S7-200的工作过程和CPU的工作模式

1) S7-200在扫描循环中完成一系列任务。任务循环执行一次称为一个扫描周期。S7-200的工作过程如图4所示。在一个扫描周期中，S7-200主要执行下列五个部分的操作：

（Ⅰ）读输入：S7-200从输入单元读取输入状态，并存入输入映像寄存器中。

（Ⅱ）执行程序：CPU根据这些输入信号控制相应逻辑，当程序执行时刷新相关数据。程序执行后，S7-200将程序逻辑结果写到输出映像寄存器中。

（Ⅲ）处理通讯请求：S7-200执行通讯处理。

（Ⅳ）执行CPU自诊断：S7-200检查固件、程序存储

器和扩展模块是否工作正常

（Ⅴ）写输出：在程序结束时，S7-200将数据从输出映像寄存器中写入把输出锁存器，后复制到物理输出点，驱动外部负载。

（2）、S7-200 CPU的工作模式

   S7-200有两种操作模式：停止模式和运行模式。CPU面板上的LED状态灯可以显示当前的操作模式。

   在停止模式下，S7--200不执行程序，您可以下载程序和CPU组态。在运行模式下，S7-200将运行程序。

   S7-200提供一个方式开关来改变操作模式。您可以用方式开关（位于S7-200前盖下面）手动选择操作模式：当方式开关拨在停止模式，停止程序执行；当方式开关拨在运行模式，启动程序的执行；也可以将方式开关拨在TERM（终端）（暂态）模式，允许通过编程软件来切换CPU的工作模式，即停止模式或运行模式。

    如果方式开关打在STOP或者TERM模式，且电源状态发生变化，则当电源恢复时，CPU会自动进入STOP模式。如果方式开关打在RUN模式，且电源状态发生变化，则当电源恢复时，CPU会进入RUN模式。

• 带集成数字量和模拟量输入/输出以及第二个串口的紧凑型 CPU
• 满足工厂对高处理性能和相应时间的要求
• 带技术功能

CPU 运行需要 SIMATIC 微存储卡 (MMC)。

CPU 314C-2 PtP 是一种紧凑型 CPU，用于对处理性能和响应速度要求很高的系统。通过其扩展工作存储器，该紧凑型CPU也适用于中等规模的应用。使用集成数字量和模拟量 I/O，可实现与过程的直接连接；使用第二个串口，可以与其它的外围设备相连接，例如打印机、条形码扫描器等。

集成技术工程的其他用途包括：

• 计数
• 频率测量
• 周期测量
• 脉宽调制
• PID 控制
• 定位控制

CPU 314C-2 PtP 安装有：

• 微处理器;
  处理器处理每条二进制指令的时间可达 60 ns。
• 扩展存储器;
  192 KB 高速工作 RAM（相当于约 64 K 指令），用于程序段执行，可以为用户程序提供足够的存储空间；
  SIMATIC 微型存储卡（大 8 MB）作为程序的装载存储器，还允许将项目（包括符号和注释）存储在 CPU 中。
• 灵活的扩展能力;
  多达 31 个模块，（4排结构）
• MPI多点接口;
  集成 MPI 接口多可以同时建立与 S7-300/400 或编程器、PC、操作员面板的 12 路连接。在这些连接中，始终分别为 PG 和 OP 各保留一个连接。通过“全局数据通讯”，MPI可以用来建立多16个CPU组成的简单网络。
• 第二个串行接口 PtP；
  该串口用于连接其它 I/O 设备，诸如：打印机、扫描仪等。
• 内置输入/输出；
  在 CPU 314C-2 PtP 中，提供有 24 路数字量输入（所有输入都可用作报警处理），16 路数字量输出以及 4路模拟量输入和 2 路模拟量输出（用于电流/电压信号），以及 1 路附加输入（用于测量温度 (Pt100)）。

• CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP 是 SIMATIC S7-400 系列中的高性能 CPU。使用这些 CPU，可为具有较高安全要求的工厂构建一个故障安全自动化系统。

  通过 CPU 416F-2 的集成 PROFIBUS DP 接口，可作为一个主站或从站，直接连接到 PROFIBUS DP 现场总线。

  在通过 IF 964-DP 接口模块连接 CPU 416F-3 PN/DP 的情况下，可以连接另外一个 DP 主站系统。

  通过使用 ERTEC 400-ASIC，CPU 416F-3 PN/DP 的集成 PROFINET 接口实现了交换机功能。它提供了可从外部接触到的两个 PROFINET 端口。这意味着，除分层网络拓扑结构之外，也可通过新型 S7-400 控制器实现总线型结构。

  注：
  只能使用 6ES7964-2AA04-0AB0 接口模块。

  故障安全 I/O 模块可连接到所有集成接口，连接到 IF 964-DP，和/或通过通信模块（CP443-5 Extended 和 CP443-1 Advanced）进行连接。通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP，实现安全通信。

  两种 CPU 都具有：

  • 高性能的处理器：
    CPU 执行每条二进制指令时间仅为 0.03 μs 。
  • CPU 416F-2：8 MB 主存储器（程序或数据各占用 4 MB）；
    CPU 416F-3 PN/DP：11.2 MB 主存储器（程序或数据各 5.6 MB）；
    快速主存储器用于对于执行十分重要的用户程序部分。
  • 灵活扩展能力：
    多 262144 点数字量和 16384 点模拟量输入/输出。
  • MPI 多点接口：
    通过 MPI，可在高达 12 Mbps 的数据传输速率下，建立包含多 32 个站的简单网络。CPU 可与通信总线（C 总线）和 MPI 的站建立多 44 个连接。
  • 模式选择开关：
    拨位按钮设计
  • 诊断缓存：
    后的 120 个错误和中断事件出于诊断目的而保存在一个环形缓存中。可以对输入数目进行设定。
  • 实时时钟：
    CPU 的诊断报警带有日期和时间标记。
  • 存储卡：
    用于扩展内置装载存储器。RAM 卡和 FEPROM 卡（FEPROM 甚至在零电压下也可保存数据）。
  • MPI/DP 组合接口和内置 PROFIBUS-DP 接口 (CPU 416F-2)：
    通过 PROFIBUS DP 主站接口，可以实现分布式自动化组态，从而提高了速度，便于使用。从用户的角度来看，分布式 I/O 的处理与集中式 I/O 的处理是相同的（相同的组态、编址和编程）。
    混合安装：SIMATIC S5 和 SIMATIC S7 作为符合 EN 50170 的 PROFIBUS 主站。

  CPU 416F-3 PN/DP 还具有：

  • 子模块接口：
    使用 IF 964-DP 接口模块，可连接到一个另外的 PROFIBUS DP 主站系统。
  • 带 2 个端口（交换机）的 PROFINET 接口
    • PROFINET IO，可连接 256 个 IO 设备
    • PROFINET CBA

  故障安全 I/O 模块可连接到所有集成接口，连接到 IF 964-DP，和/或通过通信模块（CP443-5 Extended 和 CP443-1 Advanced）进行连接。通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP，实现安全通信。

  
  

• 具有 RTU 报文格式的 MODBUS 协议驱动程序；可作为主站或从站进行通讯
• 可在 CP 341 和 441-2 上加载 (6ES7 441-2AA04-0AE0)

可在 CP 341 和 CP 441-2 上加载的驱动程序：

• MODBUS:
  用于符合 MODBUS 协议的通讯，具有 RTU 格式：
  可作为主站或从站进行通讯

CP 441-2 的两个串口可以分别使用不同的标准协议或可下载用于 V.24/TTY/X.27 接口模块的驱动程序。

• MODBUS 主站:
  以 SIMATIC S7 作为主站的主站/从站接口。
• MODBUS 从站:
  以 SIMATIC S7 作为从站的主站/从站接口，无法实现从站到从站的报文帧传输。

组态

驱动程序的加载与组态需要用于 CP 441-2 和 CP 341 （V4.0 或更高版本）和 STEP 7 V4.0。驱动程序通过软件狗进行版权保护。

• S7-400 到 PROFIBUS 的主站连接
• 通讯：
  • 编程器/OP 通讯
  • S7 通讯
  • 开放式通讯 (SEND/RECEIVE)
  • PROFIBUS-FMS
• 时间同步
• 通过 PROFIBUS 进行简单编程和组态
• 通过 S7 布线，可以在网络之间进行 PG/OP 通信
• 易于集成到 SIMATIC S7-400 系统
• 模块切换，不带 PG
• 运行于 SIMATIC H 系统，用于冗余 S7 通信

数字量输入模块具有下列机械特性：

• 紧凑型设计：
  坚固的塑料机壳里包括：
  • 绿色 LED，用于指示输入的信号状态。
  • 前连接器插座，通过前门保护。
  • 前门上的标签区。
  • 连接器针脚分配，用于在前门内部进行配线。
• 安装方便：
  没有插槽规则；输入地址由插槽决定。
  当在 ET 200M 中与有源总线模块一起使用时，可以进行热插拔，而不会有任何反应。
• 方便用户接线。

具有8、16、32或64通道的模块。

数字量输入模块将来自过程的外部数字信号电平转换成控制器的内部信号电平（逻辑“0”或“1”）。

多种输入电压，可支持连接不同的控制信号：

• 24 V DC
• 48 - 125 V DC
• 120/230 V AC

除了经济性以及易于处理的特点外，该模块还具有其他特殊功能：

• 可在等时模式下使用
• 过程和诊断报警
• 使用源电流或漏电流

特殊模块还可处理过程工程，例如支持 NAMUR 标准。

数字量输出模块具有下列机械特性：

• 紧凑型设计：
  • 绿色 LED，用于指示输出的信号状态。
  • 前连接器插座，通过前门保护。
  • 前门上的标签区。
  • 连接器针脚分配，用于在前门内部进行配线。
• 安装方便：
  没有插槽规则；输出地址由插槽决定。
  当在 ET 200M 中与有源总线模块一起使用时，可以进行热插拔，而不会有任何反应。
• 方便用户接线。
• RC 滤波器 （用于继电器模块 6ES7 322-1HF20）：
  继电器模块 6ES7 322-1HF20-0AA0 有一个可连接的 RC 网络(300Ω/0.1μF) ，用于大电感负载开关时灭弧(功率因数 = 0.4)。例如，这样可以：
  • 对于框架规格 5 的 NEMA 电机的起动器，触点寿命从 100,000 增加到 200,000 次切换操作。

具有8、16、32或64通道的模块。

数字量输出模块将控制器的内部信号电平（逻辑“0”或“1”）转换成过程所需的外部信号电平。

多种输出电压，可支持输出不同的过程信号：

• 24 VDC,额定电流 0.5 A/通道
• 24 VDC,额定电流 2 A/通道
• 48 - 125 V DC
• 120/230 V AC

除了经济性以及易于处理的特点外，该模块还具有其他特殊功能：

SIMATIC S7 PLC处理输入/输出中断的使用方法介绍

概述

本程序适用于SIMATIC S7-212和S7-214的计数器，可以从0计到255，这要取决于输入10.0的状态。如果将输入10.0置为1，则程序减计数;如果将输入10.0置为0，则程序加计数。

如果输入10.0的状态改变，则将立即激活输入/输出中断程序，中断程序0或1分别将有储器位M0.0置成1或0。

例图

程序框图

程序和注解

本程序是一个输入/输出中断程序的范例，计数器从0计到255。如果输入10.0为0，则程序加计数;如果输入10.0为1，则程序减计数。

本程序包括以下三个程序:

Main     (主程序)       初始化和计数

INT0   (中断程序0)   输入10.0为1时，减计数。

INT1   (中断程序1)   输入10.0为0时，加计数。

本程序长度为32个字

//标题:事件中断

//********主程序*********

//主程序包括初始化程序和计数程序。

//计数器的存储器标志位M0.0的0或1状态，决定计数方向为加或减计数。

//当输入10.0山0变为1时，产生中断事件0，激活中断程序0 (INT0)。

//中断程序0将存储器位M0.0置成1，导致主程序减计数。

//当输入10.0山1变为0时，产生中断事件1，激活中断程序1  (INT1)。

//中断程序1将存储器位M0.0置成0，导致主程序加计数。

//主程序

//******中断程序0******

//事件中断程序0将存储器的标志位M0.0置成

//此情况下程序减计数。

//

INT    0         //中断事件0减计数。

S      M0.0,1     //将存储器的标志位M0.0置成

RETI              //中断程序0结束。

//******中断程序1******

//事件中断程序1将存储器的标志位M 0.0置成Oa

//此情况下程序增计数。

INT      1

R         M0.0,1

RETI

//中断事件1加计数。

//将存储器的标志位M0.0置成O。

//中断程序1结束。

请参考SIMATIC S丁EP 7编程参考手册的6.2节“中断指令”，为您提供了更多的有关输入输出中断的信息。

CP443-5 扩展通信处理器是 PROFIBUS 总线系统的 SIMATIC S7-400 所需的模块。

它减轻了 CPU 的通信任务，并可进行进一步的附加连接。

通过通信模块实现的 S7-400 通信选项：

• 按照 IEC 61158/EN 50170 充当 PROFIBUS-DP 主站
• 与编程部件、操作器接口系统的通信
• 与其他 SIMATIC S7 系统进行通信。
• 与 SIMATIC S5 可编程控制器的通信；
• 可运行的的 CP 数目取决于所使用的 CPU 的性能范围和通信。

Functions