CPU 31xC和CPU 31x，技术数据

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1 SIMATIC S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 SIMATIC S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 手册 以下补充部分也属于本文档的一部分 : 编号 名称 订货号 版本 1 产品信息 A5E /2006 前言 S7-300 文档导航 1 操作元素与显示元素 2 通讯 3 存储器原理 4 周期和反应时间 5 CPU 31xC 的技术数据 6 CPU 31x 的技术数据 7 A 附录 2006 年 1 月版 A5E

2 安全技术提示 为了您的人身安全以及避免财产损失, 必须注意本手册中的提示 人身安全的提示用一个警告三角表示, 仅与财产损失有关的提示不带警告三角 警告提示根据危险等级由高到低如下表示 危险 表示如果不采取相应的小心措施, 将会导致死亡或者严重的人身伤害 警告 表示如果不采取相应的小心措施, 可能导致死亡或者严重的人身伤害 小心 带有警告三角, 表示如果不采取相应的小心措施, 可能导致轻微的人身伤害 小心 不带警告三角, 表示如果不采取相应的小心措施, 可能导致财产损失 注意 表示如果不注意相应的提示, 可能会出现不希望的结果或状态 当出现多个危险等级的情况下, 每次总使用最高等级的警告提示 如果在某个警告提示中带有警告可能导致人身伤害的警告三角, 则可能在该警告提示中另外还附带有可能导致财产损失的警告 合格的专业人员仅允许安装和驱动与本文件相关的附属设备或系统 设备或系统的调试和运行仅允许由合格的专业人员进行 本文件安全技术提示中的合格专业人员指根据安全技术标准具有从事进行设备 系统和电路的运行, 接地和标识资格的人员 按规定使用 请注意下列说明 : 警告 设备仅允许用在目录和技术说明中规定的使用情况下, 并且仅允许使用西门子股份有限公司推荐的或指定的其他制造商生产的设备和部件 设备的正常和安全运行必须依赖于恰当的运输, 合适的存储 安放和安装以及小心的操作和维修 商标 责任免除 所有带有标记符号 的都西门子股份有限公司的注册商标 标签中的其他符号可能一些其他商标, 这出于保护所有者权利的目地由第三方使用而特别标示的 我们已对印刷品中所述内容与硬件和软件的一致性作过检查 然而不排除存在偏差的可能性, 因此我们不保证印刷品中所述内容与硬件和软件完全一致 印刷品中的数据都按规定经过检测, 必要的修正值包含在下一版本中 Siemens AG Automation and Drives Postfach NÜRNBERG A5E /2006 西门子股份有限公司版权所有 (2006) 本公司保留技术更改的权利

3 前言 本手册用途 本手册包括您需要的有关 CPU 组态 通讯 存储器原理 周期 响应时间和技术数据的所有信息 您将会了解要升级到本手册中讨论的一种 CPU 所需要考虑的要点 所需的基本知识 为了理解本手册的内容, 您需要掌握一些自动化工程方面的常识 还应习惯于使用 STEP 7 基本软件 应用领域 表格 1 本手册涵盖的应用领域 CPU 约定 : 订货号 起始版本 CPU 标志 : 固件 硬件 CPU 312C CPU 31xC 6ES7312-5BD01-0AB0 V CPU 313C 6ES7313-5BE01-0AB0 V CPU 313C-2 PtP 6ES7313-6BE01-0AB0 V CPU 313C-2 DP 6ES7313-6CE01-0AB0 V CPU 314C-2 PtP 6ES7314-6BF02-0AB0 V CPU 314C-2 DP 6ES7314-6CF02-0AB0 V CPU 312 CPU 31x 6ES7312-1AD10-0AB0 V CPU 314 6ES7314-1AF11-0AB0 V CPU DP 6ES7315-2AG10-0AB0 V CPU PN/DP 6ES7315-2EG10-0AB0 V CPU DP 6ES7317-2AJ10-0AB0 V CPU PN/DP 6ES7317-2EJ10-0AB0 V CPU PN/DP 6ES7318-3EL00-0AB0 V 注意 CPU 315F-2 DP (6ES FF00-0AB0) 和 CPU 317F-2 DP (6ES FF00-0AB0) 的相关特性信息, 请参见 Internet 上的产品信息, 网址为 : 文章 ID 为 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E iii

4 前言 注意从那里您可以获得所有当前模块的说明 对于新模块或更新版本的模块, 我们保留加入含有最新信息的 产品信息 的权力 相对于先前版本的变更相对于本手册 CPU31xC 和 CPU31x, 技术数据 的先前版本 ( 脚注号为 A5E 年 8 月版 ), 存在以下修改 : 补充说明了 CPU PN/DP, 6ES EL00-0AB0, 固件 V2.4.0 CPU PN/DP 的新功能 : 增强了指令处理性能 扩展了系统容量结构 : 1.4 MB 工作存储器 4096 个模块 CPU 带有 3 个接口 (1 个 MPI/DP 1 个 DP 和 1 个 PN 接口 ) 子过程图的等时模式 新增系统功能 : 测量诊断中继器的发起端 (SFC 103) 新消息块 (SFC ) 为通过工业以太网进行开放式通讯添加了以下协议版本 : 面向连接的协议 : 遵循 RFC 1006 的 ISO on TCP 无连接协议 : 遵循 RFC 768 的 UDP 认证 SIMATIC S7-300 产品系列拥有以下认证 : 保险商实验室, 包括 :UL 508( 工业控制设备 ) 加拿大标准协会 :CSA C22.2 编号 142( 过程控制设备 ) 工厂相互研究集团 : 许可标准类别号 3611 CE 标签 SIMATIC S7-300 产品系列满足以下 EC 指令的要求和安全规范 : EC Directive 73/23/EEC 低压指示 EC Directive 89/336/EEC EMC 准则 iv CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

5 前言 C 勾号标志 SIMATIC S7-300 系列产品符合 AS/NZS 2064( 澳大利亚 ) 的要求 标准 SIMATIC S7-300 产品系列符合 IEC 要求 文档类别 本手册 S7-300 文档包的组成部分 手册名称当前正在阅读的手册 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术规范操作说明 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装系统手册 PROFINET 系统说明 编程手册从 PROFIBUS DP 到 PROFINET IO 手册 CPU 31xC: 技术功能 实例参考手册 S7-300 自动化系统 : 模块数据指令列表 CPU 31xC 和 CPU 31x 入门指南收集了以下各使用入门版本 : CPU 31x: 调试 CPU 31xC: 调试 CPU 31xC: 定位模拟输出 CPU 31xC: 定位数字输出 CPU 31xC: 计数 CPU 31xC: 规则 CPU 31xC:PtP 通讯 CPU PN/DP PN/DP CPU PN/DP: 组态 PROFINET 接口 CPU PN/DP: 将 ET 200S 组态为 PROFINET IO 设备 CPU Advanced: 使用 IE/PB-Link 和 ET 200B 组态 PROFINET 接口 说明操作及显示单元 通讯 存储器原理 循环和响应时间, 技术规范 组态 安装 接线 寻址 调试 维护和测试功能, 诊断和故障排除 有关 PROFINET 的基本信息 : 网络组件 数据交换和通讯 PROFINET IO 基于组件的自动化 PROFINET IO 和基于组件的自动化应用实例 从 PROFIBUS DP 到 PROFINET I/O 移植的准则 定位 计数 等各个技术功能的说明 PtP 通讯, 规则 CD 中包含技术功能的实例信号模块 电源模块和接口模块的功能说明和技术规范 CPU 操作指令及其执行时间列表 可执行块的列表 本 入门指南 中使用的实例可指导您完成获取完整功能应用所需进行的调试中包含的各个步骤 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E v

6 前言 需要的附加信息 : 手册名称 参考手册 S7-300/400 系统的系统软件和标准功能 手册 SIMATIC NET: 双绞线和光纤网络手册基于组件的自动化 : 组态 SIMATIC imap 设备手册基于组件的自动化 :SIMATIC imap STEP 7 AddOn 创建 PROFINET 组件手册等时模式手册用 STEP 7 V5.3 编程手册 SIMATIC 通讯 说明 SFC SFB 和 OB 的说明 本手册 STEP 7 文档包的组成部分 有关更多信息, 请参见 STEP 7 在线帮助 工业以太网 网络 网络组态 组件的说明 楼宇组网自动化系统的安装指导等 SIMATIC imap 组态软件说明 说明如何使用 STEP 7 创建 PROFINET 组件和在基于组件的自动化系统中使用 SIMATIC 设备 介绍系统属性 等时模式 用 STEP 7 编程 STEP 7 中的基本信息 服务 网络 通讯功能 连接 PG/OP 工程和组态 回收和处理 由于本手册中所述设备使用的环保组件, 因而可进行回收 为了对旧设备进行不破坏环境的回收和处理, 请联系一家经认证的电子废料处理公司 vi CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

7 目录 前言... iii 1 S7-300 文档导航 操作元素与显示元素 操作元素与显示元素 :CPU 31xC 操作元素与显示元素 :CPU 31xC 状态和错误指示器 :CPU 31xC 操作元素与显示元素 :CPU 31x 操作元素与显示元素 :CPU DP: 操作元素与显示元素 :CPU DP 操作元素与显示元素 :CPU 31x-2 PN/DP 操作单元与显示单元 :CPU PN/DP CPU 31x 的状态和错误显示 通讯 接口 多点接口 (MPI) PROFIBUS DP PROFINET (PN) 点对点 (PtP) 通讯服务 通讯服务概述 PG 通讯 OP 通讯 通过 S7 基本通讯交换数据 S7 通讯 全局数据通讯 ( 仅限 MPI) 路由 点到点连接 数据一致性 通过 PROFINET 通讯 PROFINET IO 系统 PROFINET IO 中的块 PROFINET IO 中的系统状态列表 (SSL) 通过 工业以太网 的开放式通讯 SNMP 通讯服务 S7 连接 S7 连接作为通讯路径 分配 S7 连接 S7 连接资源的分配和可用性 为路由连接资源 DPV CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E vii

8 目录 4 存储器原理 存储器区和可保留性 CPU 存储器区 装载存储器 系统存储器和 RAM 的可保留性 存储器对象的可保留性 系统存储器的地址区 SIMATIC 微存储卡 (MMC) 的属性 存储器功能 常规 : 存储器功能 将用户程序从 SIMATIC 微存储卡 (MMC) 装载到 CPU 上 处理模块 新块下载或 Delta 下载 上传块 删除块 压缩块 传播 ( 从 RAM 到 ROM) CPU 存储器复位和重启 配方 测量值记录文件 将项目数据备份到 SIMATIC 微存储卡 (MMC) 周期和反应时间 概述 周期时间 概述 计算周期时间 不同周期时间 通讯负载 因测试和调试功能而导致的周期时间延长 因基于组件的自动化 (CBA) 而导致的周期延长 响应时间 概述 最短响应时间 最长响应时间 利用直接 I/O 访问减少响应时间 计算周期 / 响应时间的计算方法 中断响应时间 概述 延迟中断和监视狗中断的再现性 实例计算 周期时间计算实例 响应时间计算实例 中断响应时间计算实例 CPU 31xC 的技术数据 常规技术数据 CPU 31xC 的尺寸 微存储卡 (MMC) 的技术规范 CPU 312C CPU 313C CPU 313C-2 PtP 和 CPU 313C-2 DP viii CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

9 目录 6.5 CPU 314C-2 PtP 和 CPU 314C-2 DP 集成 I/O 的技术数据 集成 I/O 的布置和应用 模拟 I/O 参数化 中断 诊断 数字输入 数字输出 模拟输入 模拟输出 CPU 31x 的技术数据 A 7.1 常规技术数据 CPU 31x 的尺寸 SIMATIC 微存储卡 (MMC) 的技术规范 CPU CPU CPU DP CPU PN/DP CPU DP CPU PN/DP CPU PN/DP 附录...A-1 A.1 升级至 CPU 31xC 或 CPU 31x 的相关信息...A-1 A.1.1 范围...A-1 A.1.2 特定 SFC 的更改特性...A-2 A.1.3 CPU 状态为 STOP 时来自分布式 I/O 的中断事件...A-4 A.1.4 程序运行时发生变化的运行系统...A-4 A.1.5 转换 DP 从站的诊断地址...A-4 A.1.6 重新使用现有硬件组态...A-5 A.1.7 更换 CPU 31xC/31x...A-5 A.1.8 在 DP 从站系统的过程映像中使用一致数据区...A-5 A.1.9 CPU 31xC/31x 装载存储器原理...A-6 A.1.10 PG/OP 功能...A-6 A.1.11 将 CPU 31xC/31x 作为智能从站的路由...A-7 A.1.12 固件版本高于或等于 V2.1.0 的 CPU 的更改保留特性...A-7 A.1.13 CPU PN/DP CPU 317 或 CPU PN/DP 中央机架中具有 单独 MPI 地址的 FM/CP...A-7 A.1.14 使用可装载块通过集成 PROFINET 接口进行 S7 通讯...A-8 词汇表... 词汇表 -1 索引... 索引 -1 表格 表格 1 本手册涵盖的应用领域... iii 表格 1-1 环境对自动化系统 (AS) 的影响 表格 1-2 电隔离 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E ix

10 目录 表格 1-3 传感器 / 执行器和 PLC 之间的通讯 表格 1-4 本地 I/O 和分布式 I/O 的使用 表格 1-5 由 中央单元 (CU) 和 扩展模块 (EM) 组成的组态 表格 1-6 CPU 性能 表格 1-7 通讯 表格 1-8 软件 表格 1-9 辅助特征 表格 2-1 模式选择器开关设置 表格 2-2 CPU 31xC 的区别 表格 2-3 模式选择器开关设置 表格 2-4 模式选择器开关设置 表格 2-5 模式选择器开关设置 表格 2-6 模式选择器开关设置 表格 2-7 CPU 31x 的常规状态和错误显示 表格 2-8 CPU 31x 的总线错误显示 表格 3-1 带有两个 DP 接口的 CPU 的操作模式 表格 3-2 CPU 的通讯服务 表格 3-3 通过具有单向 / 双向组态的连接实现 S7 通讯中的客户机和服务器 表格 3-4 CPU 的 GD 资源 表格 3-5 DP CPU 的路由连接数 表格 3-6 新的系统功能和标准功能 / 要替换的系统功能和标准功能 表格 3-7 必须使用 PROFINET IO 中的不同功能来实现的 PROFIBUS DP 中的系统功能和标准功能 表格 3-8 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 中的 OB 表格 3-9 PROFINET IO 与 PROFIBUS DP 的系统状态列表比较 表格 3-10 连接的分配 表格 3-11 连接资源的可用性 表格 3-12 路由连接资源的数量 ( 对于 DP/PN CPU) 表格 3-13 带 DPV1 功能的中断块 表格 3-14 带 DPV1 功能的系统功能块 表格 4-1 RAM 的可保留性 表格 4-2 存储器对象的保持性 ( 适用于所有带 DP/MPI-SS 的 CPU) 表格 4-3 固件版本高于或等于 V2.1.0 的 CPU 的 DB 的保留特性 表格 4-4 系统存储器的地址区 表格 5-1 循环程序处理 表格 5-2 计算过程映像 (PI) 传送时间的公式 表格 5-3 CPU 31xC: 用来计算过程映象 (PI) 传送时间的数据 表格 5-4 CPU 31x: 用来计算过程映象 (PI) 传送时间的数据 表格 5-5 延长用户程序处理时间 x CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

11 目录 表格 5-6 扫描周期检查点的操作系统处理时间 表格 5-7 因嵌套中断而导致的周期时间延长 表格 5-8 因出错导致的周期时间延长 表格 5-9 因测试和调试功能而导致的周期时间延长 表格 5-10 公式 : 最短响应时间 表格 5-11 公式 : 最长响应时间 表格 5-12 计算响应时间 表格 5-13 过程和诊断中断响应时间 表格 5-14 过程和诊断中断响应时间 表格 6-1 可用的 SIMATIC 微存储卡 表格 6-2 可装载在 SIMATIC 微存储卡中的块的最大数目 表格 6-3 CPU 312C 的技术数据 表格 6-4 CPU 313C 的技术数据 表格 6-5 CPU 313C-2 PtP/CPU 313C-2 DP 的技术数据 表格 6-6 CPU 314C-2 PtP 和 CPU 314C-2 DP 的技术数据 表格 6-7 标准 DI 参数 表格 6-8 中断输入参数 表格 6-9 标准 AI 参数 表格 6-10 标准 AO 参数 表格 6-11 OB 40 的启动信息, 与集成的 I/O 中断输入相关 表格 6-12 数字输入的技术数据 表格 6-13 数字输出的技术数据 表格 6-14 模拟输入的技术数据 表格 6-15 模拟输出的技术数据 表格 7-1 可用的 SIMATIC 微存储卡 表格 7-2 可装载在 SIMATIC 微存储卡中的块的最大数目 表格 7-3 CPU 312 的技术数据 表格 7-4 CPU 314 的技术数据 表格 7-5 CPU DP 的技术数据 表格 7-6 CPU PN/DP 的技术数据 表格 7-7 CPU DP 的技术数据 表格 7-8 CPU PN/DP 的技术数据 表格 7-9 CPU PN/DP 的技术数据 表格 A-1 一致数据...A-5 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E xi

12 目录 xii CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

13 S7-300 文档导航 1 概述 此处提供的信息可引导您浏览整个 S7-300 文档 选择和组态 表格 1-1 环境对自动化系统 (AS) 的影响 相关信息... 信息来源... 需要做哪些准备工作, 预留 AS 安装空间? S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 安装 : 组态 组件尺寸 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 安装 : 装配 安装装配导轨环境条件如何对 AS 产生影响? S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 安装 : 附录 表格 1-2 电隔离 相关信息... 信息来源... 如果传感器 / 执行器间需要电隔离, 可以使用哪些模块? S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 硬件与安装 : 组态 电气装配 保护措施和接地模块数据手册在哪些情况下需要对模块进行电隔离? S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 硬件与安装 : 组如何接线? 态 电气装配 保护措施和接地 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 安装 : 接线在哪些情况下需要对站进行电隔离? S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 安装 : 组态 组如何接线? 态子网 表格 1-3 传感器 / 执行器和 PLC 之间的通讯 相关信息... 信息来源... 哪种模块适合于我的传感器 / 执行器? 对于 CPU:CPU 31xC 和 CPU 31x 手册, 技术数据对于信号模块 : 您的信号模块的参考手册可以将多少个传感器 / 执行器连接到此模块? 对于 CPU:CPU 31xC 和 CPU 31x 手册, 信号模块的技术数据 : 您的信号模块的参考手册要将传感器 / 执行器连接到 PLC, 应如何为前连接器接线? S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 安装 : 接线 为前连接器接线 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

14 S7-300 文档导航 相关信息... 信息来源... 何时需要扩展模块 (EM) 及如何进行连接? 如何将模块固定在机架 / 装配导轨上 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 硬件与安装 : 组态 将模块分配给多个机架 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 安装 : 装配 将模块安装在装配导轨上 表格 1-4 本地 I/O 和分布式 I/O 的使用 相关信息... 信息来源... 要使用哪些范围内的模块? 对于本地 I/O 和扩展设备 : 模块数据参考手册 对于分布式 I/O 和 PROFIBUS DP: 相关 I/O 设备的手册 表格 1-5 由 中央单元 (CU) 和 扩展模块 (EM) 组成的组态 相关信息... 信息来源... 哪种机架 / 装配导轨最适合我的应用? 将 EM 连接到 CU 时需要哪些接口模块 (IM)? 什么电源 (PS) 适合我的应用? S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 硬件与安装 : 组态 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 硬件与安装 : 组态 将模块分配给多个机架 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 硬件与安装 : 组态 表格 1-6 CPU 性能 相关信息... 信息来源... 哪种存储方式最适合我的应用? 如何插入和卸下微存储卡? 哪种 CPU 满足性能方面的要求? CPU 响应 / 执行时间的长度 实现了哪些技术功能? 如何才能使用这些技术功能? CPU 31xC 和 CPU 31x 手册, 技术数据 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 安装 : 调试 调试模块 卸下 / 插入微存储器卡 (MMC) S7-300 指令列表 :CPU 31xC 和 CPU 31x CPU 31xC 和 CPU 31x 手册, 技术数据 技术功能手册 技术功能手册 表格 1-7 通讯 相关信息... 信息来源... 需要考虑哪些原则? CPU 的选件和资源 如何使用通讯处理器 (CP) 来优化通讯 哪种类型的通讯网络最适合我的应用? 与 SIMATIC 通讯手册 PROFINET 系统手册, 系统说明 CPU 31xC 和 CPU 31x 手册, 技术数据 CP 手册 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 硬件与安装 : 组态 组态子网 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 1-2 手册, 2006 年 1 月版, A5E

15 S7-300 文档导航 相关信息... 信息来源... 如何将不同组件联网 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 硬件与安装 : 组态 组态子网组态 PROFINET 网络时应考虑哪些事项 SIMATIC NET 手册, 双绞线和光纤网络 (6GK1970-1BA10-0AA0) 网络组态 PROFINET 系统手册, 系统说明 安装和调试 表格 1-8 软件 相关信息... 信息来源... S7-300 系统的软件要求 CPU 31xC 和 CPU 31x 手册, 技术数据 技术数据 表格 1-9 辅助特征 相关信息... 信息来源... 如何实现监控和修改功能对于基于文本的显示 : 相关手册 ( 人机界面 ) 对于操作员面板 : 相关手册对于 WinCC: 相关手册如何集成过程控制模块对于 PCS7: 相关手册冗余系统和故障安全系统提供了哪些选件? S7-400H 手册 冗余系统故障安全系统手册从 PROFIBUS DP 移植到 PROFINET IO 时应遵守下列指示编程手册 : 从 PROFIBUS DP 到 PROFINET IO 信息 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

16 S7-300 文档导航 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 1-4 手册, 2006 年 1 月版, A5E

17 操作元素与显示元素 操作元素与显示元素 :CPU 31xC 操作元素与显示元素 :CPU 31xC CPU 31xC 的操作元素和显示元素 数字表示 以下 CPU 元素 (1) 状态和错误显示 (2) SIMATIC 微存储卡 (MMC) 的插槽, 包括弹出装置 (3) 集成 I/O 的连接 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

18 操作元素与显示元素 2.1 操作元素与显示元素 :CPU 31xC 数字表示 以下 CPU 元素 (4) 电源连接 (5) 2. 接口 X2(PtP 或 DP) (6) 1. 接口 X1 (MPI) (7) 模式选择器开关 下图说明了具有开放式前盖的 CPU 的集成数字和模拟 I/O 图 2-1 CPU 31xC 的集成 I/O( 如,CPU 314C-2 PtP) 数字表示 以下集成 I/O (1) 模拟 I/O (2) 每个具有 8 位输入 (3) 每个具有 8 位输出 SIMATIC 微型存储卡 (MMC) 的插槽存储器模块一块 SIMATIC 微存储卡 可以将 MMC 用作装载存储器和便携式存储介质 注意这些 CPU 没有集成装载存储器, 因此操作时需要一块 SIMATIC 微存储卡 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 2-2 手册, 2006 年 1 月版, A5E

19 操作元素与显示元素 2.1 操作元素与显示元素 :CPU 31xC 模式选择器开关 使用模块选择器开关可以设置 CPU 操作模式 表格 2-1 模式选择器开关设置 位置 含义 说明 RUN RUN 模式 CPU 执行用户程序 STOP STOP 模式 CPU 不执行用户程序 MRES CPU 存储器复位 带有用于 CPU 存储器复位的按钮功能的模式选择器开关位置 采用模式选择器开关方式的 CPU 存储器复位需要特定操作顺序 参考 CPU 操作模式 :STEP 7 在线帮助 有关 CPU 存储器复位的信息 : 操作说明 CPU 31xC 和 CPU31x 调试 调试模块 采用模式选择器开关方式的 CPU 存储器复位 出现错误或诊断事件时对 LED 的判断 :CPU 31xC 和 CPU 31x 操作说明 测试功能 诊断和故障排除 利用状态和错误 LED 帮助进行诊断 电源连接 每个 CPU 都配有一个双孔电源插座 CPU 出厂时, 带有螺丝接线端子的连接器即插在此插座中 CPU 间的区别 表格 2-2 CPU 31xC 的区别 元素 CPU 312C CPU 313C CPU 313C-2 DP CPU 313C-2 PtP CPU 314C-2 DP CPU 314C-2 PtP 9 针 DP 接口 (X2) X X 15 针 PtP 接口 (X2) X X 数字输入 数字输出 模拟输入 模拟输出 技术功能 2 个计数器 3 个计数器 3 个计数器 3 个计数器 4 个计数器 4 个计数器 1 个用于定位的通道 1 个用于定位的通道 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

20 操作元素与显示元素 2.1 操作元素与显示元素 :CPU 31xC 状态和错误指示器 :CPU 31xC LED 标志 颜色 含义 SF 红色 硬件或软件错误 BF( 仅用于带 DP 接 红色 总线错误 口的 CPU) 5 VDC 绿色 对于 CPU 和 S7-300 总线,5V 电源正常 FRCE 黄色 强制作业已激活 RUN 绿色 RUN 状态下的 CPU STARTUP 期间 LED 以 2 Hz 的频率闪烁, 在 HOLD 状态下以 0.5 Hz 的频率闪烁 STOP 黄色 STOP 和 HOLD 或 STARTUP 状态下的 CPU 当 CPU 请求存储器复位时,LED 以 0.5 Hz 的频率闪烁, 在复位期间以 2 Hz 的频率闪烁 参考 CPU 操作模式 :STEP 7 在线帮助 有关 CPU 存储器复位的信息 : 操作说明 CPU 31xC 和 CPU31x 调试 调试模块 通过模式选择器开关进行 CPU 存储器复位 出现错误或诊断事件时对 LED 的判断 :CPU 31xC 和 CPU 31x 操作说明 测试功能 诊断和故障排除 利用状态和错误 LED 帮助进行诊断 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 2-4 手册, 2006 年 1 月版, A5E

21 操作元素与显示元素 2.2 操作元素与显示元素 :CPU 31x 操作元素与显示元素 :CPU 31x 操作元素与显示元素 :CPU DP: 操作单元与显示单元 数字表示 以下 CPU 单元 (1) SIMATIC 微存储卡 (MMC) 的插槽, 包括弹出装置 (2) 2. 接口 X2( 仅用于 CPU DP) (3) 电源连接 (4) 1. 接口 X1 (MPI) (5) 模式选择器开关 (6) 状态和错误显示 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

22 操作元素与显示元素 2.2 操作元素与显示元素 :CPU 31x SIMATIC 微型存储卡 (MMC) 的插槽 存储器模块一块 SIMATIC 微存储卡 可以将 MMC 用作装载存储器和便携式存储介质 注意这些 CPU 没有集成装载存储器, 因此操作时需要一块 SIMATIC 微存储卡 模式选择器开关 模块选择器开关用于设置 CPU 操作模式 表格 2-3 模式选择器开关设置 位置 含义 描述 RUN RUN 模式 CPU 执行用户程序 STOP STOP 模式 CPU 不执行用户程序 MRES CPU 存储器复位 带有用于 CPU 存储器复位的按钮功能的模式选择器开关位置 通过模式选择器开关进行 CPU 存储器复位需要特定操作顺序 参考 CPU 操作模式 :STEP 7 在线帮助 有关 CPU 存储器复位的信息 : 操作说明 CPU 31xC 和 CPU31x 调试 调试模块 通过模式选择器开关进行 CPU 存储器复位 出现错误或诊断事件时对 LED 的判断 :CPU 31xC 和 CPU 31x 操作说明 测试功能 诊断和故障排除 利用状态和错误 LED 帮助进行诊断 电源连接 每个 CPU 都配有一个双孔电源插座 CPU 出厂时, 带有螺丝接线端子的连接器即插在此插座中 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 2-6 手册, 2006 年 1 月版, A5E

23 操作元素与显示元素 2.2 操作元素与显示元素 :CPU 31x 操作元素与显示元素 :CPU DP 操作单元与显示单元 数字表示 以下 CPU 单元 (1) 总线故障指示器 (2) 状态和错误显示 (3) SIMATIC 微存储卡 (MMC) 的插槽, 包括弹出装置 (4) 模式选择器开关 (5) 电源连接 (6) 1. 接口 X1 (MPI/DP) (7) 2. 接口 X2 (DP) CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

24 操作元素与显示元素 2.2 操作元素与显示元素 :CPU 31x SIMATIC 微型存储卡 (MMC) 的插槽 存储器模块一块 SIMATIC 微存储卡 可以将 MMC 用作装载存储器和便携式存储介质 注意这些 CPU 没有集成装载存储器, 因此操作时需要一块 SIMATIC 微存储卡 模式选择器开关 使用模块选择器开关可以设置 CPU 操作模式 表格 2-4 模式选择器开关设置 位置 含义 描述 RUN RUN 模式 CPU 执行用户程序 STOP STOP 模式 CPU 不执行用户程序 MRES CPU 存储器复位 带有用于 CPU 存储器复位的按钮功能的模式选择器开关位置 通过模式选择器开关进行 CPU 存储器复位需要特定操作顺序 参考 CPU 操作模式 :STEP 7 在线帮助 有关 CPU 存储器复位的信息 : 操作说明 CPU 31xC 和 CPU31x 调试 调试模块 通过模式选择器开关进行 CPU 存储器复位 出现错误或诊断事件时对 LED 的判断 :CPU 31xC 和 CPU 31x 操作说明 测试功能 诊断和故障排除 利用状态和错误 LED 帮助进行诊断 电源连接 每个 CPU 都配有一个双孔电源插座 CPU 出厂时, 带有螺丝接线端子的连接器即插在此插座中 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 2-8 手册, 2006 年 1 月版, A5E

25 操作元素与显示元素 2.2 操作元素与显示元素 :CPU 31x 操作元素与显示元素 :CPU 31x-2 PN/DP 操作单元与显示单元 数字表示 以下 CPU 单元 (1) 总线故障指示器 (2) 状态和错误显示 (3) SIMATIC 微存储卡 (MMC) 的插槽, 包括弹出装置 (4) 模式选择器开关 (5) 第 2 个接口 (X2) 的状态显示 (6) 2. 接口 X2 (PN) (7) 电源连接 (8) 1. 接口 X1 (MPI/DP) CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

26 操作元素与显示元素 2.2 操作元素与显示元素 :CPU 31x SIMATIC 微型存储卡 (MMC) 的插槽 存储器模块一块 SIMATIC 微存储卡 可以将 MMC 用作装载存储器和便携式存储介质 注意这些 CPU 没有集成装载存储器, 因此操作时需要一块 SIMATIC 微存储卡 模式选择器开关 可使用模式选择器开关设置 CPU 的当前操作模式 表格 2-5 模式选择器开关设置 位置 含义 描述 RUN RUN 模式 CPU 执行用户程序 STOP STOP 模式 CPU 不执行用户程序 MRES CPU 存储器复位 带有用于 CPU 存储器复位的按钮功能的模式选择器开关位置 通过模式选择器开关进行 CPU 存储器复位需要特定操作顺序 参考 CPU 操作模式 :STEP 7 在线帮助 有关 CPU 存储器复位的信息 : 操作说明 CPU 31xC 和 CPU31x 调试 调试模块 通过模式选择器开关进行 CPU 存储器复位 出现错误或诊断事件时对 LED 的判断 :CPU 31xC 和 CPU 31x 操作说明 测试功能 诊断和故障排除 利用状态和错误 LED 帮助进行诊断 电源连接 每个 CPU 都配有一个双孔电源插座 CPU 出厂时, 带有螺丝接线端子的连接器即插在此插座中 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 2-10 手册, 2006 年 1 月版, A5E

27 操作元素与显示元素 2.2 操作元素与显示元素 :CPU 31x 操作单元与显示单元 :CPU PN/DP 操作单元与显示单元 数字表示 以下 CPU 单元 (1) 总线故障指示器 (2) 状态和错误显示 (3) SIMATIC 微存储卡 (MMC) 的插槽, 包括弹出装置 (4) 模式选择器开关 (5) 3. 接口 X3 (PN) (6) 绿色 LED(LED 指示 :LINK) (7) 黄色 LED(LED 指示 :RX/TX) (8) 电源连接 (9) 1. 接口 X1 (MPI/DP) (10) 2. 接口 X2 (DP) CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

28 操作元素与显示元素 2.2 操作元素与显示元素 :CPU 31x SIMATIC 微存储卡 (MMC) 的插槽 存储器模块一块 SIMATIC 微存储卡 可以将 MMC 用作装载存储器和便携式存储介质 注意这些 CPU 没有集成装载存储器, 因此操作时需要一块 SIMATIC 微存储卡 模式选择器开关 可使用模式选择器开关设置 CPU 的当前操作模式 表格 2-6 模式选择器开关设置 位置 含义 描述 RUN RUN 模式 CPU 执行用户程序 STOP STOP 模式 CPU 不执行用户程序 MRES CPU 存储器复位 带有用于 CPU 存储器复位的按钮功能的模式选择器开关位置 通过模式选择器开关进行 CPU 存储器复位需要特定操作顺序 参考 CPU 操作模式 :STEP 7 在线帮助 有关 CPU 存储器复位的信息 : 操作说明 CPU 31xC 和 CPU31x 调试 调试模块 通过模式选择器开关进行 CPU 存储器复位 出现错误或诊断事件时对 LED 的判断 :CPU 31xC 和 CPU 31x 操作说明 测试功能 诊断和故障排除 利用状态和错误 LED 帮助进行诊断 电源连接 每个 CPU 都配有一个双孔电源插座 CPU 出厂时, 带有螺丝接线端子的连接器即插在此插座中 CPU 31x 的状态和错误显示 常规状态和错误显示 表格 2-7 CPU 31x 的常规状态和错误显示 LED 标志 颜色 含义 SF 红色 硬件或软件错误 5 VDC 绿色 为 CPU 和 S7-300 总线提供 5V 电源 FRCE 黄色 LED 亮起 : 已激活的强制作业 LED 以 2 Hz 的频率闪烁 : 节点闪烁测试功能 ( 仅用于具有 V2.2.0 或更高版本固件的 CPU) CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 2-12 手册, 2006 年 1 月版, A5E

29 操作元素与显示元素 2.2 操作元素与显示元素 :CPU 31x LED 标志 颜色 含义 RUN 绿色 RUN 状态下的 CPU STARTUP 期间 LED 以 2 Hz 的频率闪烁, 在 HOLD 状态下以 0.5 Hz 的频率闪烁 STOP 黄色 STOP 或 HOLD 或 STARTUP 状态下的 CPU 当 CPU 请求存储器复位时,LED 以 0.5 Hz 的频率闪烁, 在复位期间以 2 Hz 的频率闪烁 接口 X1 X2 和 X3 的状态显示 表格 2-8 CPU 31x 的总线错误显示 CPU LED 标志 颜色 含义 DP BF 红色 DP 接口 (X2) 处的总线错误 DP BF1: 红色 接口 1 (X1) 处总线故障 BF2: 红色 接口 2 (X2) 处总线故障 31x-2 PN/DP BF1: 红色 接口 1 (X1) 处总线故障 BF2: 红色 接口 2 (X2) 处总线故障 LINK 绿色 接口 2 (X2) 处的连接处于激活状态 RX/TX 黄色 在接口 2 (X2) 处接收 / 传输数据 PN/DP BF1: 红色 接口 1 (X1) 处总线故障 BF2: 红色 接口 2 (X2) 处总线故障 BF3: 红色 接口 3 (X3) 处总线故障 LINK 1 绿色 接口 3 (X3) 处的连接处于激活状态 RX/TX 1 黄色 在接口 3 (X3) 处接收 / 传输数据 1 当 CPU PN/DP 直接位于 RJ45 插座中时 (LED 未标记!) 参考 CPU 操作模式 :STEP 7 在线帮助 有关 CPU 存储器复位的信息 : 操作说明 CPU 31xC 和 CPU31x 调试 调试模块 通过模式选择器开关进行 CPU 存储器复位 出现错误或诊断事件时对 LED 的判断 :CPU 31xC 和 CPU 31x 操作说明 测试功能 诊断和故障排除 利用状态和错误 LED 帮助进行诊断 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

30 操作元素与显示元素 2.2 操作元素与显示元素 :CPU 31x CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 2-14 手册, 2006 年 1 月版, A5E

31 通讯 接口 多点接口 (MPI) 可用性 此处所述的所有 CPU 均配有 MPI 接口 组态配有 MPI/DP 接口的 CPU, 作为 MPI 接口 要使用 DP 接口, 在 STEP 7 中设置 DP 接口模式 属性 MPI( 多点接口 ) 表示用于 PG/OP 连接或用于在 MPI 子网中通讯的 CPU 接口 所有 CPU 的典型 ( 缺省 ) 传输率为 kbps 还可设置 19.2 kbps 用于与 S7-200 通讯 对于 CPU PN/DP CPU 317 和 CPU PN/DP, 可使用最大 12 Mbps 的波特率 CPU 可自动通过 MPI 接口广播其总线组态 ( 如传输率 ) 例如,PG 可以接收正确的参数并自动连接到 MPI 子网 注意您只能将 PG 连接到处于 RUN 模式下的 MPI 子网 其它站 ( 如,OP TP 等等 ) 不能在系统处于 RUN 模式时连接到 MPI 子网 否则, 已传输的数据可能因受到干扰而被破坏, 或者全局数据包可能会丢失 能进行 MPI 通讯的设备 PG/PC OP/TP 带有 MPI 接口的 S7-300/S7-400 S7-200( 仅 19.2 kbps) CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

32 通讯 3.1 接口 PROFIBUS DP 可用性 具有 DP 的 CPU 至少有一个 DP 接口 PN/DP 和 317 CPU 配有一个 MPI/DP 接口 CPU319-3 PN/DP 具有一个 MPI/DP 接口和一个附加的 DP 接口 带有 MPI/DP 接口的 CPU 带有缺省的 MPI 组态 如果要使用 DP 接口, 则需要在 STEP 7 中设置 DP 模式 带有两个 DP 接口的 CPU 的操作模式 表格 3-1 MPI/DP 接口 MPI DP 主站 DP 从站 1 带有两个 DP 接口的 CPU 的操作模式 PROFIBUS DP 接口 未组态 DP 主站 DP 从站 1 1 两个接口上的 DP 从站的同步操作除外 属性 PROFIBUS DP 接口主要用于连接分布式 I/O 例如,PROFIBUS DP 允许您创建大型子网 可将 PROFIBUS DP 接口设置为在主站或从站模式下运行, 支持的传输率最高可达 12 Mbps 设置主站模式时,CPU 会通过 PROFIBUS DP 接口传播其总线参数 ( 如, 传输率 ) 例如, PG 可以接收正确的参数并自动连接到 PROFIBUS 子网 在组态中, 可指定禁用总线参数传播 注意 ( 仅用于从站模式下的 DP 接口 ) 如果您在 STEP 7 的 DP 接口属性对话框中禁用了 调试 / 调试模式 / 路由 复选框, 则所有用户特定的传输率设置将被忽略, 改为自动设置主站的传输率 这样会禁用此接口的路由功能 能进行 PROFIBUS DP 通讯的设备 PG/PC OP/TP DP 从站 DP 主站 执行器 / 传感器 带有 PROFIBUS DP 接口的 S7-300/S7-400 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 3-2 手册, 2006 年 1 月版, A5E

33 通讯 3.1 接口 参考 有关 PROFIBUS 的详细信息 : PROFINET (PN) 可用性 带有 PN 名称后缀的 CPU 配有一个 PROFINET 接口 连接到工业以太网可以使用 CPU 的集成 PROFINET 接口与 工业以太网 建立连接 可通过 MPI 或 PROFINET 组态 CPU 的集成 PROFINET 接口 能进行 PROFINET (PN) 通讯的设备 PROFINET IO 设备 ( 如,ET 200S 中的接口模块 IM PN) 带有 PROFINET 接口的 S7-300/S7-400( 如,CPU PN/DP 或 CP 343-1) 激活的网络组件 ( 如开关 ) 带有网卡的 PG/PC PROFINET 接口的属性 属性 IEEE 标准 连接器设计 RJ45 传输速度 最大为 100 Mbps 介质 双绞线 Cat5 (100BASE-TX) 注意连网 PROFINET 组件连网 PROFINET 组件时, 如果使用交换器 ( 而不集线器 ) 会从本质上改进总线通信量退耦, 并在总线负载较高的情况下提高运行时的性能 为了始终符合性能规范的要求, 带循环 PROFINET 互连的 PROFINET CBA 需要使用交换器 对循环 PROFINET 互连强制使用 100 Mbps 的全双工模式 此外,PROFINET IO 也要求使用交换器和 100 Mbps 全双工模式 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

34 通讯 3.1 接口 参考 有关如何组态集成 PROFINET 接口的说明, 请参见 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作说明 ( 设置 ) 有关 PROFINET 的更多信息, 请参见 PROFINET 系统说明 有关以太网网络 网络组态和网络组件的详细信息, 请参见 SIMATIC NET 手册 : 双绞线和光纤网络的相关信息, 可通过 获得, 文章 ID 为 基于组件的自动化 调试 SIMATIC imap 系统 - 教程, 文章 ID 为 有关 PROFINET 的详细信息 : 参见 PROFINET IO 系统 ( 页 3-16) 点对点 (PtP) 可用性 带有 PtP 名称后缀的 CPU 至少具有一个 PtP 接口 属性 使用 CPU 的 PtP 接口, 可使用串行接口连接外部设备 可以在全双工模式下以高达 19.2 kbps 的传输率 (RS 422), 或半双工模式下以高达 38.4 kbps 的传输率 (RS 485) 来运行此类系统 传输率 半双工 :38.4 kbps 全双工 :19.2 kbps 驱动程序 安装在那些 CPU 中的 PtP 通讯驱动程序 : ASCII 驱动程序 3964(R) 协议 RK 512( 仅限 CPU 314C-2 PtP) CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 3-4 手册, 2006 年 1 月版, A5E

35 通讯 3.2 通讯服务 能进行 PtP 通讯的设备配有串行端口的设备, 如条形码阅读器 打印机等 参考 CPU 31xC: 技术功能手册 通讯服务 通讯服务概述 选择通讯服务 您需要根据功能要求来确定通讯服务 您所选的通讯服务将不会影响 : 可用的功能 否需要 S7 连接, 以及 连接时间 用户界面可能差异很大 (SFC SFB 等等 ), 同时还取决于所使用的硬件 (SIMATIC CPU PC 等等 ) 通讯服务概述 下表概要说明了由 CPU 提供的通讯服务 表格 3-2 CPU 的通讯服务 通讯服务 功能 建立 S7 连接的时间... 通过 MPI 通过 DP 通过 PtP 通过 PN PG 通讯 调试 测试 诊断 当要使用服务时从 PG X X X 开始建立 OP 通讯 监控和修改 上电时通过 OP 来进 X X X 行的 S7 基本通讯 数据交换 在块中编程 X (SFC 参数 ) S7 通讯 在服务器和客户机模式下交换数据 : 需要组态通讯 在上电时通过工作伙伴站来建立的 仅限服务器模式 仅限服务器模式 X 全局数据通讯 循环数据交换 ( 如, 标记位 ) 不需要 S7 连接 X 路由 PG 功能 例如, 在其它网络上的测试 当要使用服务时从 PG X X X ( 仅限带有 DP 或 PN 接口的 CPU) 诊断 开始建立 PtP 通讯 通过串行接口交换数据 不需要 S7 连接 X PROFIBUS DP 在主站与从站之间交换数据 不需要 S7 连接 X CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

36 通讯 3.2 通讯服务 通讯服务功能建立 S7 连接的时间... 通过 MPI 通过 DP 通过 PtP 通过 PN PROFINET CBA 通过基于组件的通讯交换数据不需要 S7 连接 X PROFINET IO SNMP ( 简单网络管理协议 ) 通过 TCP/IP 的开放式通讯 通过 ISO on TCP 的开放式通讯 在 IO 控制器和 IO 设备之间交换数据用于网络诊断和组态的标准协议使用 TCP/IP 协议通过 工业以太网 交换数据 ( 通过可装载的 FB) 使用 ISO-on-TCP 协议通过 工业以太网 交换数据 ( 通过可装载的 FB) 通过 UDP 的开放式通讯使用 UDP 协议通过 工业以太网 交换数据 ( 通过可装载的 FB) 不需要 S7 连接 X 不需要 S7 连接 X 不需要 S7 连接, 通过可装载的 FB 在用户程序中进行处理不需要 S7 连接, 通过可装载的 FB 在用户程序中进行处理不需要 S7 连接, 通过可装载的 FB 在用户程序中进行处理 X X X 参见 S7 连接资源的分配和可用性 ( 页 3-25) 为路由连接资源 ( 页 3-27) PG 通讯 属性 PG 通讯用于在工程师站 ( 如 PG PC) 和有通讯功能的 SIMATIC 模块之间交换数据 对于 MPI PROFIBUS 和 工业以太网 子网提供了该服务 此外, 还支持子网间的过渡 PG 通讯提供了下载 / 上载程序和组态数据 运行测试以及评估诊断信息所需的功能 这些功能集成在 SIMATIC S7 模块的操作系统中 一个 CPU 可保持同时与一个或多个 PG 的若干在线连接 OP 通讯 属性 OP 通讯用于在操作员站 ( 如 OP TP) 和有通讯功能的 SIMATIC 模块之间交换数据 对于 MPI PROFIBUS 和 工业以太网 子网提供了该服务 OP 通讯提供了执行监控和修改所需的功能 这些功能集成在 SIMATIC S7 模块的操作系统中 CPU 可保持同时与一个或多个 OP 的若干个连接 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 3-6 手册, 2006 年 1 月版, A5E

37 通讯 3.2 通讯服务 通过 S7 基本通讯交换数据 属性 基于 S7 的通讯用于在 S7 CPU 之间以及 S7 站内具有通讯功能的 SIMATIC 模块之间交换数据 ( 确认式数据交换 ) 通过未组态的 S7 连接交换数据 该服务可通过 MPI 子网使用或功能模块 (FM) 所属的站内使用 基于 S7 的通讯提供了交换数据所需的功能 这些功能集成在 CPU 操作系统中 用户可通过 系统函数 (SFC) 用户界面使用该服务 参考 更多信息 有关 SFC 的信息, 请参见指令列表 有关更详细的信息, 请参见 STEP 7 在线帮助或系统功能和标准功能参考手册 有关通讯的信息, 请参见与 SIMATIC 通讯手册 S7 通讯 属性在 S7 通讯中,CPU 总可以在服务器或客户机模式下运行 : 我们区别了以下两种通讯 具有单向组态的通讯 ( 仅限 PUT/GET) 具有双向组态的通讯 ( 对于 USEND URCV BSEND BRCV PUT GET) 但, 具体功能取决于 CPU 因此在某些情况下需要一个 CP 表格 3-3 通过具有单向 / 双向组态的连接实现 S7 通讯中的客户机和服务器 CPU 服务器模式下用于具有单向组态的连接 31xC >= V1.0.0 通常使用 MPI/DP 接口即可, 无须组态用户接口 31x >= V2.0.0 通常使用 MPI/DP 接口即可, 无须组态用户接口 31x >= V2.2.0 通常使用 MPI/DP/PN 接口即可, 无须组态用户接口 服务器模式下用于具有双向组态的连接仅当使用 CP 和可装载的 FB 时可行 仅当使用 CP 和可装载的 FB 时可行 可以使用 PN 接口与可装载的 FB 或者 使用 CP 和可装载的 FB 时可行 用作客户机 仅当使用 CP 和可装载的 FB 时可行 仅当使用 CP 和可装载的 FB 时可行 可以使用 PN 接口与可装载的 FB 或者 使用 CP 和可装载的 FB 时可行 使用来自于 STEP 7 标准库通讯块下的标准功能模块 (FB) 来实现用户界面 参考 有关通讯的更多信息, 请参考与 SIMATIC 通讯手册 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

38 通讯 3.2 通讯服务 全局数据通讯 ( 仅限 MPI) 属性 全局数据通讯用于在 SIMATIC S7 CPU 之间通过 MPI 子网 ( 如,I Q M) 循环交换全局数据 ( 数据交换无须确认 ) 某一 CPU 将其数据广播到 MPI 子网上所有其它 CPU 上 该功能集成在 CPU 操作系统中 缩减比例 缩减比例指定 GD 通讯的循环间隔 您可在 STEP 7 中组态全局数据通讯时设置缩减比例 例如, 如果将缩减比例设置为 7, 则仅在每第 7 个周期时发送全局数据 这样可减轻 CPU 的负载 发送和接收条件 GD 通讯应满足的条件 : 对于 GD 包的发送器 : 缩减比例发送器 x 循环时间发送器 60 毫秒 对于 GD 包的接收器 : 缩减比例接收器 x 循环时间接收器 < 缩减频率发送器 x 循环时间发送器 如果不符合这些条件, 可能导致 GD 包丢失 原因在于 : GD 电路中 最小 CPU 的性能 站间全局数据的发送 / 接收异步如果在 STEP 7 中设置 : 在每个 CPU 循环后发送, 且 CPU 具有一个较短的扫描周期 (< 60 毫秒 ), 则操作系统可能在 GD 包发送前覆盖 CPU 的 GD 包 如果在 STEP 7 组态中设置了此功能, 则丢失了全局数据时, 会在 GD 电路的状态框中指明该情况 CPU 的 GD 资源 表格 3-4 CPU 的 GD 资源 参数 CPU 31xC CPU DP PN/DP DP PN/DP PN/DP 每个 CPU 的 GD 电路数 最大 4 最大 8 每个 GD 电路发送的 GD 包数 最大 1 最大 1 所有 GD 电路发送的 GD 包数 最大 4 最大 8 每个 GD 电路接收的 GD 包数 最大 1 最大 1 所有 GD 电路接收的 GD 包数 最大 4 最大 8 每个 GD 包的数据长度 最大 22 字节 最大 22 字节 一致性 最大 22 字节 最大 22 字节 最小缩减比例 ( 缺省 ) 1 (8) 1 (8) CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 3-8 手册, 2006 年 1 月版, A5E

39 通讯 3.2 通讯服务 路由 属性 STEP 7 V5.1 + SP4 或更高版本允许您使用 PG/PC 访问您所有子网上的 S7 站, 以执行一些操作, 例如 : 下载用户程序 下载硬件组态, 或 执行调试和诊断功能 注意如果将 CPU 用作 I 从站, 则仅当在 STEP 7 中将 DP 接口切换到激活 设置 DP 接口属性对话框上的 测试 调试 路由 复选框时才可使用路由功能 有关详细信息, 请参考使用 STEP 7 编程手册, 或直接参考 STEP 7 在线帮助 路由网络节点 :MPI - DP 在 SIMATIC 站中路由子网间的网关, 该站配有连接到各子网的接口 下图显示的 CPU 1 (DP 主站 ) 充当子网 1 和 2 的路由器 PG S7-300 S7-300 CPU (DP) CPU (DP) 2 (PROFIBUS DP) 1 (MPI) 下图显示了 MPI 通过 PROFIBUS 访问 PROFINET CPU 1( 例如,315-2 DP) 子网 1 和 2 的路由器 ;CPU 2 子网 2 和 3 的路由器 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

40 通讯 3.2 通讯服务 路由网络节点 :MPI - DP - PROFINET 路由连接的数量 带有 DP 接口的 CPU 为路由功能提供不同数量的连接 : 表格 3-5 DP CPU 的路由连接数 CPU 起始固件版本 路由连接的数量 31xC CPU 31x 最大 DP 最大 8 31x-2 PN/DP 接口 X1 组态为 : MPI: 最大 10 DP 主站最大为 24 DP 从站 ( 激活 ): 最大 14 接口 X2 组态为 : PROFINET: 最大为 24 个 PN/DP 接口 X1 组态为 : MPI: 最大为 10 个 DP 主站最大为 24 个 DP 从站 ( 激活 ): 最大为 14 个 接口 X2 组态为 : DP 主站最大为 24 个 DP 从站 ( 激活 ): 最大为 14 个 接口 X3 组态为 : CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 3-10 手册, 2006 年 1 月版, A5E

41 通讯 3.2 通讯服务 CPU 起始固件版本 路由连接的数量 PROFINET: 最大为 48 个 要求 站模块应 具有路由功能 (CPU 或 CP) 网络组态不能超出项目限制 模块已装载了包括项目整个网络组态最新 资料 的组态数据 原因 : 参与网络过渡的所有模块必须接收定义到其它子网路径的路由信息 在网络组态中, 如果要使用 PG/PC 建立通过网络节点的连接, 必须将其分配给物理上与其相连接的网络 CPU 必须设置为主站模式, 或者 当设置为在从站模式下操作时, 必须启用 测试 调试 路由 功能, 方法通过 STEP 7 在 DP 接口的 DP 从站属性对话框中设置相应的复选框 路由 : 远程服务应用实例下图说明了使用 PG 远程维护 S7 站的应用实例 此处通过调制解调器连接建立与其它子网的连接 图的下方说明如何在 STEP 7 中组态该连接 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

42 通讯 3.2 通讯服务 参考 更多信息 有关在 STEP 7 中组态的信息, 请参见在 STEP 7 中组态硬件和连接手册 有关基本特性的信息, 请参见与 SIMATIC 通讯手册 有关远程服务适配器的信息, 可通过 Internet URL 获得, 文章 ID 为 有关 SFC 的信息, 请参见指令列表 更多相关详细信息, 请参见 STEP 7 在线帮助或系统功能和标准功能参考手册 有关通讯的信息, 请参见与 SIMATIC 通讯手册 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 3-12 手册, 2006 年 1 月版, A5E

43 通讯 3.2 通讯服务 点到点连接 属性 使用 PtP 通讯可以通过串行端口交换数据 PtP 通讯可用于自动化设备 计算机或由其它厂商提供的具有通讯功能的系统之间的互连 该功能还允许使用通讯伙伴的协议 参考 更多信息 有关 SFC 的信息, 请参见指令列表 有关详细信息, 请参见 STEP 7 在线帮助, 或系统功能和标准功能参考手册 有关通讯的信息, 请参见与 SIMATIC 通讯手册 数据一致性 属性 如果数据区域可以作为一致性数据块通过操作系统来读取或写入, 则该数据区域一致的 站与站之间集中交换的数据应属于一个整体且源自一个处理周期, 即数据一致的 如果用户程序包括已编程的通讯功能 ( 例如, 使用 X-SEND/X-RCV 访问共享数据 ), 则可通过 "BUSY" 参数本身协调对相应数据区域的访问 使用 PUT/GET 功能对于一些不需要在 CPU( 在服务器模式下操作时 ) 用户程序中编写代码块的 S7 通讯功能 ( 例如,PUT/GET 或通过 OP 通讯写 / 读 ), 必须在程序中考虑数据一致性的范围 S7 通讯的 PUT/GET 功能或通过 OP 通讯进行读 / 写操作的变量, 均在 CPU 的扫描周期检查点处执行 为了保存已定义的过程报警反应时间, 将会在操作系统的扫描周期检查点处, 在程序块和工作存储器之间复制长度最大为 64 字节 ( 对于 CPU 317 和 CPU 319 则 160 字节 ) 的通讯变量 对于较大的数据区域将不能保证数据一致性 注意如果要求已定义的数据一致性, 则 CPU 用户程序中通讯变量的长度不可超过 64 字节 ( 对于 CPU 317 和 CPU 319 则 160 字节 ) 通过 PROFINET 通讯 什么 PROFINET? 从 全集成自动化 (TIA) 的角度来说,PROFINET 代表随之而来的以下方面的增强 : PROFIBUS DP( 广为接受的现场总线 ) 和 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

44 通讯 3.2 通讯服务 工业以太网 ( 单元级通讯总线 ) 通过上述两种系统获得的经验已经并还在不断的集成到 PROFINET 中 PROFINET PROFIBUS International( 其前身 PROFIBUS Users Organization e.v.) 制定的基于以太网的自动化标准, 定义了多厂商通讯 自动化和工程模式 PROFINET 的目标 PROFINET 的目标 : 基于 工业以太网 的开放式自动化以太网标准尽管 工业以太网 和标准以太网组件可以一起使用, 但 工业以太网 设备更加稳定可靠, 因此更适合于工业环境 ( 温度 抗干扰等 ) 使用 TCP/IP 和 IT 标准 实时以太网自动化 全集成现场总线系统 我们的 PROFINET 实施我们已按以下方式集成了 PROFINET: 我们已通过 PROFINET IO 实现现场设备之间的通讯 我们已通过 PROFINET CBA 实现了在分布式系统中作为组件的控制器之间的通讯 ( 基于组件的自动化 ) 安装工程组件和网络组件在 SIMATIC NET 中提供 使用广为接受的来自办公环境的 IT 标准 ( 例如,SNMP = 用于网络参数分配和诊断的简单网络管理协议 ) 进行远程维护和网络诊断 Internet 上来自 PROFIBUS International 的文档关于 PROFINET 的海量文本, 可访问 URL 从 PROFIBUS International( 以前为 PROFIBUS Nutzer-Organisation (PNO)) 获得更多相关信息, 请访问 Internet 地址 什么 PROFINET IO? 从 PROFINET 的角度来说,PROFINET IO 实现模块化 分布式应用的通讯概念 PROFINET IO 允许您创建自动化解决方案, 这与您通过 PROFIBUS 创建时一样 也就说, 无论组态 PROFINET 设备还 PROFIBUS 设备, 在 STEP 7 中的应用程序视图都相同 什么 PROFINET CBA( 基于组件的自动化 )? 从 PROFINET 的角度来说,PROFINET CBA 实现具有分布式智能的应用的自动化概念 通过 PROFINET CBA 可以基于缺省组件和部分解决方案创建分布式自动化解决方案 基于组件的自动化 允许您在大型系统中使用完整的技术模块作为标准化组件 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 3-14 手册, 2006 年 1 月版, A5E

45 通讯 3.2 通讯服务 另外, 还要通过工程工具创建组件, 而工程工具可能因厂商而异 例如, 用 STEP 7 创建 SIMATIC 设备的组件 PROFINET CBA 和 PROFINET IO 的范围 PROFINET IO 和 CBA 代表从两种不同的角度来对待 工业以太网 的自动化设备 图 3-1 PROFINET IO 和基于组件的自动化的范围 基于组件的自动化 将整个系统分成了各种功能 这些功能需要组态和编程 PROFINET IO 为您提供的系统视图与您在 PROFIBUS 中获得的视图十分相似 您可以继续组态和编程单独的自动化设备 参考 更多信息 有关 PROFINET IO 和 PROFINET CBA 的信息, 请参见 PROFINET 系统规范 有关 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 之间的异同, 请参见从 PROFIBUS DP 到 PROFINET IO 编程手册 有关 PROFINET CBA 的更多信息, 请参见 SIMATIC imap 和基于组件的自动化 文档 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

46 通讯 3.2 通讯服务 PROFINET IO 系统 PROFINET IO 的扩展功能 下图说明了 PROFINET IO 的新功能 图中显示了公司网络和现场级的连接 自动化系统和现场级之间的连接 CPU 31x PN/DP 的 IO 控制器 1 直接控制 工业以太网 和 PROFIBUS 网络上的设备 CPU 既可以 IO 控制器又可以 DP 主站 连接路径实例从公司网络中的 PC, 可以访问现场级的设备实例 : PC - 交换机 1 - 路由器 - 交换机 2 - CPU 31x PN/DP 1 此外, 您当然还可以从现场级的 IO 超级管理员访问 工业以太网 中的任一其它区域 实例 : IO 超级管理员 - 开关 3 - 开关 2 - ET 200S IO 设备 2 此处, 您会看到 IO 控制器和 工业以太网 上 IO 设备间的扩展 IO 特征 : CPU 31x PN/DP 1 某个 ET 200S 2 IO 设备的 IO 控制器 CPU 31x PN/DP 1 经由 IE/PB Link 6, 还 ET 200(DP 从站 )5 的 IO 控制器 此处, 您会看到 CPU IO 设备的 IO 控制器, 同时又 DP 从站的 DP 主站 : CPU 31x PN/DP 3 其它 ET 200S 2 IO 设备的 IO 控制器 CPU 31x PN/DP 3 - 交换机 3 - 交换机 2 - ET 200S 2 CPU 31x PN/DP 3 DP 从站 4 的 DP 主站 DP 从站 4 被局部分配到 CPU 3, 并在 工业以太网 上不可见 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 3-16 手册, 2006 年 1 月版, A5E

47 通讯 3.2 通讯服务 参考 相关信息 有关 PROFINET 的信息, 请参阅从 PROFIBUS DP 到 PROFINET IO 编程手册 本手册还全面概述了新的 PROFINET 块和系统状态列表 参见 PROFINET (PN)( 页 3-3) PROFINET IO 中的块 本节内容本节说明以下内容 : 哪些块用于 PROFINET 哪些块用于 PROFIBUS DP 哪些块既用于 PROFINET IO 又用于 PROFIBUS DP 新块的兼容性 对于 PROFINET IO, 有必要额外创建一些新块, 因为现在通过 PROFINET 可以实现更大型的组态 此外, 还可以将这些新块与 PROFIBUS 一同使用 PROFINET IO 与 PROFIBUS DP 的系统功能和标准功能比较对于带有集成 PROFINET 接口的 CPU, 下表概要说明了 : 从 PROFIBUS DP 转换到 PROFINET IO 时, 可能需要替换的 SIMATIC 的系统功能和标准功能 新的系统功能和标准功能 表格 3-6 新的系统功能和标准功能 / 要替换的系统功能和标准功能 块 PROFINET IO PROFIBUS DP SFC 12(DP 从站 /IO 设备的取 ( 自固件 V 起 ) 消激活和激活 ) SFC 13( 读取 DP 从站的诊断 否 数据 ) 替换 : 事件相关的 :SFB 54 状态相关的 :SFB 52 SFC 58/59( 写 / 读 I/O 中的数据记录 ) 否 ( 替换 :SFB 53/52) ( 但在 DPV1 中应已被 SFB 53/52 替代 ) SFB 52/53( 读 / 写数据记录 ) SFB 54( 评估中断 ) SFC102( 读取预定义的参数 ) 否 ( 替换 :SFB81) CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

48 通讯 3.2 通讯服务 块 PROFINET IO PROFIBUS DP SFB 81( 读取预定义的参数 ) SFC5( 查询模块的起始地址 ) 否 ( 替换 :SFC70) SFC 70( 查询模块的起始地址 ) SFC49( 查询属于逻辑地址的 否 ( 替换 :SFC71) 插槽 ) SFC 71( 查询属于逻辑地址的插槽 ) 下表概要说明了 SIMATIC 的系统功能和标准功能, 从 PROFIBUS DP 转换到 PROFINET IO 时必须由其它功能来实现该 SIMATIC 的功能 表格 3-7 必须使用 PROFINET IO 中的不同功能来实现的 PROFIBUS DP 中的系统功能和标准功能 块 PROFINET IO PROFIBUS DP SFC 55( 写入动态参数 ) 否 ( 通过 SFB 53 进行模拟 ) SFC 56( 写入预定义的参数 ) 否 ( 通过 SFB 81 和 SFB 53 进行模拟 ) SFC 57( 分配模块参数 ) 否 ( 通过 SFB 81 和 SFB 53 进行模拟 ) 不能将以下 SIMATIC 的系统功能和标准功能用于 PROFINET IO: SFC 7( 触发 DP 主站上的硬件中断 ) SFC 11( 同步 DP 从站组 ) SFC 72( 读取来自本地 S7 站内通讯伙伴的数据 ) SFC 73( 将数据写入本地 S7 站内的通讯伙伴 ) SFC 74( 中断与本地 S7 站内通讯伙伴的现有连接 ) SFC 103( 确定 DP 主站内的总线拓扑 ) PROFINET IO 与 PROFIBUS DP 的组织块比较此处,OB 83 和 OB 86 有变化, 如下表所示 表格 3-8 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 中的 OB 块 PROFINET IO PROFIBUS DP OB 83( 操作期间删除和插入模块 ) 对于 S7-300 也适用, 新的错误信息 对于 S7-300 不适用 经过使用 GSD 文件添加的从站, 通过诊断中断来报告运行期间删除和插入模块操作 ; 即, 通过 OB 82 来报告 如果 S7 从站, 交换中断将导致无法报告工作站信息, 于调用 OB 86 OB 86( 机架故障 ) 新错误信息 不变 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 3-18 手册, 2006 年 1 月版, A5E

49 通讯 3.2 通讯服务 详细信息 有关各个块的详细说明, 请参见手册 S7-300/400 系统软件的系统功能和标准功能 PROFINET IO 中的系统状态列表 (SSL) 本节内容 本节说明以下内容 : 哪些系统状态列表用于 PROFINET IO 哪些系统状态列表用于 PROFIBUS DP 哪些系统状态列表既用于 PROFINET IO 又用于 PROFIBUS DP 引言 SIMATIC 模块的 CPU 会为您提供一些特定的信息 CPU 将此信息存储在 系统状态列表 中 系统状态列表说明自动化系统的当前状态 它提供有关组态 当前参数分配 CPU 中的当前状态与序列以及已分配模块的概要信息 系统状态列表数据为只读数据 ; 不能更改 系统状态列表一个虚拟列表, 仅根据请求进行编译 借助系统状态列表, 您可通过 PROFINET IO 系统接收以下信息 : 系统数据 CPU 中的模块状态信息 模块的诊断数据 诊断缓冲区 新系统状态列表的兼容性对于 PROFINET IO, 系统状态列表必须进行某种程度的更新, 因为现在通过 PROFINET 可以实现更大型的组态 此外, 还应将这些新的系统状态列表与 PROFIBUS 一同使用 还可以继续使用已知的同样受 PROFINET 支持的 PROFIBUS 系统状态列表 如果在 PROFINET 中使用 PROFINET 不支持的系统状态列表, 则会在 RET_VAL 中返回错误代码 (8083: 索引错误或不允许 ) PROFINET IO 与 PROFIBUS DP 的系统状态列表比较 表格 3-9 PROFINET IO 与 PROFIBUS DP 的系统状态列表比较 SSL-ID PROFINET IO PROFIBUS DP 适用性 W#16#0591 模块接口的模块状态信息 ( 参数 adr1 有变化 ) W#16#0A91 ( 参数 adr1 有变化 ) 所有子系统和主站系统 ( 不带 CPU DP 的 S7-300) 的状态信息 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

50 通讯 3.2 通讯服务 SSL-ID PROFINET IO PROFIBUS DP 适用性 W#16#0C91 ( 参数 adr1/adr2 和设置 / 实际类型标识符有变化 ) 模块的模块状态信息, 该模块位于中央组态中或者与使用该模块逻辑地址的集成 DP 或 PN 接口模块相连 W#16#4C91 W#16#0D91 ( 参数 adr1 有变化 ) ( 参数 adr1 有变化 ) 不适合 S7-300 与使用起始地址的外部 DP 或 PN 接口模块相连的模块的模块状态信息指定机架 / 站中所有模块的模块状态信息 W#16#0696 否 某个模块的所有子模块的状态信息 ( 使用其逻辑地 址 ), 子模块 0 除外 (= 模块 ) W#16#0C96 使用其自身逻辑地址的子模块的模块状态信息 W#16#xy92 否 ( 替换 :SSL-ID W#16#0x94) W#16#0x94 机架 / 站状态信息 机架 / 站状态信息在 PROFIBUS DP 中也会用具有 ID W#16#xy94 的系统状态列表替换此系统状态列表 详细信息 有关各个系统状态列表的详细说明, 请参见手册 S7-300/400 系统软件的系统功能和标准功能 通过 工业以太网 的开放式通讯 要求 STEP 7 V5.3 + Servicepack 1 或更高 功能 具有集成 PROFINET 接口的 CPU 自固件 V2.3.0 或 V2.4.0 开始支持通过 工业以太网 的开放式通讯功能 ( 简称为 : 开放式 IE 通讯 ) 开放式 IE 通讯可提供以下服务 : 面向连接的协议 符合 RFC 793 的 TCP native, 连接类型 B#16#01, 自固件 V2.3.0 起 符合 RFC 793 的 TCP native, 连接类型 B#16#11, 自固件 V2.4.0 起 符合 RFC 1006 的 ISO on TCP, 自固件 V2.4.0 起 无连接协议 符合 RFC 768 的 UDP, 自固件 V2.4.0 起 通讯协议的特性 数据通讯的协议类型之间存在以下区别 : 面向连接的协议 : CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 3-20 手册, 2006 年 1 月版, A5E

51 通讯 3.2 通讯服务 这些协议在数据传输前建立一个到通讯伙伴的 ( 逻辑 ) 连接, 然后在传输完成后根据需要关闭该连接 当安全性在数据传输过程中特别重要时, 使用面向连接的协议 物理电缆通常可以容纳多个逻辑连接 对于通过 工业以太网 进行开放式通讯的 FB, 支持以下面向连接的协议 : 符合 RFC 793 的 TCP native( 连接类型 B#16#01 和 B#16#11) 符合 RFC 1006 的 ISO on TCP( 连接类型 B#16#12) 无连接协议 : 这些协议可在没有连接的情况下工作 因此, 也不需要建立或终止与远程伙伴的连接 无连接协议不经过确认就可传送数据, 因此对于远程伙伴而言不安全的 通过 工业以太网 进行开放式通讯的 FB 支持以下无连接协议 : 符合 RFC 768 的 UDP( 连接类型 B#16#13) 如何使用开放式 IE 通讯为了允许与其它通讯伙伴交换数据,STEP 7 在 标准库 中的 通讯块 下提供了以下 FB 和 UDT: 面向连接的协议 :TCP-native ISO-on-TCP 用于发送数据的 FB 63 TSEND 用于接收数据的 FB 64 TRCV FB 65 "TCON", 用于连接 FB 66 "TDISCON", 用于断开连接 具有组态连接的数据结构的 UDT 65 TCON_PAR 无连接协议 :UDP 用于发送数据的 FB 67 TUSEND 用于接收数据的 FB 68 TURCV 用于建立本地通讯访问点的 FB 65 TCON 用于解析本地通讯访问点的 FB 66 TDISCON 具有用于组态本地通讯访问点的数据结构的 UDT 65 TCON_PAR 具有远程伙伴地址参数数据结构的 UDT 66 TCON_ADR 连接组态的数据块 用于组态 TCP native 和 ISO-on-TCP 连接的数据块要组态连接, 需要创建一个包含 UDT 65 "TCON_PAR" 中数据结构的 DB 该数据结构包含建立连接所需的所有参数 您需要为每个连接创建一个这样的数据结构, 还可以将其安排在全局 DB 中 FB 65 TCON 的连接参数 CONNECT 向用户程序报告相应连接的地址 ( 例如,P#DB100.DBX0.0 byte 64) 用于组态本地 UDP 通讯访问点的数据块 要为本地通讯访问点分配参数, 需要创建一个包含 UDT 65 TCON_PAR 数据结构的 DB 该数据结构包含在用户程序和操作系统的通讯层之间, 建立连接所需要的参数 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

52 通讯 3.2 通讯服务 FB 65 TCON 的 CONNECT 参数包含对相应连接描述地址的引用 ( 例如,P#DB100.DBX0.0 byte 64) 注意设置连接描述 (UDT 65) 必须将要用于通讯的接口 ( 例如 B#16#03: 通过 CPU PN/DP 的集成 IE 接口通讯 ) 输入到 UDT 65 TCON_PAR 的参数 local_device_id 中 建立通讯连接 适用于 TCP native 和 ISO on TCP 两个通讯伙伴都调用 FB 65 TCON 来建立连接 在连接组态中, 需要定义由哪个通讯伙伴激活连接, 及由哪个通讯伙伴使用被动连接来响应该请求 要确定可能的连接数, 请参见您 CPU 的技术规范 CPU 会自动监控并保持活动的连接 如果连接被断开, 例如因线路中断或因远程通讯伙伴原因, 主动方将尝试重新建立连接 不必再次调用 FB 65 TCON FB 66 TDISCON 断开 CPU 与通讯伙伴的连接, 其方式与 STOP 模式一样 要重新建立连接, 必须再次调用 FB65 TCON 适用于 UDP 两个通讯伙伴都调用 FB 65 TCON 来设置其本地通讯访问点 这将在用户程序和操作系统的通讯层之间建立连接, 但不会建立与远程伙伴的连接 本地访问点用于发送和接收 UDP 报文 断开连接 适用于 TCP native 和 ISO on TCP FB 66 TDISCON 断开 CPU 与通讯伙伴之间的通讯连接 适用于 UDP FB 66 TDISCON 断开本地通讯访问点, 即中断用户程序和操作系统通讯层之间的连接 中断通讯连接的选项导致通讯中断的事件 : 在 FB 66 "TDISCON" 中编写取消连接的代码 CPU 从 RUN 状态转到 STOP 状态 断电 / 上电时 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 3-22 手册, 2006 年 1 月版, A5E

53 通讯 3.3 S7 连接 参考 有关前文所述各块的详细信息, 请参见 STEP 7 在线帮助 SNMP 通讯服务 可用性 SNMP 通讯服务可用于带有集成 PROFINET 接口并使用版本 或更高版本固件的 CPU 属性 SNMP( 简单网络管理协议 ) TCP/IP 网络的标准协议 参考 有关 SNMP 通讯服务和用 SNMP 诊断的更多信息, 请参见 PROFINET 系统说明 S7 连接 S7 连接作为通讯路径 在 S7 模块相互通讯时, 会建立 S7 连接 此 S7 连接即通讯路径 注意通过 PROFIBUS DP PROFINET CBA PROFINET IO TCP/IP ISO on TCP UDP 和 SNMP 进行通讯无需 S7 连接, 但需要全局数据通讯或点到点连接 在 S7 连接持续的整个时段内, 每个通讯链接都需要占用 CPU 上的 S7 连接资源 因此, 每个 S7 CPU 都提供了一定数目的 S7 连接资源 许多通讯服务 (PG/OP 通讯 S7 通讯或 S7 基本通讯 ) 都会使用这些资源 连接点 具有通讯功能的模块之间的 S7 连接将在连接点之间建立 S7 连接始终具有两个连接点 : 主动连接点和被动连接点 : 将主动连接点分配给建立 S7 连接的模块 被动连接点分配给接受 S7 连接的模块 因此, 具有通讯功能的任何模块都可以作为一个 S7 连接点 在连接点处, 已建立的通讯链接始终使用相关模块的一个 S7 连接 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

54 通讯 3.3 S7 连接 转换点 如果使用了路由功能, 则会跨越多个子网在具有通讯功能的两个模块之间建立 S7 连接 这些子网通过网络转换互连 执行这种网络转换的模块称为路由器 因而路由器就 S7 连接将通过的点 带有 DP 或 PN 接口的任何 CPU 都可以作为 S7 连接的路由器 可以建立一定的最大路由连接数 这不会限制 S7 连接的数据量 参见 为路由连接资源 ( 页 3-27) 分配 S7 连接有多种方法可用于在具有通讯功能的模块上分配 S7 连接 : 在组态期间预留 在程序中分配连接 在执行调试 测试和诊断任务期间分配连接 将连接资源分配给 HMI 服务 在组态期间预留 在 CPU 上将为 PG 和 OP 通讯自动预留一个连接资源 无论何时需要更多连接资源 ( 如, 连接多个 OP 时 ), 请在 STEP 7 的 CPU 属性对话框中组态 若要使用 S7 通讯, 也必须组态 ( 使用 NetPro) 连接 为此, 连接资源必须可用, 且不能分配给 PG/OP 或其它连接的资源 将组态上载到 CPU 后, 所需的 S7 连接随即永久分配给 S7 通讯 在程序中分配连接在 S7 基本通讯以及通过 TCP/IP 的开放式 工业以太网 通讯中, 将由用户程序建立连接 CPU 操作系统发起该连接 S7 基本通讯使用相应的 S7 连接 开放式 IE 通讯不使用任何 S7 连接 另外, 对于此类通讯也最多可以有八个连接 使用连接进行调试 测试和诊断工程站 ( 装有 STEP 7 的 PG/PC) 上已激活的在线功能会占用 S7 连接以用于 PG 通讯 : 在 CPU 硬件组态中为 PG 通讯预留的 S7 连接资源将分配给工程师站, 即只需要分配该资源 如果分配了为 PG 通讯预留的全部 S7 连接资源, 操作系统将自动分配尚未预留的空闲 S7 连接资源 如果没有更多可用的连接资源, 工程师站将无法在线连接到 CPU CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 3-24 手册, 2006 年 1 月版, A5E

55 通讯 3.3 S7 连接 将连接资源分配给 HMI 服务 HMI 站 ( 装有 WinCC 的 OP/TP/...) 的在线功能用于为 OP 通讯分配 S7 连接资源 : 从而会向 OCM 工程站分配在 CPU 硬件组态中为 OP 通讯预留的 S7 连接资源, 即只需分配该资源 如果分配了为 OP 通讯预留的全部 S7 连接资源, 操作系统将自动分配尚未预留的空闲 S7 连接资源 如果没有更多可用的连接资源,OCM 站将无法在线连接到 CPU 分配 S7 连接资源的时间顺序如果在 STEP 7 中构建项目, 系统将生成一些将由模块在启动阶段读取的参数分配块 从而相应模块的操作系统将能够确定保留还分配相关的 S7 连接资源 举例来说,OP 不能访问为 PG 通讯预留的 S7 连接资源 但可以自由使用尚未预留的 CPU 的 S7 连接资源 这些 S7 连接资源以其被请求的顺序进行分配 实例 如果 CPU 上仅剩下一个空闲的 S7 连接, 则仍然可以将 PG 连接到总线 PG 随即可与 CPU 通讯 但, 仅当 PG 正与 CPU 通讯时才使用该 S7 连接 如果在 PG 未通讯期间将 OP 连接到总线上, 则 OP 可以建立与 CPU 的连接 与 PG 不同的, 由于 OP 总会维护其通讯链接, 因此您将无法随后通过 PG 建立另一个连接 参见 通过 工业以太网 的开放式通讯 ( 页 3-20) S7 连接资源的分配和可用性 连接资源的分配 表格 3-10 连接的分配 通讯服务 PG 通讯 OP 通讯 S7 基本通讯 S7 通讯其它通讯资源 ( 如, 通过 CP 343-1, 数据长度大于 240 字节 ) 路由 PG 功能 ( 仅限带有 DP/PN 接口的 CPU) 全局数据通讯点对点通讯 分配为了避免仅按照请求各种通讯服务的时间顺序来分配连接资源, 可以为这些服务预留连接资源 对于 PG 和 OP 通讯, 缺省情况下会分别预留至少一个连接资源 在下表中和在 CPU 的技术数据中, 您将发现每个 CPU 的可组态 S7 连接资源和缺省组态 通过在 STEP 7 中设置相关的 CPU 参数来 重新分配 连接资源 非专门为某项服务 (PG/OP 通讯,S7 基本通讯 ) 预留的可用连接资源可用于此目的 CPU 为路由提供了一定数量的连接资源 除连接资源外, 也可使用这些连接 以下小节中说明了连接资源的数量 此通讯服务无需 S7 连接资源 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

56 通讯 3.3 S7 连接 通讯服务 PROFIBUS DP PROFINET CBA PROFINET IO 通过 TCP/IP 的开放式通讯通过 ISO on TCP 的开放式通讯通过 UDP 的开放式通讯 SNMP 分配 此通讯服务无需 S7 连接资源 此通讯服务无需 S7 连接资源 此通讯服务无需 S7 连接资源 此通讯服务无需 S7 连接资源 与 S7 连接无关, 共有 8 个自有资源可用于 TCP/IP ISO on TCP UDP 的连接或本地访问点 (UDP) 此通讯服务无需 S7 连接资源 连接资源的可用性 表格 3-11 连接资源的可用性 CPU 连接资源总数 为以下通讯预留 PG 通讯 OP 通讯 S7 基本通讯 312C 6 1 到 5, 缺省为 1 1 到 5, 缺省为 1 0 到 2, 缺省为 2 313C 8 1 到 7, 缺省为 1 1 到 7, 缺省为 1 0 到 4, 缺省为 4 313C-2 PtP 313C-2 DP 314C-2 PtP 12 1 到 11, 缺省为 1 1 到 11, 缺省为 1 0 到 8, 缺省为 8 314C-2 DP 到 5, 缺省为 1 1 到 5, 缺省为 1 0 到 2, 缺省为 到 11, 缺省为 1 1 到 11, 缺省为 1 0 到 8, 缺省为 DP 16 1 到 15, 缺省为 1 1 到 15, 缺省为 1 0 到 12, 缺省为 PN/DP DP 32 1 到 31, 缺省为 1 1 到 31, 缺省为 1 0 到 30, 缺省为 PN/DP PN/DP 32 1 到 31, 缺省为 1 1 到 31, 缺省为 1 0 到 30, 缺省为 0 空闲 S7 连接 所有未预留的 S7 连接资源均显示为空闲连接资源 注意如果使用 CPU PN/DP, 可以在 NetPro 中为 S7 通讯最多组态 14 个连接资源 随即会预留这些连接 对于 CPU PN/DP 和 CPU PN/DP, 可在 NetPro 中为 S7 通讯最多组态 16 个连接资源 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 3-26 手册, 2006 年 1 月版, A5E

57 通讯 3.3 S7 连接 为路由连接资源 为路由连接资源的数量带 DP 接口的 CPU 为路由功能提供不同数量的连接资源 : 表格 3-12 路由连接资源的数量 ( 对于 DP/PN CPU) CPU 起始固件版本 路由连接的数量 31xC CPU 31x 最大 DP 最大 8 31x-2 PN/DP 接口 X1 组态为 : MPI: 最大 10 DP 主站最大为 24 DP 从站 ( 激活 ): 最大 14 接口 X2 组态为 : PROFINET: 最大 PN/DP 接口 X1 组态为 : MPI: 最大为 10 个 DP 主站最大为 24 个 DP 从站 ( 激活 ): 最大为 14 个 接口 X2 组态为 : DP 主站最大为 24 个 DP 从站 ( 激活 ): 最大为 14 个 接口 X3 组态为 : PROFINET: 最大为 48 个 以 CPU 314C-2 DP 为例 CPU 314C-2 DP 提供 12 个连接资源 ( 参见表 3-11): 为 PG 通讯保留两个连接资源 为 OP 通讯保留三个连接资源 为基于 S7 的通讯保留一个连接资源 这为其它通讯服务 ( 例如 S7 通讯 OP 通讯等 ) 保留了六个可用的连接资源 此外, 通过该 CPU 还可提供 4 个路由连接 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

58 通讯 3.4 DPV1 以 CPU PN/DP/CPU PN/DP 为例 CPU PN/DP 和 CPU PN/DP 提供 32 个连接资源 ( 参见表 3-11): 为 PG 通讯保留四个连接资源 为 OP 通讯保留六个连接资源 为基于 S7 的通讯保留两个连接资源 通过集成的 PROFINET 接口, 在 NetPro 中为 S7 通讯组态八个 S7 连接资源 这为任意通讯服务 ( 例如 S7 通讯 OP 通讯等 ) 保留了 12 个可用的 S7 连接 但在 NetPro 中, 在集成 PN 接口上最多只能为 S7 通讯组态 16 个连接资源 此外, 还有 24 个路由连接可供 CPU PN/DP 使用, 以及 48 个路由连接可供 CPU PN/DP 使用, 这些路由连接不会影响上述的 S7 连接 但需要考虑具体接口的最大数量 ( 参见表 3-12) DPV1 新的自动化和工艺学任务需要扩展现有 DP 协议执行的功能范围 除了循环通讯功能外, 非循环访问非 S7 现场设备成为客户的另一个重要需求, 并已在 EN 标准中实施 过去, 只有 S7 从站能进行非循环访问 现在, 分布式 I/O EN 标准已经被进一步发展 有关新的 DPV1 功能的所有更改都包含在 PROFIBUS IEC 61158/ EN 50170, 第 2 卷中 DPV1 定义 术语 DPV1 被定义为由 DP 协议提供的非循环服务 ( 例如, 包含新的中断 ) 的功能扩展 可用性 所有带 DP 接口并作为 DP 主站的 CPU 显著地增强了 DPV1 功能 注意如果要将该 CPU 作为智能从站使用, 请记住, 它不具有 DPV1 功能 在 DP 从站下使用 DPV1 功能的要求对于其它供应商提供的 DPV1 从站, 您需要一个符合 EN 50170( 修订版 3 或更新 ) 的 GSD 文件 DPV1 的扩展功能 可使用外部供应商提供的任何 DPV1 从站 ( 当然还包括现有的 DPV0 和 S7 从站 ) 可以有选择性地处理由新中断块引发的 DPV1 特定中断事件 读 / 写符合数据记录标准的 SFB( 虽然仅可用于集中模块 ) 用于读取诊断的 用户容易掌握使用的 SFB CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 3-28 手册, 2006 年 1 月版, A5E

59 通讯 3.4 DPV1 带 DPV1 功能的中断块 表格 3-13 OB OB 40 OB 55 OB 56 OB 57 OB 82 带 DPV1 功能的中断块功能过程中断状态中断更新中断供应商特定中断诊断中断 注意现在也可将组织块 OB 40 和 OB 82 用于 DPV1 中断 带 DPV1 功能的系统块 表格 3-14 SFB SFB 52 SFB 53 SFB 54 SFB 75 带 DPV1 功能的系统功能块功能从 DP 从站 /IO 设备或集中模块中读取数据记录向 DP 从站 /IO 设备或集中模块写入数据记录在相关 OB 中, 从 DP 从站 /IO 设备或集中模块中读取附加报警信息为智能从站设置任意中断 注意也可为集中 I/O 模块使用 SFB 52 到 SFB 54 SFB 52 到 54 也可用于 PN IO 参考 有关前述块的详细信息, 请参阅参考手册 S7-300/400 系统软件 : 系统和标准软件, 或直接使用 STEP 7 在线帮助 参见 PROFIBUS DP( 页 3-2) CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

60 通讯 3.4 DPV1 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 3-30 手册, 2006 年 1 月版, A5E

61 存储器原理 存储器区和可保留性 CPU 存储器区 您的 CPU 的三个存储器区 : 装载存储器 装载存储器位于 SIMATIC 微存储卡 (MMC) 上 装载存储器与 SIMATIC 微存储卡的大小完全相同 它用来存储代码块 数据块和系统数据 ( 组态 连接 模块参数等 ) 标识为与运行时间无关的块被专门存储在装载存储器中 也可在 SIMATIC 微存储卡上存储项目的所有组态数据 注意只有在 CPU 中插入 SIMATIC 微存储卡后, 才能下载用户程序, 因此才能使用 CPU CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

62 存储器原理 4.1 存储器区和可保留性 系统存储器 RAM 系统存储器集成到 CPU 中, 不可扩展 它包含 地址区存储器位 定时器和计数器的地址区 I/O 过程映像 本地数据 RAM RAM 集成到 CPU 中, 不可扩展 它用来运行代码和处理用户程序数据 程序仅在 RAM 和系统存储器中运行 表格 4-1 RAM 的可保留性 除 CPU 317 CPU 319 外的所有 CPU RAM 始终具有可保留性 317 RAM 中 256 KB 可用于保留数据模块 319 RAM 中 700 KB 可用于保持性数据块 装载存储器 系统存储器和 RAM 的可保留性 您的 CPU 配有免维护保持性存储器, 也就说, 它运行时不需要缓冲电池 在整个关闭电源和重启 ( 热启动 ) 的过程中, 数据保留在保留存储器中 装载存储器中的保留数据装载存储器中的程序始终保留 : 它存储在 SIMATIC 微存储卡中, 在断电或 CPU 存储器重启时受到保护 系统存储器中的保留数据在您的组态 ( CPU 属性 的 保留 标签 ) 中指定应保留存储器位 定时器和计数器的哪些部分, 并指定在重启 ( 热启动 ) 时哪些应初始化为 0 诊断缓冲区 MPI 地址 ( 和传输率 ) 和运行时间计数器数据通常写入 CPU 的保留存储区 MPI 地址和波特率的可保持性可确保 CPU 即使在断电 存储器复位或通讯参数丢失 ( 例如由于移除 SIMATIC 微存储卡或删除通讯参数 ) 后仍可继续通讯 RAM 中的保留数据因此, 保留 DB 中的内容在重启和电源开 / 关时始终保留 V2.1.0 或更高版本的 CPU 还支持易失 DB( 易失 DB 在电源关 / 开的重启过程中, 用装载存储器中的初始值进行初始化 ) CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 4-2 手册, 2006 年 1 月版, A5E

63 存储器原理 4.1 存储器区和可保留性 参见 SIMATIC 微存储卡 (MMC) 的属性 ( 页 4-7) 存储器对象的可保留性 存储器对象的保留特性下表显示在特定操作状态转换过程中存储器对象的保留特性 表格 4-2 存储器对象的保持性 ( 适用于所有带 DP/MPI-SS 的 CPU) 存储器对象 操作状态转换 POWER ON / POWER OFF STOP RUN CPU 存储器复位 用户程序 / 数据 ( 装载存储器 ) X X X 固件版本低于 V2.1.0 的 CPU 的 DB 的保留特性 X X 固件版本高于或等于 V2.1.0 的 CPU 的 DB 的保留特性 可在 STEP 7 V5.2 + SP1 或更高版本中的 DB 属性中设置 标记位 定时器和计数器组态为保留数据 X X 诊断缓冲区 运行时间计数器 X X X MPI 地址 传输率 ( 或者还包含 CPU PN/DP CPU 317 和 CPU 319 的 MPI/DP 接口的 DP 地址 传输率, 前提它们被组态为 DP 结点 ) X X X x = 保留 ; = 不保留 固件版本低于 V2.1.0 的 CPU 的 DB 的保留特性对于此类 CPU,DB 的内容在 POWER ON 到 POWER OFF 或 STOP 到 RUN 转换时始终保留 固件版本高于或等于 V2.1.0 的 CPU 的 DB 的保留特性对于此类 CPU, 无论 DB 否进行 POWER ON 到 POWER OFF 或 RUN 到 STOP 转换, 均可在 STEP 7( 从 SP 1 版本开始 ) 或 SFC 82 CREA_DBL( 参数 ATTRIB -> NON_RETAIN 位 ) 中指定 保留实际值 ( 保留 DB), 或 接受来自装载存储器的初始值 ( 非保留 DB) CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

64 存储器原理 4.1 存储器区和可保留性 表格 4-3 固件版本高于或等于 V2.1.0 的 CPU 的 DB 的保留特性 在电源开 / 关或重启 CPU( 热启动 ) 时,DB 应 收到初始值 ( 非保持性 DB) 原因 : 在电源开 / 关或重启 CPU(STOP-RUN) 时, DB 实际值不保留的 DB 接收来自装载存储器的起始值 在 STEP 7 中的要求 : 无掉电保持 复选框必须在 DB 的块属性中设置, 或 非保留 DB 通过 SFC 82 CREA_DBL 和相应块属性 (ATTRIB -> NON_RETAIN 位 ) 生成 保留实际值 ( 保留 DB) 原因 : 在电源关 / 开或重启 CPU(STOP-RUN) 时,DB 实际值保留的 在 STEP 7 中的要求 : 无掉电保持 复选框必须在 DB 的块属性中复位, 或 保留 DB 通过 SFC 82 生成 注意 CPU 317 上的 RAM 中只有 256 KB 可用于保持性 DB CPU 319 上的 RAM 中只有 700 KB 可用于保持性 DB RAM 的剩余部分由代码块和非保持性数据块使用 系统存储器的地址区 S7 CPU 的系统存储器分地址区进行组织 ( 参见下表 ) 在用户程序的相应运行过程中, 地址数据直接位于相关地址区 系统存储器的地址区 表格 4-4 系统存储器的地址区 地址区 说明 输入的过程映像 每次启动 OB 1 循环时,CPU 读取输入模块的输入值, 并将其保 存在输入的过程映像中 输出的过程映像 在其循环过程中, 程序计算输出值并将其写入输出的过程映像中 在 OB 1 循环结束时,CPU 将计算出的输出值写入输出模块 标记位 此区域提供用于保存程序计算中间结果的存储器区 定时器 在此区域可使用定时器 计数器 在此区域可使用计数器 本地数据 代码块 (OB FB FC) 中的临时数据在编辑块的过程中被保存在 此存储器区 数据块 参见配方和测量值记录 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 4-4 手册, 2006 年 1 月版, A5E

65 存储器原理 4.1 存储器区和可保留性 参考 CPU 的地址区列在 CPU 31xC 和 31x 的指令列表中 I/O 过程映像 当用户程序对输入 (I) 和输出 (O) 地址区进行寻址时, 它不查询数字信号模块的信号状态 相反, 它访问 CPU 系统存储器中的存储器区 这个特殊的存储器区就过程映像 过程映像分为两个部分 : 输入过程映像和输出过程映像 过程映像的优点与直接 I/O 访问相比, 过程映像访问的优点在循环程序执行期间, 可为 CPU 提供一致的过程映像信号 在程序执行过程中, 当某个输入模块的信号状态更改时, 过程映像中的信号状态将被保持, 直到图像在下一个周期中被更新 此外, 由于过程映像存储在 CPU 系统存储器中, 其访问速度明显快于对信号模块的直接访问 更新过程映像操作系统定期更新过程映像 下图显示在一个周期内这一操作的顺序 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

66 存储器原理 4.1 存储器区和可保留性 CPU( 固件版本为 V2.3.0 或更高 ) 的可组态过程映像 在 STEP 7 中, 可以为 CPU( 固件版本为 V2.3.0 或更高 ) 定义介于 0 和 2048 之间的用户指定大小的 I/O 过程映像 请注意下面的信息 : 注意目前, 过程映像的动态设置仅影响它在扫描周期控制点的更新 也就说, 输入的过程映象只更新至该地址区域中存在的外设输入模块的相关值的 PII 的设置大小, 此外, 更新到 PIO 的设置大小的输出的过程映象的值由该地址区域存在的外设输出模块而写入的 对于用于访问过程映像的 STEP 7 命令 ( 例如 :U I100.0 L EW200 = Q20.0 T AD150, 还包括相应的间接寻址命令 ), 将忽略设置的过程映像的大小 然而, 达到过程映像的最大大小 ( 即达到 I/O 字节 2047) 时, 这些命令不返回任何同步访问错误, 而访问过程映像的永久可用内部存储器区 这同样适用于从 I/O 区域 ( 过程映像区域 ) 调用块的实际参数的使用 特别如果这些过程映像限制改变后, 应检查用户程序能在多大范围内访问介于设置大小和最大过程映像大小之间的区域中的过程映像 如果继续访问这一区域, 则用户程序可能未在 I/O 模块的输入中检测更改, 或实际在向输出模块写入输出数据时失败, 而系统未生成错误消息 还应注意, 某些 CP 可能仅在过程映像外部寻址 本地数据 本地数据存储 : 代码块的临时变量 OB 启动信息 传送参数 中间结果临时变量在创建块时, 可声明临时变量 (TEMP), 这些变量仅在块执行期间可用, 之后将再次被覆盖 这些本地数据在每个 OB 中都有固定的长度 本地数据必须在首次读取访问之前被初始化 每个 OB 也要求本地数据有 20 个字节用于启动信息 与访问 DB 中的数据相比, 访问本地数据的速度更快 CPU 配有存储器, 用于存储当前执行的块的临时变量 ( 本地数据 ) 该存储器区的大小取决于 CPU 它以相同的大小分布给各个优先级等级 每个优先级等级都有自己的本地数据区 小心所有 OB 临时变量 (TEMP) 及其嵌套块都存储在本地数据中 块处理中使用了复杂的嵌套层时, 可能在该本地数据区域导致溢出 如果超出优先级类别的允许的本地数据长度,CPU 将改为 STOP 模式 为同步错误 OB 所需的本地数据空间留出一定余地 该值分配给相应的触发优先级等级 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 4-6 手册, 2006 年 1 月版, A5E

67 存储器原理 4.1 存储器区和可保留性 参见 装载存储器 系统存储器和 RAM 的可保留性 ( 页 4-2) SIMATIC 微存储卡 (MMC) 的属性 讲 SIMATIC 微存储卡 (MMC) 用作 CPU 的存储器模块您的 CPU 上使用的存储器模块 SIMATIC 微存储卡 可以将 MMC 用作装载存储器或便携式存储介质 注意 CPU 需要该 SIMATIC 微存储卡才能运行 在该 SIMATIC 微存储卡上存储以下数据 用户程序 ( 所有块 ) 归档和配方 组态数据 (STEP 7 项目 ) 用于操作系统更新和备份 注意在 SIMATIC 微存储卡中可存储用户和组态数据或者存储操作系统信息 SIMATIC 微存储卡 (MMC) 的属性 SIMATIC 微存储卡保证 CPU 能够免维护和保持性运行 小心如果进行写入操作时卸下 SIMATIC 微型存储卡, 可造成该卡上的数据损坏 在此情况下, 可能必须卸下 PG 上的 SIMATIC 微存储卡, 或格式化 CPU 中的卡 切勿在 RUN 模式下拆卸 SIMATIC 微存储卡 务必在电源关闭或 CPU 处于 STOP 状态, 并且 PG 未向卡中写入数据的条件下拆卸该卡 当 CPU 处于 STOP 模式, 而且不能判定 PG 否正在向卡中写入数据时 ( 例如, 装载 / 删除块 ), 请断开通讯连线 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

68 存储器原理 4.1 存储器区和可保留性 SIMATIC 微存储卡 (MMC) 的复制保护 SIMATIC 微存储卡有一个内部序列号, 它可实现 MMC 的复制保护 可使用 SFC 51 RDSYSST 从 SSL 部分列表 011CH 索引 8 中读取这个序列号 如果您的 SIMATIC 微存储卡的参考序列号与实际序列号不同, 可编写一个 STOP 命令程序 ( 例如在了解保护方式的模块中编写 ) 参考 更多信息 有关 SZL 部件列表的信息, 请参见指令列表或系统功能和标准功能手册 有关复位 CPU 的信息, 请参见操作说明 CPU 31xC 和 CPU31x 调试 调试模块 通过模式选择器开关进行 CPU 存储器复位 SIMATIC 微存储卡 (MMC) 的使用寿命 SIMATIC 微存储卡的寿命主要取决于以下因素 : 1. 删除和编程操作的次数, 2. 诸如环境温度之类的外部影响 在高达 60 C 环境温度下, 最多可对 SIMATIC 微存储卡执行 1000,000 次的删除 / 写入操作 小心为防止数据丢失, 请确保不超出删除 / 写入操作的最多次数 参见 操作元素与显示元素 :CPU 31xC( 页 2-1) 操作元素与显示元素 :CPU DP:( 页 2-5) 操作元素与显示元素 :CPU DP( 页 2-7) 操作元素与显示元素 :CPU 31x-2 PN/DP( 页 2-9) 操作单元与显示单元 :CPU PN/DP( 页 2-11) CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 4-8 手册, 2006 年 1 月版, A5E

69 存储器原理 4.2 存储器功能 存储器功能 常规 : 存储器功能 存储器功能 存储器功能用于生成 修改或删除全部用户程序或特定块 也可确保项目数据存档后能够被保留 如果创建了一个新的用户程序, 使用 PG/PC 将整个程序下载到 SIMATIC 微存储卡 将用户程序从 SIMATIC 微存储卡 (MMC) 装载到 CPU 上 用户程序下载 整个用户程序数据都从 PG/PC 下载到 SIMATIC 微存储卡 (MMC) 中 在此过程中,MMC 中的以前内容被删除 块按 常规块属性 中 装载存储器要求 的指定, 使用装载存储器区 图中显示 CPU 的装载存储器和工作存储器 1 如果并非所有工作存储器区都保持性的, 则在 STEP 7 模块状态中指示保持性的存储区域 ( 与 CPU 317 上相同 ) 下载完成所有的块后, 才能运行程序 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据手册, 2006 年 1 月版, A5E

70 存储器原理 4.2 存储器功能 注意该功能仅在 CPU 处于 STOP 模式时可用 如果因断电或块数据不正确的原因而不能完成装载操作, 则装载存储器被清空 处理模块 新块下载或 Delta 下载 有两种下载附加用户块或下载 Delta 的方法 : 块下载 : 您已经创建了用户程序并通过 SIMATIC 微存储卡将它下载到 CPU 中 然后想为用户程序添加新块 在此情况下, 您无需将整个用户程序重新载入 MCC 仅需将新块下载到 SIMATIC 微存储卡中即可 ( 对于非常复杂的程序, 这样做可以节省下载时间 ) Delta 下载 : 在此情况下, 仅下载用户程序块中的 Delta 在下一步中, 使用 PG/PC 将用户程序或仅更改的块 Delta 下载到 SIMATIC 微存储卡中 警告块 / 用户程序的 Delta 下载将覆盖存储在 SIMATIC 微存储卡中所有同名数据 动态块的数据传送给 RAM 并在块下载后激活 上传块 上传块 与下载操作不同, 上传操作将特定块或完整的用户程序从 CPU 传送到 PG/PC 此处块的内容与最后下载到 CPU 中的内容相同 动态 DB 个例外, 因为它们的实际值被传送 来自 STEP 7 CPU 的块或用户程序的上传不影响 CPU 的存储器 删除块 删除块 当删除块时, 实际从装载存储器中将其删除 在 STEP 7 中, 也可使用用户程序将块删除 ( 也可以用 SFC 23 DEL_DB 删除 DB) 该块使用的 RAM 被释放 CPU 31xC 和 CPU 31x, 技术数据 4-10 手册, 2006 年 1 月版, A5E