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西門子S7-1200PLC ，CPU 的工作模式

CPU 有以下三種工作模式：STOP 模式、STARTUP 模式和 RUN 模式。CPU 前面的狀態(tài) LED 指示當(dāng)前工作模式。
在 STOP 模式下，CPU 不執(zhí)行程序。您可以下載項(xiàng)目。
在 STARTUP 模式下，執(zhí)行一次啟動(dòng) OB（如果存在）。在啟動(dòng)模式下，CPU 不會處理中斷事件。
在 RUN 模式，程序循環(huán) OB 重復(fù)執(zhí)行。可能發(fā)生中斷事件，并在 RUN 模式中的任意點(diǎn)執(zhí)行相應(yīng)的中斷事件 OB?？稍?RUN 模式下下載項(xiàng)目的某些部分。
CPU 支持通過暖啟動(dòng)進(jìn)入 RUN 模式。暖啟動(dòng)不包括儲存器復(fù)位。執(zhí)行暖啟動(dòng)時(shí)，CPU 會初始化所有的非保持性系統(tǒng)和用戶數(shù)據(jù)，并保留所有保持性用戶數(shù)據(jù)值。
存儲器復(fù)位將清除所有工作存儲器、保持性及非保持性存儲區(qū)、將裝載存儲器復(fù)制到工作存儲器并將輸出設(shè)置為組態(tài)的“對 CPU STOP 的響應(yīng)”(Reaction to CPU STOP)。存儲器復(fù)位不會清除診斷緩沖區(qū)，也不會清除保存的 IP 地址值。
可組態(tài) CPU 中“上電后啟動(dòng)”(startup after POWER ON) 設(shè)置。該組態(tài)項(xiàng)出現(xiàn)在 CPU“設(shè)備組態(tài)”(Device Configuration) 的“啟動(dòng)”(Startup) 下。通電后，CPU 將執(zhí)行一系列上電診斷檢查和系統(tǒng)初始化操作。在系統(tǒng)初始化過程中，CPU 將所有非保持性位 (M) 存儲器，并將所有非保持性 DB 的內(nèi)容復(fù)位為裝載存儲器的初始值。CPU 將保留保持性位 (M) 存儲器和保持性 DB 的內(nèi)容，然后進(jìn)入相應(yīng)的工作模式。檢測到的某些錯(cuò)誤會阻止 CPU 進(jìn)入 RUN 模式。CPU 支持以下組態(tài)選項(xiàng)：
不重新啟動(dòng)（保持為 STOP 模式）
啟動(dòng)過程
只要工作模式從 STOP 切換到 RUN，CPU 就會清除過程映像輸入、初始化過程映像輸出并處理啟動(dòng) OB。通過“啟動(dòng) OB”中的指令對過程映像輸入進(jìn)行任何的讀訪問，都只會讀取零值，而不是讀取當(dāng)前物理輸入值。因此，要在啟動(dòng)模式下讀取物理輸入的當(dāng)前狀態(tài)，必須執(zhí)行立即讀取操作。接著再執(zhí)行啟動(dòng) OB 以及任何相關(guān)的 FC 和 FB。如果存在多個(gè)啟動(dòng) OB，則按照 OB 編號依次執(zhí)行各啟動(dòng) OB，OB 編號小的先執(zhí)行。
每個(gè)啟動(dòng) OB 都包含幫助您確定保持性數(shù)據(jù)和時(shí)鐘有效性的啟動(dòng)信息?？梢栽趩?dòng) OB 中編寫指令，以檢查這些啟動(dòng)值，從而采取適當(dāng)?shù)拇胧?br />在啟動(dòng)過程中，CPU 還會執(zhí)行以下任務(wù)：
1.在啟動(dòng)階段，對中斷進(jìn)行排隊(duì)但不加以處理
2.在啟動(dòng)階段，不執(zhí)行任何循環(huán)時(shí)間監(jiān)視
3.在啟動(dòng)模式下，可以更改 HSC（High-Speed Counter，高速計(jì)數(shù)器）、PWM（Pulse-bbbbb Modulation，脈沖寬度調(diào)制）以及 PtP（Point-to-Point communication，點(diǎn)對點(diǎn)通信）模塊的組態(tài)
只有在 RUN 模式下才會真正運(yùn)行 HSC、PWM 和點(diǎn)對點(diǎn)通信模塊
執(zhí)行完啟動(dòng) OB 后，CPU 將進(jìn)入 RUN 模式并在連續(xù)的掃描周期內(nèi)處理控制任務(wù)。
電源（PS）
電源模塊提供了機(jī)架和CPU內(nèi)部的供電電源，置于1號機(jī)架的位置。
（2）處理器（CPU）
CPU存儲并處理用戶程序，為模塊分配參數(shù)，通過嵌入的MPI總線處理編程設(shè)備和PC、模塊、其它站點(diǎn)之間的通訊，并可以為進(jìn)行DP主站或從站操作裝配一個(gè)集成的DP接口。置于2號機(jī)架。
（3）接口模塊（IM）
接口模塊將各個(gè)機(jī)架連接在一起。不同型號的接口模塊可支持機(jī)架擴(kuò)展或PROFIBUS　DP連接。置于3號機(jī)架，沒有接口模塊時(shí)，機(jī)架位置為空。
（4）信號模塊（SM）
通常稱為I/O（輸入/輸出）模塊。測量輸入信號并控制輸出設(shè)備。信號模塊可用于數(shù)字信號和模擬信號，還可用于進(jìn)行連接，如傳感器和啟動(dòng)器的連接。
（5）功能模塊（FM）
用于進(jìn)行復(fù)雜的、重要的但立于CPU的過程，如：計(jì)算、位置控制和閉環(huán)控制。
（6）通訊處理器（CP）
模塊化的通訊處理器通過連接各個(gè)SIMATIC站點(diǎn)，如：工業(yè)以太網(wǎng)，PROFIBUS或串行的點(diǎn)對點(diǎn)連接等。
后三個(gè)模塊在機(jī)架上可以任意放置，系統(tǒng)可以自動(dòng)分配模塊的地址。
需要說明的是，每個(gè)機(jī)架只能安裝8個(gè)信號模塊、功能模塊或通訊模塊。如果系統(tǒng)任務(wù)超過了8個(gè)，則可以擴(kuò)展機(jī)架（每個(gè)帶CPU的機(jī)架可以擴(kuò)展3個(gè)機(jī)架）。
各個(gè)模塊的性能具體如下：
（1）電源模塊（PS）
電源模塊用于將SIMATIC S7-300 連接到120/230V AC電源。
（2）CPU模塊
各種CPU 有各種不同的性能，例如，有的CPU 上集成有輸入/輸出點(diǎn)，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通訊接口等。
以上只是列出了部分指標(biāo)，設(shè)計(jì)時(shí)還要參看相應(yīng)的手冊。
（3）接口模塊
接口模塊用于多機(jī)架配置時(shí)連接主機(jī)架(CR)和擴(kuò)展機(jī)架 (ER)。S7-300通過分布式的主機(jī)架(CR)和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架(ER)，可以操作多達(dá)32個(gè)模塊。運(yùn)行時(shí)無需風(fēng)扇。
（4）信號模塊
信號模塊用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出，又分DI/DO（數(shù)字量輸入/輸出）和AI/AO（模擬量輸入/輸出）模塊。
（5）功能模塊
西門子S7－300功能模塊模塊適用于各種場合，功能塊的所有參數(shù)STEP7中分配，操作方便，而且不必編程。包括：計(jì)數(shù)器模塊（FM350），定位模塊（FM351），凸輪控制模塊（FM352），閉環(huán)控制模塊（FM355）等許多用于特定場合的模塊。
（6）通訊模塊（CP）
S7－300通訊模塊是用于連接網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對點(diǎn)通訊用的模塊，比如：用于S7－300和SIMATIC C7通過PROFIBUS通訊的模塊CP343－5，用于S7－300和工業(yè)以訊的模塊CP343－1及CP343－1 IT等
CP 243-1 是一種通訊處理器，設(shè)計(jì)用于在S7-200 自動(dòng)化系統(tǒng)中運(yùn)行。它可用于將S7-200 系統(tǒng)連接到工業(yè)以太網(wǎng)（IE）中。CP 243-1 有助于 S7 產(chǎn)品系列通過因特網(wǎng)進(jìn)行通訊。因此，可以使用STEP 7 Micro/WIN 32，對S7-200 進(jìn)行遠(yuǎn)程組態(tài)、編程和診斷。而且，一臺S7-200 還可通過以太網(wǎng)與其它S7-200、S7-300 或S7-400 控制器進(jìn)行通訊。并可與OPC 服務(wù)器進(jìn)行通訊。

西門子S7-1200PLC，S7 1200 的USS庫
USS_DRV 功能塊是S7-1200 USS通信的主體功能塊，接受變頻器的信息和控制變頻器的指令都是通過這個(gè)功能快來完成的。必須在主 OB中調(diào)用，不能在循環(huán)中斷OB中調(diào)用。
USS_PORT功能塊是S7-1200與變頻器USS通信的接口,主要設(shè)置通信的接口參數(shù)?？稍谥鱋B或中斷OB中調(diào)用。
USS_RPM功能塊是通過USS通信讀取變頻器的參數(shù)。必須在主 OB中調(diào)用，不能在循環(huán)中斷OB中調(diào)用。
USS_WPM功能塊是通過USS通信設(shè)置變頻器的參數(shù)。必須在主 OB中調(diào)用，不能在循環(huán)中斷OB中調(diào)用。
這些功能塊與變頻器之間的控制關(guān)系如下圖所示：

PS：對于西門子SITOP為什么會有PLC供電電源，可以從三個(gè)維度來總結(jié)。
1. 外觀匹配PLC；
2. 電氣性能上，的SIMATIC電源匹配PLC工作電壓上限28.8V；
3. 優(yōu)異的電磁兼容性，EMC紋波。
2）非西門子PLC：
系統(tǒng)電源：第三方電源/SITOPModular/Smart/Lite
電源： SITOP Modualr/Smart/Lite/PM207
3）專機(jī)、單片機(jī)、工控機(jī)：
系統(tǒng)和電源： SITOP Modualr/Smart/Lite/PM207
無論是哪種情況，SITOP電源無處不在，只是西門子PLC供電電源的選擇是毋庸置疑的。
三、從系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和兼容性的方面來說
市場上控制類產(chǎn)品繁多，無論DCS還是PLC，均有很多廠商在生產(chǎn)和銷售。對于PLC系統(tǒng)來說，一般沒有或很少有擴(kuò)展的需求，因?yàn)镻LC系統(tǒng)一般針對于設(shè)備來使用。一般來講，PLC也很少有兼容性的要求，比如兩個(gè)或以上的系統(tǒng)要求資源共享，對PLC來講也是很困難的事。而且PLC一般都采用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，比如西門子的MPI總線性網(wǎng)絡(luò)，甚至增加一臺操作員站都不容易或成本很高。
DCS在發(fā)展的過程中也是各廠家自成體系，但大部分的DCS系統(tǒng)，比如西門子、ABB、霍尼維爾、GE、施耐德等等，雖說系統(tǒng)內(nèi)部（過程級）的通訊協(xié)議不盡相同，但操作級的網(wǎng)絡(luò)平臺不約而同的選擇了以太網(wǎng)絡(luò)，采用標(biāo)準(zhǔn)或變形的TCP/IP協(xié)議。這樣就提供了很方便的可擴(kuò)展能力。在這種網(wǎng)絡(luò)中，控制器、計(jì)算機(jī)均作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)存在，只要網(wǎng)絡(luò)到達(dá)的地方，就可以隨意增減節(jié)點(diǎn)數(shù)量和布置節(jié)點(diǎn)位置。另外，基于windows系統(tǒng)的OPC、DDE等開放協(xié)議，各系統(tǒng)也可很方便的通訊，以實(shí)現(xiàn)資源共享。
四、從數(shù)據(jù)庫來說
DCS一般都提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫。換句話說，在DCS系統(tǒng)中一旦一個(gè)數(shù)據(jù)存在于數(shù)據(jù)庫中，就可在任何情況下引用，比如在組態(tài)軟件中，在軟件中，在趨勢圖中，在報(bào)表中……而PLC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫通常都不是統(tǒng)一的，組態(tài)軟件和軟件甚至歸檔軟件都有自己的數(shù)據(jù)庫。為什么常說西門子的S7 400要到了414以上才稱為DCS？因?yàn)槲鏖T子的PCS7系統(tǒng)才使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，而PCS7要求控制器起碼到S7 414-3以上的型號。
五、從時(shí)間調(diào)度上來說
PLC的程序一般不能按事先設(shè)定的循環(huán)周期運(yùn)行。PLC程序是從頭到尾執(zhí)行一次后又從頭開始執(zhí)行。（現(xiàn)在一些新型PLC有所改進(jìn)，不過對任務(wù)周期的數(shù)量還是有限制）而DCS可以設(shè)定任務(wù)周期。
六、從應(yīng)用對象的規(guī)模上來說
西門子CPU1211C參數(shù)介紹PLC一般應(yīng)用在小型自控場所，比如設(shè)備的控制或少量的模擬量的控制及聯(lián)鎖，而大型的應(yīng)用一般都是DCS。當(dāng)然，這個(gè)概念不太準(zhǔn)確，但很直觀，習(xí)慣上我們把大于600點(diǎn)的系統(tǒng)稱為DCS，小于這個(gè)規(guī)模叫做PLC。我們的熱泵及QCS、橫向產(chǎn)品配套的控制系統(tǒng)一般就是稱為PLC。
以上是簡單概括了兩者的區(qū)別之處。嚴(yán)格的說，PLC與DCS現(xiàn)在已經(jīng)不能*一刀切開了，兩者關(guān)系已經(jīng)很模糊的說。
博途TIA的配置
在博途軟件中新建項(xiàng)目，本案選取西門子S7-300PLC，其型號為CPU 313C-2DP，該P(yáng)LC 為集成式的PLC，自帶PROFIBUS-DP口，可以作為主站也可以作為從站，在本案中，PLC作為主站。

S7-200 SMART CPU能否支持5 V編碼器？
ST20、ST30 CPU的I0.0~I0.3,I0.6~I0.7，ST40、ST60 CPU的I0.0~I0.3可以支持。
5.S7-200 SMART CPU能否連接差分輸出的編碼器？
不能。由于查分?jǐn)?shù)出的信號需要的差分信號件，而S7-200 SMART CPU不具備這樣的差分接口，所以無法直接連接差分輸出的編碼器。
6.為什么高速計(jì)數(shù)器不能正常工作?
在程序中要使用初次掃描存儲器位SM0.1來調(diào)用HDEF指令，而且只能調(diào)用一次。如果用SM0.0調(diào)用或者第二次執(zhí)行HDEF指令會引起運(yùn)行錯(cuò)誤，而且不能改變一次執(zhí)行HDEF 指令時(shí)對計(jì)數(shù)器的設(shè)定。
7.對高速計(jì)數(shù)器如何尋址? 為什么從SMDx中讀不出當(dāng)前的計(jì)數(shù)值？
可以直接用HC0；HC1；HC2；HC3；HC4；HC5對不同的高速計(jì)數(shù)器進(jìn)行尋址讀取當(dāng)前值，也可以在狀態(tài)表中輸入上述地址直接監(jiān)視高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。SMDx不存儲當(dāng)前值，參見上述表2。
高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值是一個(gè)32位的有符號整數(shù)。
8.高速計(jì)數(shù)器如何復(fù)位到0？
選用帶外部復(fù)位模式的高速計(jì)數(shù)器，當(dāng)外部復(fù)位輸入點(diǎn)信號有效時(shí)，高速計(jì)數(shù)器復(fù)位為0
也可使用內(nèi)部程序復(fù)位，即將高速計(jì)數(shù)器設(shè)定為可更新初始值，并將初始值設(shè)為0，執(zhí)行HSC指令后，高數(shù)計(jì)數(shù)器即復(fù)位為0
9.高速計(jì)數(shù)器的值在復(fù)位后是復(fù)位到初始值還是“0”值?
外部復(fù)位會將當(dāng)前值復(fù)位到0值而不是初始值；內(nèi)部復(fù)位則將當(dāng)前值復(fù)位到初始值（若初始值設(shè)為”0“，則內(nèi)部復(fù)位也是復(fù)位到”0“值）。如果你設(shè)定了可更新初始值，但在中斷中未給初始值寄存器賦新值，則在執(zhí)行HSC 指令后，它將按初始化時(shí)設(shè)定的初始值賦值。
10.為何給高速計(jì)數(shù)器賦初始值和預(yù)置值時(shí)后不起作用，或效果出乎意料?
高速計(jì)數(shù)器可以在初始化或者運(yùn)行中更改設(shè)置，如初始值、預(yù)置值。其操作步驟應(yīng)當(dāng)是：
設(shè)置控制字節(jié)的更新選項(xiàng)。需要更新哪個(gè)設(shè)置數(shù)據(jù)，就把控制字節(jié)中相應(yīng)的控制位置位（設(shè)置為“1”）；不需要改變的設(shè)置，相應(yīng)的控制位就不能設(shè)置
然后將所需 的值送入初始值和預(yù)置值控制寄存器
西門子PLC 移位指令及應(yīng)用：可使用移位指令向左或向右逐位移動(dòng)輸入 IN 的內(nèi)容(另請參閱 CPU 寄存器)。向左移動(dòng) n 位相當(dāng)于將輸入端 IN 的內(nèi)容乘以 2 的 n 次冪(2 n)；向右移動(dòng) n 位則相當(dāng)于將輸入端 IN 的內(nèi)容除以 2 的 n 次冪(2n)。例如，如果將等價(jià)于十進(jìn)制值 3 的二進(jìn)制數(shù)左移 3 位，將得到等價(jià)于十進(jìn)制值 24 的二進(jìn)制數(shù)。
詳細(xì)使用及方法介紹說明如果將等價(jià)于十進(jìn)制值 16 的二進(jìn)制數(shù)右移 2 位，則會得到等價(jià)于十進(jìn)制值 4 的二進(jìn)制數(shù)?？商峁┙o輸入?yún)?shù) N 的數(shù)值決定了移動(dòng)相應(yīng)值的位數(shù)。移位指令產(chǎn)生的空位將用零或符號位的信號狀態(tài)(0 表示正，1 表示負(fù))來填補(bǔ)。*移動(dòng)的位的信號狀態(tài)將裝入狀態(tài)字的 CC1 位中。狀態(tài)字的 CC0 和 OV 位將復(fù)位為 0。您可以使用跳轉(zhuǎn)指令判斷 CC1 位。
西門子PLC 移位指令根據(jù)不同參數(shù)調(diào)整以及數(shù)據(jù)類型，可用于SHR_I（整數(shù)右移）、SHR_DI（長整數(shù)右移）、SHL_W（字左移）、SHR_W（字右移）、SHL_DW（雙字左移）以及SHR_DW（雙字右移）。
屬性
數(shù)字量輸入模塊 SM 321; DI 8 x AC 120/230 V ISOL 的屬性：
8 點(diǎn)輸入，按每組 1 個(gè)電氣隔離
額定輸入電壓 120/230 VAC
適用于開關(guān)以及 2-/3-/4 線 AC 接近開關(guān)
CPU1212C授權(quán)代理西門子1200plcPLC模塊目前，SIMATIC PLC 正在執(zhí)行越來越多的功能，原本需要*不同技術(shù)。 對您來說，一切都變得更加容易，更加一致，更加經(jīng)濟(jì)
基本型控制器
基本型控制器是適合中低端應(yīng)用的智能控制器。包括標(biāo)準(zhǔn)型和安全型。通過其集成輸入和輸出以及工藝功能，可實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比的緊湊解決方案。使用基本型控制器，可通過集成和可選通信接口，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)簡便的靈活解決方案。
基本型控制器可在 TIA 博途平臺中進(jìn)行組態(tài)和編程。工程組態(tài)效率高，而且，隨著應(yīng)用復(fù)雜性的增加，還可方便地轉(zhuǎn)為使用型控制器。