兩種方式的主要差別是在STOP方式下不運行用戶程序，此時可以向CPU裝載用戶程序或進行CPU的配置。

    (2) RUN方式。當CPU工作在RUN方式時，在每個掃描周期中執(zhí)行用戶程序。

    2．改變CPU工作方式的方法

    (1)用PLC上的方式開關來手動切換，方式開關有3個擋位：STOP、RUN和TERM ( Terminal)方式。

    ■  如果設置開關為TERM方式，則允許使用軟件(STEP 7-Micro/Win)來控制CPU的工作方式。

    ■  如果設置開關設為TERM或STOP方式，且電源發(fā)生變化，則電源恢復后，CPU會自動進入STOP方式。

    ■  如果設置開關設為RUN方式，電源恢復后，則自動進入RUN方式。

    (2)用STEP 7-Micro/Win32編程軟件，應首先把主機的方式開關置于TERM或RUN位置，然后在此軟件平臺單擊STOP和RUN方式按鈕。

    (3)在用戶程序中用指令由RUN方式轉換到STOP方式，前提是程序邏輯允許中斷程序的執(zhí)行。
(1)存儲系統(tǒng)。S7-200系列PLC的存儲系統(tǒng)由RAM和E²PROM兩種類型的存儲器構成，CPU模塊內(nèi)部配備一定容量的RAM和E²PROM，同時CPU模塊支持可選的E²PROM存儲器卡。存儲系統(tǒng)如圖3.3所示，各CPU的存儲容量如表33所示。

    (2)存儲器及其使用。

    S7-200的程序從廣義上看，由3部分構成：用戶程序、數(shù)據(jù)塊和參數(shù)塊。用戶程序是必選部分，數(shù)據(jù)塊和參數(shù)塊是可選部分，參數(shù)塊主要是指CPU的組態(tài)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)塊主要是用戶程序執(zhí)行過程中所用到的和生成的數(shù)據(jù)。

    對存儲系統(tǒng)的使用主要包括以下幾個方面：

    1)上傳和下載用戶程序。上傳和下載用戶程序指的是用STEP 7-Micro/Win編程軟件進行編程時，PLC主機和計算機之間程序、數(shù)據(jù)和參數(shù)的傳送。

    上傳用戶程序：是將PLC中的程序和數(shù)據(jù)通過通信設備上傳到計算機中進行程序檢查和修改。當從PLC上傳一個程序時，如果RAM中相對E²PROM有剩余的數(shù)據(jù)塊，則用戶程序和組態(tài)配置從RAM中上傳到計算機，存于E²PROM中的數(shù)據(jù)塊將同存在于RAM中剩余的數(shù)據(jù)塊合并，然后把完整的數(shù)據(jù)塊傳到計算機上。

    下載用戶程序：是將編制好的程序、數(shù)據(jù)和CPU組態(tài)參數(shù)通過通信設備下載到PLC中以進行運行調試。下載用戶程序時，用戶程序、數(shù)據(jù)和組態(tài)配置參數(shù)存于主機存儲器的RAM中，同時主機會自動地把這些內(nèi)容裝入E²PROM以保存。

    2)定義存儲器保持范圍。當系統(tǒng)運行時有時會出現(xiàn)電源掉電的意外情況，為了使掉電時系統(tǒng)運行的一些重要參數(shù)不丟失，可以在設置CPU參數(shù)時定義可選的要保持的存儲區(qū)。用戶可以定義的存儲保持的存儲區(qū)有：變量存儲器V、通用輔助繼電器M、計數(shù)器c和定時器T(只有TONR)。

    3)用程序保存數(shù)據(jù)。用戶可以用程序將存儲在RAM中的字節(jié)、字或雙字數(shù)據(jù)備份到EEPROM存儲器。這項功能可以用于保存變量存儲器區(qū)任意位置的數(shù)據(jù)。

    保存操作會使所寫的數(shù)據(jù)覆蓋先前E²PROM中變量存儲器區(qū)的數(shù)據(jù)，但這種操作不會更新存儲器卡的內(nèi)容。一次存E²PROM的操作會將掃描周期延長至15～20ms。

    由于E²PROM的這種存操作的次數(shù)有限，所以應盡量減少存操作的次數(shù)。只有在特殊情況發(fā)生時，才可以執(zhí)行這種操作。

    4)存儲卡的使用。

    存儲卡是一個便攜式的E²PROM存儲器，可以用于備份PLC中的程序和重要數(shù)據(jù)。可以利用存儲卡進行備份的內(nèi)容包括：用戶程序、CPU組態(tài)參數(shù)和變量存儲器區(qū)中保存的數(shù)據(jù)。

    備份方法：去掉存儲器卡接口的保護帶，把存儲器卡小心插入主機上的對應接口。

    利用編程軟件將CPU置于停機狀態(tài)。

    5)下載程序到主機（如果程序已經(jīng)下載到主機，則可以省略這一步）。

    6)使用菜單命令PLC中的Program Memory Cartridge將主機E²PROM存儲器中的程序和數(shù)據(jù)復制到存儲器卡。

    復制完成后可以卸下存儲器卡。

    7)用存儲卡恢復程序和數(shù)據(jù)的方法非常簡單，只要正確安裝后，接通電源，主機自動完成恢復工作。

    (3)存儲安全。PLC系統(tǒng)提供了多種存儲方法來確保用戶程序、用戶數(shù)據(jù)和CPU的組態(tài)數(shù)據(jù)的安全不丟失。主要方法如下：

    1)主機CPU模塊內(nèi)部配備的E²PROM，上傳程序時，可自動裝入并保存用戶程序、數(shù)據(jù)和CPU的組態(tài)數(shù)據(jù)。

    2)用戶可以用程序將存儲在RAM中的數(shù)據(jù)備份到E2PROM存儲器。

    3)主機CPU提供一個超級電容器，可使RAM中的程序和數(shù)據(jù)在斷電后保持幾天之久。

    4) CPU提供一個可選的電池卡，可在斷電后超級電容器中的電量*耗盡時，繼續(xù)為內(nèi)部RAM存儲器供電，以延長數(shù)據(jù)所存的時間。

    5)可選的存儲器卡可使用戶像使用計算機磁盤一樣來方便地備份和裝載程序和數(shù)據(jù)。

    (1)主機外形。SIMATIC S7-200系統(tǒng)CPU 22X系列PLC主機（CPU模塊）的外形如圖3.2所示。

    (2)主機性能指標?？删幊绦蚩刂破髦鳈C及其他模塊的技術性能指標反映出其技術的*程度和性能，是設計PLC應用系統(tǒng)時選擇PLC主機和相關設備的主要參考依據(jù)。S7-200 22X各主機的主要技術性能指標如表3.1所示。

    (3)基本結構特點。

    1)輸出類型。4種CPU各有晶體管輸出和8繼電器輸出兩種類型，具有不同電源電壓和控制電壓。各類型的型號如表3.2所示。

    2)電源輸出。內(nèi)部配有+5V擴展電源，輸出電流可達1000mA；集成的24V負載電源可直接連接傳感器和驅動負載，輸出電流可達400mA。

    3)存儲安全。E2PROM存儲模塊，可選，可在不用編程器的條件下作為拷貝與修改程序的快速工具，并可進行輔助軟件歸檔工作。超級電容和電池模塊，用于長時間保存數(shù)據(jù)，用戶數(shù)據(jù)可通過主機的超級電容存儲若干天。電池模塊可選，可使數(shù)據(jù)的存儲時間延長到200天。

    4)高速反應。脈沖捕捉功能，可以用普通輸入端子捕捉比CPU掃描周期更快的脈沖信號。

    中斷輸入，它允許以極快的速度對信號的上升沿作出響應。

    高速計數(shù)器，速度為30kHz，可編程并具有復位輸入，多個獨立的輸入端可同時用于加減計數(shù)，可以連接相應數(shù)量的相位差為90°的A/B相增量編碼器。

    脈沖輸出，2路大可達20kHz的高頻脈沖輸出，可用于驅動步進電機和伺服電機以實現(xiàn)準確定位任務。

    5)模擬電位器?？梢杂媚K電位器來改變它對應的特殊寄存器中的數(shù)值，可以即時更改程序運行中的一些參數(shù)，如定時和計數(shù)的設定值、過程量的控制參數(shù)等。

    6)實時時鐘?？捎靡詫π畔⒓幼r間標記，記錄機器運行時間或對過程進行時間控制。

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