西門子CPU模塊 1511C-1 PN

1.        系統(tǒng)存儲器：

系統(tǒng)存儲器用于存放輸入輸出過程映像區(qū)（PII,PIQ）、位存儲器(M)、定時器(T)和計數(shù)器(C))、塊堆棧和中斷堆棧以及臨時存儲器(本地數(shù)據(jù)堆棧)。

2.        工作存儲器：

工作存儲器僅包含運行時使用的程序和數(shù)據(jù)。RAM 工作存儲器集成在CPU中， RAM中的內(nèi)容通過電源模塊供電或后備電池保持。除了S7 417-4 CPU可以通過插入的存儲卡來擴展工作存儲器外，其他PLC的工作存儲器都無法擴展。

3.    裝載存儲器：

裝載存儲器是用于存放不包含符號地址分配或注釋(這些保留在編程設(shè)備的存儲器中)的用戶程序。裝載存儲器可以是存儲器卡、內(nèi)部集成的RAM或內(nèi)部集成的EPROM.

4.    保持存儲器：

保持存儲器是非易失性的RAM，通過組態(tài)可以在PLC掉電后即使沒有安裝后備電池的情況下，保存一部分位存儲器（M）、定時器(T)、計數(shù)器（C）和數(shù)據(jù)塊(DB)。在設(shè)置CPU參數(shù)時一定要要保持的區(qū)域。（注意：由于S7-400 PLC沒有非易失性RAM，即使組態(tài)了保持區(qū)域，再掉電時若沒有后備電池，也將丟失所有數(shù)據(jù)。這是S7-300 PLC 與S7-400 PLC 的重要區(qū)別）                              

1)     當(dāng)在step7 中執(zhí)行下裝（download）時，會把編程設(shè)備中的用戶程序下裝到CPU的裝載存儲區(qū)，同時會把運行時使用的程序和數(shù)據(jù)寫入工作存儲區(qū)(如OB1和數(shù)據(jù)塊)。

2)     若CPU沒有后備電池，當(dāng)系統(tǒng)斷電時，在工作存儲器中定義了保持特性的數(shù)據(jù)塊會把數(shù)據(jù)寫入保持存儲器中，上電后保持存儲器會把斷電時的數(shù)據(jù)寫入到工作存儲區(qū)， 保證了運行數(shù)據(jù)斷電不丟失（過程如圖7－1中與箭頭所示）。

3)    若CPU沒有后備電池，當(dāng)系統(tǒng)斷電時，系統(tǒng)存儲區(qū)中定義n的保持位存儲器(M)、定時器(T)和計數(shù)器(C))斷電時也會寫入保持存儲器，恢復(fù)上電時斷電時的數(shù)據(jù)重新寫入，保證了運行數(shù)據(jù)斷電不丟失（如圖7－1中與箭頭所示）。  

2. S7-300 CPU的分類

    按照CPU 的裝載存儲器來分類：新型S7-300 CPU、標(biāo)準(zhǔn)型S7-300 CPU、帶內(nèi)置EPROM 的S7300 CPU，具體描述如下：

2.1 新型S7-300 CPU

 新型S7-300 CPU是指使用MMC卡作為其裝載存儲器的CPU,此類CPU不用安裝后備電池,免維護。由于新型S7300-CPU它不含內(nèi)置的裝載存儲器，因此必須使用MMC卡。新型的S7-300 CPU包括緊湊型 (即CPU31xC系列)和由標(biāo)準(zhǔn)型更新的新型CPU。任何程序的下載方式都直接保存到卡中， 沒有MMC卡，是無法把程序下載到CPU中的。

注意：在西門子的CPU上必須使用西門子的MMC卡，不能使用數(shù)碼相機、或PDA等數(shù)碼產(chǎn)品使用的通用型MMC卡。目前應(yīng)用于以下幾種PLC產(chǎn)品：

              訂貨號                         產(chǎn)品名稱

6ES7 314-1AF**-0AB0            新型CPU 314

6ES7 315-2AG**-0AB0           新型CPU 315-2DP

6ES7 312-5BD**-0AB0            CPU312C

6ES7 313-5BE**-0AB0            CPU313C

6ES7 313-6CE**-0AB0            CPU313C-2DP

6ES7 313-6BE**-0AB0            CPU313C-2PTP

6ES7 314-6CF**-0AB0            CPU314C-2DP         

6ES7 314-6BF**-0AB0            CPU314C-2PTP

6ES7 613-1CA**-0AE3            C7 613  

6ES7 635-2EC**-0AE3            C7 635   OP

6ES7 635-2EB**-0AE3        C7 635       OP

6ES7 151-7***-0AB0            ET200S with CPU           

注：以上產(chǎn)品的訂貨號會因為產(chǎn)品軟硬件的升級略有調(diào)整，產(chǎn)品特性以產(chǎn)品名稱為準(zhǔn)。

西門子CPU模塊 1511C-1 PN

S7-400H

　　具有冗余設(shè)計的高可用性自動化系統(tǒng)。

　　用于具有很高故障安全要求的應(yīng)用：

　　重新啟動成本很高、停產(chǎn)代價高昂、幾乎不需要監(jiān)視且維護選項較少的過程。

　　冗余設(shè)計的集中功能

　　提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置

　　也可使用具有標(biāo)準(zhǔn)可用性的 I/O：單側(cè)配置

　　熱后備：發(fā)生故障時，自動切換到備用設(shè)備。

　　包含 2 個單獨機架或一個分隔式*機架的配置

　　通過冗余 PROFIBUS DP 或系統(tǒng)冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O。

　　S7-400F/FH

　　故障安全型自動化系統(tǒng)，適用于具有很高安全要求的工廠

　　符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的安全要求（IEC61508 的 SIL3、DINV19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）

　　如果需要，也可通過冗余設(shè)計來實現(xiàn)容錯

　　不對安全相關(guān) I/O 進行額外接線

　　通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 實現(xiàn)安全通信

　　基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O

　　適用于非安全相關(guān)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)模塊也可以在自動化系統(tǒng)中使用

　　隔離模塊用于在一個 ET 200M 的安全模式下組合使用故障安全模塊和標(biāo)準(zhǔn)模塊。

在I/O尋址設(shè)備工作正常的情況下，從單邊讀入的信息始終可以被兩個*控制器使用。在出現(xiàn)故障的情況下，受到影響的*控制器的I/O模塊將會停止工作。

單邊組態(tài)用于：

• 不需要很高可用性的工廠部分。

• 連接基于用戶程序的冗余 I/O。此時，系統(tǒng)必須具有一種對稱設(shè)計。

增加可用性（倒換型配置）

在switched組態(tài)中，I/O模塊為單通道設(shè)計，但是其尋址工作是由兩個*控制器通過冗余PROFIBUS DP完成。Switched I/O模塊僅能插接

• 一個ET 200M分布式I/O設(shè)備

.

至*控制器的連接通過PROFIBUS DP實現(xiàn)。此時，switched ET 200M連接至兩個子單元上。

I/O 的冗余性

3.1版以及更高版本的操作系統(tǒng)均支持冗余I/O。

冗余 I/O 模塊以冗余方式成對配置。使用冗余I/O可以實現(xiàn)可用性的大化，因為這種工作模式能夠容忍一個CPU、PROFIBUS或者信號模塊出現(xiàn)故障。

配置選項

可進行下列配置：

• 針對單側(cè) DP 從站采用冗余 I/O

• 針對切換式 DP 從站采用冗余 I/O

適宜的 I/O 模塊

彼此冗余的模塊的類型必須相同，且采用相同的設(shè)計（例如，均為集中式或者均為分布式）。插槽不強制規(guī)定。不過，出于可用性原因，建議在不同的站中使用。關(guān)于可以使用哪些模塊，請咨詢用戶支持部門或者參考相關(guān)手冊。

FM 和 CP 的冗余

這兩種不同的組態(tài)都可以以冗余方式使用功能模塊（FM）和通信處理機（CP）：

• 切換冗余設(shè)計：
  功能模塊（FM）/通信處理機（CP）可以成雙地連接至單個ET 200M或者一個switched ET 200M。

• 雙通道冗余設(shè)計：
  功能模塊（FM）/通信處理機（CP）可以插接兩個子單元或者子單元所連接的擴展單元（參見單邊組態(tài)）。

此時可以不同方式取得模塊的冗余性：

• 由用戶編程：
  在功能模塊和SIMATIC通信處理機上，總體上說，用戶可以對其冗余功能進行編程。識別出主動模塊，當(dāng)檢測到可能出現(xiàn)故障時啟動切換操作。所需要的程序與用于配有冗余FM/CP的單個CPU的程序相*：

• 由操作系統(tǒng)直接支持。
  對于SIMATIC NET-CP 443-1，冗余由操作系統(tǒng)直接支持。詳細信息，參見下面的“通信"。

S7-400F/FH

故障安全型S7-400F/FH自動化系統(tǒng)可以根據(jù)需求進行不同的組態(tài)：

S7-400F的單通道單側(cè)I/O

工廠需要使用故障安全型控制器。無需容錯。需要下列部件：

• 1 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。

• 1 PROFIBUS DP 連接線。

• ET 200M，配有IM 153-2。

• 故障安全信號模塊，非冗余型。

在發(fā)生故障的情況下，I/O不可用。故障安全信號模塊為被動型。

單通道switched I/O，用于S7-400FH

工廠需要使用故障安全型控制器。對于 CPU 需要容錯。需要下列部件：

• 2 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。

• 2 根 PROFIBUS DP 連接線。

• 1 個 ET 200M ，帶 2 個 IM 153-2 (冗余)。

• 故障安全信號模塊，非冗余型。

在CPU、IM 153-2或者PROFIBUS DP連接線出現(xiàn)故障的情況下，控制器仍然保持可用狀態(tài)。在故障安全信號模塊或者ET 200M出現(xiàn)故障的情況下，I/O不再可以使用。故障安全信號模塊為被動型。

冗余switched I/O，用于S7-400FH

工廠需要使用故障安全型控制器。在CPU側(cè)和I/O側(cè)，必須實現(xiàn)容錯功能。需要下列部件：

• 2 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。

• 2 根 PROFIBUS DP 連接線。

• 2 個 ET 200M ，帶 2 個 IM 153-2 (冗余)。

• 故障安全信號模塊，冗余型。