附录A SIMATIC S7-200简介 - 图文(8)

5．输出信号的刷新。

图2.3 S7-200的扫描周期

除上述五个基本步骤之外，PLC还可随时响应用户的中断请求，并按预先设定的中断优先级别依次异步执行，从这个意义上讲，每个扫描周期所占用的时间可能并不完全相同。

输入信号的读入

在每个扫描周期的开始，总是首先读入连接着该PLC的各输入信号的当前值（状态），并把这些值依次写入输入映象区。

输入映象区是数据空间的一部分，在图2.4中给出了CPU 212和CPU 214～CPU 216的输入映象区的分配情况。其中CPU 212单元本身只带8个数字量输入节点（对应于I 0.0～I 0.7），CPU 214和CPU 215单元本身带14个数字量输入节点（对应于I 0.0～I 0.7和I 1.0～I 1.5），而I 1.6和I 1.7在读入时期中自动清零，CPU 216单元本身有24个数字输入节点（I 0.0～I 2.7）。

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图2.4 输入映象区的分布

程序的执行

PLC在每个扫描周期中，都从主程序的第一条指令开始执行，直至主程序结束为止，其中子程序是由主程序中的“调用”指令来调用的，因此可看成是主程序的一部分。如果在主程序中开放（使能）了中断，则在执行主程序的任意时刻产生中断请求时，可随时得到响应。所以中断服务程序并非在每个扫描周期中都执行，但也可能在一个扫描周期中执行多次，所以它的执行与主程序是“异步”的。

通讯处理

PLC对通讯端口信号处理，是在每个扫描周期中定时执行的，以便处理数据的传输等事务。如果系统没有接通讯模块，则自动跳过这个步骤。

PLC内部事务处理

此处所说的PLC内部事务主要指的是PLC定期检查系统中系统程序和用户程序区，以及检查I/O模板的状态，即它检查的是PLC内部的硬件系统，这是为提高PLC的可靠性而设置的。

输出信号的创新

PLC在执行用户程序的过程中，只把计算所得的输出信号存入输出映象区，而不直接送到输出节点（对象）上，只有在每个扫描周期的最后一个步骤，才统一将输出映象区中的输出信号同时送到输出节点（对象）上，这样有利于各控制对象动作之间的互锁和控制。

输出映象区的分配如图2.5所示。CPU 212的基本输出节点数是6个，故只占用输出映象区 的Q0.0～Q0.5共6位，CPU 214的基本输出节点数是10个，Q0.0～Q0.7及Q1.0～Q1.1共10位，而CPU 215和CPU 216的基本输出节点都有16个（Q0.0～Q1.7）。

需要强调的一点是，PLC在每个扫描周期中，对输入信号的读取和输出信号的刷新都是针对数字量而言的。因为这种自动操作是针对输入/输出映象区作操作的，而模拟量的输入/输出信号是不进入输入/输出映象区的，模拟量输入或输出的模/数、数/模转换是实时地在

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模板上进行的，所以对应的存储区在模板上，在执行用户程序时实时地读/写数据。

S7-200的存储器结构

S7-200 CPU中的存储器结构如图2.6所示。它由一个EEPROM和一组PAM组成，此外CUP 214还可外插一个EEPROM存储卡。

内置EEPROM

内置EEPROM是与CPU上的RAM几乎成影象的存储器，一般情况下它只是一个只读存储器，仅在下述四种情况下可改变它的内容：

1．在STEP-7编程环境下，通过通讯电缆输入程序。

2．利用手持编程器PG 702可将外接存储卡上的内容复制进去。复制外接存储卡上的内容至PLC无需任何编辑操作，只需插卡后PLC上电即可。

3．用户程序中可利用系统标志，对其中的“动态存储数据”予以刷新。

4．如果系统（CPU 214）始终插有外接的存储卡，则在每次系统上电时都将用外接存储卡上的内容覆盖该EEPROM。这种情况应予以避免，以免降低该EEPROM的使用寿命。

由于EEPROM是只读存储器，因此在断电时，它仍可保存所有的内容。此外也便于邮寄新程序或备件程序。

图2.5 S7-200输出映象区的分布

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读写存储器RAM

读写存储器RAM是S7-200的主内容。从广义上讲，它可分为以下三个区：

1．程序区 该区用以存放由内置EEPROM中程序区传送来的用户程序，它的容量对CPU 212/CPU 214分别为1K/4K字节。

2．数据区 该区有两个部分，一部分容量为200/1024个字节的数据区可由内置EEPROM传入有关参数，另一部分用以存储用户数据。

3．寄存器区 这个区的内存当作寄存器使用，其中包括标志寄存器，定时器和计数器等。

图2.6 S7-200的存储器的结构

S7-200系统中的读写存储器可由一个超容量的电容器“供电”，因此在掉电情况下仍可保持有关的内容。保持的区域可由用户自己定义。这个电容可供电的时间长达50小时，尤其是CPU 214，这个时间可长达200小时，因此可保证系统在假日或周末期间的数据安全。

外插EEPROM

在S7-200系列的CPU 214系统中，配有外插EEPROM存储卡的接口，以便用户可将EEPROM中的程序和数据复制到系统内置EEPROM中，而在手持编程器PG 702或装有STEP/Micro软件的编程设备控制下，将内置EEPROM中的内容复制到外接EEPROM中去。

设置外插EEPROM的目的并不是为了扩充系统的存储容量，它的作用有二个：

1．为保证用户程序或数据的安全，可以用外接EEPROM作为一个备份，以便归档和保存，这对只使用手持编程器为PLC编程的用户而言是十分重要的。

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2．便于系统研制单位或PLC生产厂商和代理商向用户邮寄已恢复、修改或版本已升级的新软件。

S7-200的三种工作模式

在S7-200型的PLC工作面板上有一个工作模式选择开关，用以选择PLC的工作方式。该开关具有三档：STOP，TERM和RUN。

STOP（停止模式）

该模式是使PLC处于停止工作方式，在这种模式下可对PLC作如下操作： 1．利用编程设备向PLC装入程序。

2．用编程设备检查部分用户存储器（V存储器）的内容。 3．用编程设备改变V存储器的内容。 4．用编程设备改变PLC的各种配置。 RUN（运行模式）

在运行模式下，PLC按扫描周期循环执行用户程序，此时不能向PLC装入程序（PLC不予理睬程序的装入）。

TERM（暂态模式）

在该模式下，PLC的工作模式（STOP和RUN）可以由编程设备通过通讯方式输入适当的命令来改变，这种模式多数用于连网的PLC网络或用编程设备来调试程序时使用。

上电时PLC的状态

在给PLC上电时，若模式开关置于RUN位置，则PLC自动呈运行方式，若开关置于其它二个位置（STOP或TERM）时，PLC都自动呈STOP（停止）状态。

A.7 S7-200如何工作

S7-200 CPU的基本功能就是监视现场的输入信号，根据用户的控制逻辑进行控制运算，输出信号去控制现场设备的运行。

在S7-200系统中，控制逻辑由用户编程实现。用户程序要下载到S7-200CPU中执行。S7-200CPU按照循环扫描的方式，完成包括执行用户程序在内的各项任务。

连接PC/PPI电缆

图2-2给出了用PC/PPI电缆连接S7-200和编程设备的方法。步骤如下： 1．将PC/PPI电缆上RS-232的一端连在编程设备的串行口上（本例中为COM1）。 2．将PC/PPI电缆上，RS-485的一端连在S7-200的编程口上。 3．按照图2-2中所示设置DIP开关。

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