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西門子S7-300控制器 西門子S7-300控制器
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問題1：S7-200 CPU內部存儲區(qū)類型,？
回答：S7-200 CPU內部存儲區(qū)分為易失性的RAM存儲區(qū)和保持的EEPROM兩種,，其中RAM包含CPU工作存儲區(qū)和數據區(qū)域中的V數據存儲區(qū)、M數據存儲區(qū),、T(定時器)區(qū)和C(計數器)區(qū),，EEPROM包含程序存儲區(qū)、V數據存儲區(qū)的全部和M數據存儲區(qū)的前14個字節(jié),。
也就是說V區(qū)和MB0-MB13這些區(qū)域都有對應的EEPROM保持區(qū)域,。
EEPROM的寫操作次數是有限制的(少10萬次，典型值為100萬次)，所以請注意只在必要時才進行保存操作,。否則,，EEPROM可能會失效，從而引起CPU故障,。
EEPROM的寫入次數如果超過限制之后,，該CPU即不能使用了，需要整體更換CPU,，不能夠只更換CPU內EEPROM,，西門子不提供這項服務。
問題2：S7-200 CPU的存儲卡的作用,？
回答：S7-200還提供三種類型的存儲卡用于存儲程序,，數據塊，系統(tǒng)塊,，數據記錄（歸檔）,、配方數據，以及一些其他文件等,，這些存儲卡不能用于實時存儲數據,，只能通過PLC—存儲卡編程的方法將程序塊/數據塊/系統(tǒng)塊的初始設置存于存儲卡內。
存儲卡分為兩種,，根據大小共有三個型號,。
32K存儲卡：僅用于儲存和傳遞程序、數據塊和強制值,。32K存儲卡只可以用于向新版（23版）CPU傳遞程序,，新版CPU不能向32K存儲卡中寫入任何數據。而且32K存儲卡不支持存儲程序以外的其他功能,。訂貨號：6ES7 291-8GE20-0XA0,。
64K/256K存儲卡：可用于新版CPU（23版）保存程序、數據塊和強制值,、配方,、數據記錄和其他文件（如項目文件、圖片等）,。64K/256K新存儲卡只能用于新版CPU（23版）,。64K存儲卡訂貨號： 6ES7 291-8GF23-0XA0；256K存儲卡訂貨號：6ES7 291-8GH23-0XA0,。
為了把存儲卡中的程序送到CPU中,，必須先插入存儲卡，然后給CPU上電,，程序和數據將自動復制到RAM及EEPROM中,。
存儲卡的使用完整限制條件,，請參考《S7-200系統(tǒng)手冊》附錄A 技術規(guī)范—可選卡件一節(jié)。
S7-200的外部存儲卡有哪些功能,？
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問題3：S7-200 CPU內的程序是否具有掉電保持特性,？
回答：S7-200 CPU內的程序塊下載時，會同時下載到EEPROM中,，也就是說程序下載后,，將保持。同樣,，系統(tǒng)塊和數據塊下載時,，也會同時下載到EEPROM中。
問題4：S7-200 CPU內部的數據的掉電保持特性,？
回答：S7-200系統(tǒng)手冊第四章——“PLC基本概念”一章中“理解S7--200如何保存和存儲數據”一節(jié)詳細介紹了S7-200 CPU內數據的掉電保持特性,，建議用戶仔細閱讀。
S7-200 CPU內的數據分為RAM區(qū)和EEPROM區(qū),。
其中,，RAM區(qū)數據需要CPU內置的超級電容或者外插電池卡才能實現掉電保持特性。
對于CPU221和CPU222的內置超級電容,，能提供典型值約50小時的數據保持,。
對于CPU224，CPU224XP,，CPU224XPsi和CPU226的內置超級電容,，能提供典型值約100小時的數據保持。
超級電容需要在CPU上電時充電,。為達到上述指標的數據保持時間,，需要連續(xù)充電至少24小時。
當該時間不夠時,，可以購買電池卡,，以獲得更長時間的數據保持時間,。
EEPROM區(qū)能實現數據保持,，不依靠超級電容或者電池就可以保持數據。
問題5：S7-200 CPU內部數據的工作順序,？
回答：S7-200 CPU一上電后,，CPU先去檢查RAM區(qū)域中的數據，如果在超級電容或者電池有電的情況下,，數據并未丟失,，則使用該RAM區(qū)的數據；如果超級電容或者電池沒電了,，導致數據丟失,，則CPU去讀EEPROM中相應的區(qū)域(包含數據塊中的數據定義內容),，如果在EEPROM中存有保持的數據，則CPU將EEPROM中的數據寫回到RAM區(qū)中,，再進行下面的工作,。
如果EEPROM中也沒有對應存儲區(qū)的數據了，則該存儲區(qū)的數據將變成0,。
問題6：S7-200 CPU電池卡的使用注意事項,？
回答：新版S7-200 CPU電池卡有兩種型號。
對于CPU221和CPU222,，由于其中沒有實時時鐘,，則對應的為時鐘電池卡，訂貨號為：6ES7297--1AA23--0XA0,。
對于CPU224,，CPU224XP，CPU224XPsi和CPU226,，電池卡僅提供電池功能,，訂貨號為：6ES7 291--8BA20--0XA0，該款電池卡型號又叫做BC293,。
電池卡的壽命典型值約為200天,，當插上電池卡后，如果CPU處于工作狀態(tài)或者超級電容有電的情況下,，并不消耗電池卡的電量,。當電池卡的電量消耗完畢之后，該電池卡就報廢了,。
S7-200電池卡不能充電,，使用完畢就不能再用了，只能購買新的電池卡了,。
S7-200沒有檢測電池卡內剩余電量的狀態(tài)位和這種功能,。
新版S7-200 CPU電池卡不能用于老CPU，即訂貨號為6ES7xxx-xxx21-0XB0和6ES7xxx-xxx22-0XB0以及更老版本的CPU,。
圖1
以上為兩種電池卡以及所在插槽位置,。
電池卡的使用完整限制條件，請參考《S7-200系統(tǒng)手冊》附錄A 技術規(guī)范—可選卡件一節(jié),。
問題7：S7-200 CPU內EEPROM的使用方法,？
回答：EEPROM的寫入分為如下幾種情況：
1、MB0—MB13的設置,，只需要在系統(tǒng)塊—斷電數據保持中設置即可,。
默認情況下，系統(tǒng)塊設置如下圖藍框中所示,，即MB14—MB31,，這些區(qū)域沒有對應的EEPROM區(qū)域,，無須考慮EEPROM寫入次數限制。
圖2
MB0—MB13如果在系統(tǒng)塊中設置成掉電保持區(qū)域,，如圖2紅框中所示,，并將系統(tǒng)塊下載到CPU之后，則這14個字節(jié)的數據在掉電的瞬間會將數值寫入EEPROM中,，如果掉電時間超過超級電容和電池的保持時間之后,，再上電時，CPU會將EEPROM中存儲的數據數值寫回到RAM中對應的存儲區(qū),，實現保持數據的目的,。
注意：實現該功能一定要將修改過的系統(tǒng)塊下載到CPU中。
2,、數據塊中定義的數據,，如圖3所示，當下載數據塊的時候,，同時會將定義的數據下載到EEPROM中,，這樣，當掉電時間超過超級電容和電池的保持時間之后,，再上電時,，CPU會將EEPROM中存儲的數據塊中定義的數據數值寫回到RAM中對應的存儲區(qū)，實現保持數據的目的,。也就是恢復成數據的初始設置值,。
注意：實現該功能一定要將定義好數據的數據塊下載到CPU中。
圖3
3,、使用SMB31和SMW32控制字來實現將V區(qū)的數據存到EEPROM中
特殊存儲器字節(jié)31 (SMB31)命令S7-200將V存儲區(qū)中的某個值復制存儲器的V存儲區(qū),，置位SM31.7提供了初始化存儲操作的命令。特殊存儲器字32 (SMW32)中存儲所要復制數據的地址,。如圖4為S7-200系統(tǒng)手冊內關于SMB31和SMW32的使用說明,。
圖4
采用下列步驟來保存或者寫入V存儲區(qū)中的一個特定數值：
1. 將要保存的V存儲器的地址裝載到SMW32中。
2. 將數據長度裝載入SM31.0和SM31.1,。具體含義如圖4所示,。
3. 將SM31.7置為1。
圖5
注意：如果在數據塊中定義了某地址的數據,，而又使用這種辦法存儲同樣地址的數據,，則當CPU內超級電容或電池沒電時，CPU再上電時將采用SMB31和SMW32存儲的數據,。
問題8：EEPROM寫入次數的統(tǒng)計？
回答：每次下載程序塊/數據塊/系統(tǒng)塊或者執(zhí)行一次SMB31.7置位的操作都算作對EEPROM的一次寫操作,，所以請注意在程序中一定不要每周期都調用SMB31/SMW32用于將數據寫入EEPROM內,，否則CPU將很快報廢,。
問題9：不使用數據塊的方法，如何在程序中實現不止一個V區(qū)數據的存儲,？
回答：由于SMB31/SMW32一次多只能送入一個V區(qū)雙字給EEPROM區(qū)域,，因而當有超過一個雙字的數據需要送入EEPROM中時，需要程序配合實現,。具體操作方法可參照如下的例子,，即使用SMB31/SMW32送完一個數據（字節(jié)/字/雙字）之后，通過一個標志位（如M0.0）來觸發(fā)下一個SMB31/SMW32操作,，之后需要將上一個標志位清零,，以用于下一次的存儲數據的操作。
由于SM31.7在每次操作結束之后都自動復位,，因而不能使用它作為第二次觸發(fā)操作的條件,。
以上程序僅供參考。
1.1 簡介
HART (Highway Addressable Remote Transducer),，可尋址遠程傳感器高速通道的開放通信協(xié)議, HART協(xié)議使用FSK技術,，在4~20mA信號過程量上疊加一個頻率信號，成功的實現模擬信號和數字信號雙向通訊,，而不互相干擾,。
HART 模擬量模塊是指除了可以提供模擬量數值外，還可以提供 HART 通訊功能的模擬量模塊,。HART 模擬量模塊可以用于PROFIBUS-DP 的分布式 I/O 從站中,。（使用6ES7153-2BA02-0AB0及更高版本或6ES7153-2BB02-0AB0及更高版本的接口模塊作為連接 PROFIBUS-DP 的從站接口）。
1.2 多變量讀取
在實際應用中通常用SFC58,，SFC59進行數據記錄的讀寫實現多變量的讀取,。但6ES7153-2BA02-0AB0 或更高版本可以使用HART變量直接進行多變量的讀取。
1.3 HART變量
基本要求：IM 153-2（6ES7153-2BA02-0AB0 或更高版本）和 STEP 7（V5.4 SP3 或更高版本）
地址分配：HART 模塊占用 16 個輸入/輸出字節(jié),。 如果組態(tài) HART 變量,，該模塊將為每個 HART變量分配5 個字節(jié)，其中4個字節(jié)表示過程值,，一個字節(jié)表示質量代碼,。
HART變量數量：6ES7153-2BA02-0AB0模塊可以多分配 8 個 HART 變量，每個通道的HART 變量不超過 4 個,。 您可以在模塊的屬性對話框中為通道分配 HART 變量,。
IO資源：如果使用全部 8 個 HART 變量，則 每個HART 模擬量輸入模塊總共占用 56 個輸入/輸出字節(jié)（16 個字節(jié) + 8 x 5 個字節(jié) = 56 個字節(jié)）,。“無”組態(tài)不占用其它輸入字節(jié),。
組態(tài) HART 變量：可以在 STEP 7 HW Config 中分配 HART 變量。
多變量：PV,，SV,，TV,，QV
● PV（Primary Variable，主變量）
● SV（Secundary Variable,，二級變量）
● TV（Teritary Variable,，三級變量）
● QV（Quatenary，四級變量）
HART變量結構：
圖1
質量代碼含義：
| Quality-Code (QC) | Meaning | 含義 |
| 0x4C or 0 | Initialization: 0 value of IM and 4C of module | 初始化：IM 的值為 0,，模塊為 4C |
| 0x18 | Communication cancelled / no communication | 通訊已取消/無通訊 |
| 0x0C | Fault in HART device | HART 設備故障 |
| 0x47 | HART device is busy | HART 設備繁忙 |
| 0x84 | OK “Configuration changed” | “組態(tài)已更改” |
| 0x80 | OK | 正常 |
表1
1.4 直接讀取HART變量的條件：
(1) IM支持這種通訊方式
(2) 模板信息中有hart variables的可以支持
(3) 儀表本身也要能支持多變量
只有在三者滿足的情況下才可以通訊成功,。
接口模板是否支持直接讀取HART變量請參見下圖：
6ES7153-2BA02-0AB0:
圖2
6ES7153-2BA01-0AB0:
圖3
HART 模擬量模塊是否支持直接讀取HART變量請參見下圖：
其中6ES7331-7TF01-0AB0支持。6ES331-7TF00-0AB0不支持,。
圖4
2. 工程實例
2.1 軟硬件列表
| 模塊(軟件)名稱 | 模塊(軟件)型號 | 定貨號 | 數量 |
| 底板 | RACK | 6ES7390-1AE80-0AA0 | 1 |
| 電源 | PS307 | 6ES7307-1BA00-0AB0 | 1 |
| CPU | 315-2DP | 6ES7315-2AG10-0AB0 | 1 |
| MMC | MMC 4M | 6ES7953-8LM20-0AA0 | 1 |
| 以太網模塊 | 343-1 | 6GK7343-1CX10-0CE0 | 1 |
| ET200M接口模塊 | IM153-2 | 6ES7153-2BA02-0XB0 | 1 |
| HART模板 | 8XAI | 6ES7331-7TF01-0AB0 | 1 |
| HART儀表 | TH-300 | 7NG3212-0NN00 | 1 |
| 通訊電纜 | 6XV1830-0EH10 | 若干米 | |
| DP接頭 | 6ES7 972-0BB50-0XA0 | 2 | |
| Step7 | V5.4 SP4 | 6ES7810-4CC08-0YA5 | 1 |
表2
2.2 HART模板接線方法：
對于6ES7331-7TF01-0AB0模板和HART儀表的接線,，請參見下圖：
(1)、紅色線為 +24V,，黑色線為 0V,。
(2)、黃色信號線為S+,，棕色信號線為S-,。
在例程中使用的HART儀表為兩線制，此時需要短接10,，11,。如果為四線制則不需要，具體接線請參考模板手冊,。
圖5
2.3 硬件組態(tài)步驟：
a. 使用Step7 v5.4 創(chuàng)建300主站項目,，在硬件組態(tài)窗口依訂貨號添加背板、電源,、CPU,、343-1模塊。參見下圖：
圖6
b. 雙擊DP接口,，添加DP網絡并定義網絡參數,。參見下圖：
圖7
c. 添加訂貨號為6ES7153-2BA02-0AB0的DP從站，并定義地址為8,。參見下圖：
圖8
d. 在8號從站插槽中中添加訂貨號為6ES7331-7TF01-0AB0的HART模擬量模板,，并在通道4.0添加一個現場設備。參見下圖：
圖9
地址分配列表：例程使用了4.0通道,，即PIW272
  | 4.0 | 4.1 | 4.2 | 4.3 | 4.4 | 4.5 | 4.6 | 4.7 |
| PIW | 272 | 274 | 276 | 278 | 280 | 282 | 284 | 286 |
表3
e. 雙擊HART模擬量模板,，在Inputs標簽頁定義傳感器類型。參見下圖配置：
圖10
f. 在HART variables標簽頁定義HART變量,，例程使用了前4個HART變量,。
HART變量分配列表：
Variable 1為通道0的PV值，地址為PID288
Variable 2為通道0的SV值，地址為PID293
Variable 3為通道0的TV值,，地址為PID298
Variable 4為通道0的QV值,，地址為PID303
參見下圖配置：
圖11
中央處理CPU
訂貨號
CPU SR20
繼電器輸出,，220 V AC 供電,，12 輸入/8 輸出
6ES7 288-1SR200-AA0
CPU ST20
晶體管輸出，24 V DC 供電,，12 輸入/8 輸出
6ES7-288-1ST20-0AA0
CPU SR30
繼電器輸出,，220 V AC 供電，18 輸入/12 輸出
6ES7-288-1SR30-0AA0
CPU ST30
晶體管輸出,，24 V DC 供電,，18 輸入/12 輸出
6ES7-288-1ST30-0AA0
CPU SR40
繼電器輸出，220 V AC 供電,，24 輸入/16 輸出
6ES7-288-1SR40-0AA0
CPU ST40
晶體管輸出,，24 V DC 供電，24 輸入/16 輸出
6ES7-288-1ST40-0AA0
CPU SR60
繼電器輸出,，220 V AC 供電,，36 輸入/24 輸出
6ES7-288-1SR60-0AA0
CPU ST60
晶體管輸出，24 V DC 供電,，36 輸入/24 輸出
6ES7-288-1ST60-0AA0
CPU CR40
繼電器輸出,，220 V AC 供電，24 輸入/16 輸出
6ES7-288-1CR40-0AA0
CPU CR60
繼電器輸出,，220 V AC 供電,，36 輸入/24 輸出
6ES7-288-1CR60-0AA0
擴展模塊 EM
訂貨號
EM DE08
數字量DI模塊，8路輸入
6ES7-288-2DE08-0AA0
EM DR08
數字量DO模塊,，8路 繼電器 輸出
6ES7-288-2DR08-0AA0
EM DT08
數字量DO模塊,，8路 晶體管輸出
6ES7-288-2DT08-0AA0
EM DR16
數字量DI/DO模塊，8路輸入 / 8路繼電器輸出
6ES7-288-2DR16-0AA0
EM DT16
數字量DI/DO模塊,，8路輸入 / 8路晶體管輸出
6ES7-288-2DT16-0AA0
EM DR32
數字量DI/DO模塊,，16路輸入 / 16路繼電器輸出
6ES7-288-2DR32-0AA0
EM DT32
數字量DI/DO模塊，16路輸入 / 16路晶體管輸出
6ES7-288-2DT32-0AA0
EM AE04
模擬量AI模塊,，4 路輸入
6ES7-288-3AE04-0AA0
EM AE08
模擬量AI模塊,，8路輸入
6ES7-288-3AE08-0AA0
EM AQ02
模擬量AO模塊，2 路輸出
6ES7-288-3AQ02-0AA0
EM AQ04
模擬量AO模塊,，4路 輸出
6ES-7288-3AQ04-0AA0
EM AM03
模擬量AI/AO模塊,，2路 輸入/ 1路輸出
6ES7-288-3AM03-0AA0
EM AM06
模擬量AI/AO模塊，4路 輸入/ 2路 輸出
6ES7-288-3AM06-0AA0
EM AR02
熱電阻輸入模塊,，2 通道
6ES7-288-3AR02-0AA0
EM AR04
熱電阻輸入模塊,，4 通道
6ES7-288-3AR04-0AA0
EM AT04
熱電偶輸入模塊，4 通道
6ES7-288-3AT04-0AA0
EM DP01
Profibus-DP從站擴展模塊
6ES7-288-7DP01-0AA0
信號板 SB
訂貨號
SB CM01
通信信號板，RS485/RS232
6ES7-288-5CM01-0AA0
SB DT04
數字量擴展信號板,，2路輸入/2路晶體管輸出
6ES7-288-5DT04-0AA0
SB AE01
模擬量擴展信號板,， 1 路模擬量AI
6ES7-288-5AE0-10AA0
SB AQ01
模擬量擴展信號板，1 路模擬量AO
6ES7-288-5AQ01-0AA0
SB BA01
電池信號板,，支持普通紐扣電池 CR1025
6ES7-2885BA0-10AA0
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