西門子6ES73231BL009AM0

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S7-200數據長度和數值范圍

S7-200 尋址時，可以使用不同的數據長度。不同的數據長度表示的數值范圍不同。S7-200 指令也分別需要不同的數據長度。

    S7-200系列在存儲單元所存放的數據類型有布爾型( BOOL)、整數型( INT )、實數型和字符串型四種。數據長度和數值范圍如表6所列。

表1   數據長度和數值范圍

● 實數的格式

    實數（浮點數）由32位單精度數表示，其格式按照ANSI/IEEE 754-1985標準中所描述的形式。實數按照雙字長度來存取。對于S7-200來說，浮點數精確到小數點后第六位。因而當使用一個浮點數常數時，多可以指定到小數點后第六位。
● 實數運算的精度
    在計算中涉及到非常大和非常小的數，則有可能導致計算結果不精確。 
● 字符串的格式
    字符串指的是一系列字符，每個字符以字節的形式存儲。字符串的第一個字節定義了字符串的長度，也就是字符的個數。一個字符串的長度可以是0到254個字符，再加上長度字節，一個字符串的大長度為255個字節。而一個字符串常量的大長度為126字節。
● 布爾型數據（0或1）。 
● S7-200CPU不支持數據類型檢測
    例如：可以在加法指令中使用VW100中的值作為有符號整數，同時也可以在異或指令中將VW100中的數據當作無符號的二進制數。
● S7-200提供各種變換指令，使用戶能方便地進行數據制式及表達方式的變換。

S7-200 PLC高速計數器指令的使用簡介

（1）每個高速計數器都有一個32位當前值和一個32位預置值，當前值和預設值均為帶符號的整數值。要設置高速計數器的新當前值和新預置值，必須設置控制字節（表6-7），令其第五位和第六位為1，允許更新預置值和當前值，新當前值和新預置值寫入特殊內部標志位存儲區。然后執行HSC指令，將新數值傳輸到高速計數器。當前值和預置值占用的特殊內部標志位存儲區如表1所示。

表1  HSC0-HSC5當前值和預置值占用的特殊內部標志位存儲區

除控制字節以及新預設值和當前值保持字節外，還可以使用數據類型HC（高速計數器當前值）加計數器號碼（0、1、2、3、4或5）讀取每臺高速計數器的當前值。因此，讀取操作可直接讀取當前值，但只有用上述HSC指令才能執行寫入操作。

（2）執行HDEF指令之前，必須將高速計數器控制字節的位設置成需要的狀態，否則將采用默認設置。默認設置為：復位和起動輸入高電平有效，正交計數速率選擇4×模式。執行HDEF指令后，就不能再改變計數器的設置，除非CPU進入停止模式。

（3）執行HSC指令時，CPU檢查控制字節和有關的當前值和預置值。

• 基于 SIMATIC CPU 315-2 DP
• 用于在具有增安要求的工廠中建立故障安全型自動化系統
• 安全等級可達 SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e (ISO 13849.1)
• 分布式故障安全 I/O 模塊可通過集成式 PROFIBUS DP 接口 (PROFIsafe) 進行連接
• 也可以集中式連接 ET200M 故障安全型 I/O 模塊
• 標準模塊可集中式和分布式使用，滿足非安全應用

CPU 運行需要 SIMATIC 微存儲卡(MMC)。

CPU 315F-2 DP支持建立一個故障安全自動化系統，以滿足不斷增長的安全需要，特別適用于生產工程。

包括故障安全I/O模塊的分布式I/O站可以通過內置的 PROFIBUS DP 接口連接。ET 200M故障安全型I/O模塊可以滿足安全相關的應用。

F CPU與故障安全I/O模塊之間的安全相關通訊通過PROFIsafe實現。

CPU 315F-2 DP 具有以下特點：

• 微處理器；
  處理器處理一條二進制指令的時間為 50 ns；處理每個浮點運算的時間為 0.45 μs。
• 存儲器：
  384 KB 高速 RAM，用于安全型程序段和標準程序段；如果執行安全型程序段，則必須考慮增加的存儲器空間要求（5 倍以上）。 在 384 KB RAM 中，128KB 數據存儲器可用于標準應用。SIMATIC 微型存儲卡（大 8 MB）作為程序的裝載存儲器，還允許將項目（包括符號和注釋）存儲在 CPU 中。
• 靈活的擴展能力：
  多可以多達 32 個模塊，（4 層配置）
• MPI 多點接口：
  集成 MPI 接口多可以同時建立與 S7-300/400 或編程器、PC、操作員面板的 16 路連接。在這些連接中，始終分別為 編程器和操作員面板各保留一個連接。通過“全局數據通信”，MPI 可以用來建立多 16 個 CPU 組成的簡單網絡。
• PROFIBUS DP 接口： 
  帶有 PROFIBUS DP 主/從接口的 CPU 315F-2 DP 可以用來建立高速、易用的分布式自動化系統。 從用戶的角度，以處理集中式 I/O 的相同方式（相同的組態、編址和編程）處理分布式 I/O。
  通過集成式 PROFIBUS DP 接口，可以連接帶有故障安全 I/O 模塊的分布式 I/O。ET 200M 的故障安全型 I/O 模塊還可以安裝在安全型中央組態中。 
  基于 PROFIsafe 行規執行 F-CPU 和故障安全型 I/O 模塊之間的安全通信。

• 密碼保護；
  通過密碼，可保護用戶程序免受未經授權的訪問。
• 診斷緩沖區；
  后 500 個出錯和中斷事件保存在緩沖區中，供診斷用。
• 免維護數據備份；
  如果發生斷電，則可通過 CPU 將所有標準數據自動寫入 SIMATIC 微型存儲卡中，且將在再次通電時保持不變。

可參數化的特性

可以使用 STEP 7 對 S7 的組態、屬性以及 CPU 的響應進行參數設置：

• MPI 多點接口；
  確定站地址
• 重啟動/循環時間特性；
  大循環時間以及負載限制，以及自檢測功能
• 時鐘位存儲器；
  設定地址
• 保護等級；
  設置訪問程序和數據的權限
• 系統診斷；
  定義診斷報警的處理和范圍
• 監視器中斷；
  設定周期時間
• 時鐘中斷；
  設定起始日期、起始時間和間隔周期。
• PROFIBUS DP 主站/從站接口；
  用戶自定義的地址分配，用于分布式 I/O

信息和顯示功能

• 狀態和故障指示；
  LED 指示硬件、編程、時間或 I/O 故障以及操作狀態（如 RUN、STOP 和啟動）。
• 測試功能；
  使用編程器顯示程序執行過程中的信號狀態，可以不通過用戶程序修改過程變量，以及輸出堆棧內容。
• 信息功能；
  通過編程器以文本形式為用戶提供存儲能力信息、CPU 的運行模式，以及主存儲器和裝載存儲器當前的使用情況、當前的循環時間和診斷緩沖區的內容。

集成通信功能

• 編程器/OP 通信
• 全局數據通信
• S7 基本通信
• S7 通信（僅器）
• 路由
• 數據記錄路由

通信

通過 PROFIBUS DP 執行中央控制器與分布式站之間的安全型通信和標準通信。 專門開發的 PROFIBUS 行規PROFIsafe 支持在標準數據報文幀中傳送安全功能的用戶數據。無需其它硬件組件，例如特殊安全總線。所需的軟件既可以作為一個操作系統的擴展功能集成在硬件組件中，也可以作為一個軟件塊裝載到 CPU 中。

系統功能

CPU 為診斷、參數設置、同步、報警、時間測量等提供了多種系統功能。
更多詳情，參見手冊。

操作模式

F-CPU 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中以及故障安全信號模塊中。

信號模塊采用差異分析方法和測試信號注入技術來監視輸入和輸出信號。

CPU通過周期性自檢、命令測試以及基于邏輯和時間的程序執行檢測，檢查控制器運行的正確性。此外，通過“活躍標志（sign-of-life）”請求，還可以對 I/O 進行檢測。

當系統診斷出一個故障時，系統將進入安全狀態。

操作 S7-300F-2 DP 不需要 F 運行版授權。

編程

CPU 315F-2 DP 的編程方法與 SIMATIC S7 系統的編程方法相同。通過諸如 STEP 7 編程工具可創建非安全型用戶程序。

選件包 SIMATIC S7 Distributed Safety (Classic) 和 SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12)

STEP 7 選件包“SIMATIC S7 Distributed Safety”(Classic) 或 SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12) 用于對與安全型程序段進行編程。選件包中包括所有用來創建 F 程序的所有功能和塊。

具有安全功能的 F 程序以 F-FBD 或 F-LAD 方式進行創建，或利用 F 庫中的特殊功能塊進行創建。使用 F FBD 或 F LAD 可簡化工廠的組態與編程，也因與特定工廠無關的統一表示形式而簡化了驗收測試。無須使用其它工具，程序員就可以對安全型應用進行組態。

S7-200PLC的數據區

（一）數字量輸入和輸出映象區

1．輸入映象寄存器（數字量輸入映象區）（I）

數字量輸入映象區是S7-200CPU為輸入端信號狀態開辟的一個存儲區。輸入映像寄存器的標識符為I，在每個掃描周期的開始，CPU對輸入點進行采樣，并將采樣值存于輸入映像寄存器中。

輸入映像寄存器是PLC接收外部輸入的開關量信號的窗口。

可以按位、字節、字、雙字四種方式來存取。

（1）按“位”方式：從I0.0~I15.7，共有128點

（2）按“字節”方式：從IB0~IB15，共有16個字節

（3）按“字”方式：從IW0~IW14，共有8個字

（4）按“雙字”方式：從ID0~ID12，共有4個雙字

2．輸出映像寄存器（Q）

數字量輸出映象區是S7-200CPU為輸出端信號狀態開辟的一個存儲區。輸出映像寄存器的標識符為Q（從Q0.0~Q15.7，共有128點），在每個掃描周期的末尾，CPU將輸出映像寄存器的數據傳送給輸出模塊，再由后者驅動外部負載。

可以按位、字節、字、雙字四種方式來存取。

（1）按“位”方式：從Q0.0~I15.7，共有128點

（2）按“字節”方式：從QB0~QB15，共有16個字節

（3）按“字”方式：從QW0~QW14，共有8個字

（4）按“雙字”方式：從QD0~QD12，共有4個雙字

說明：實際沒有使用的輸入端和輸出端的映象區的存儲單元可以作中間繼電器用。

（二）模擬量輸入映象區和輸出映象區

1．模擬量輸入映象區（AI區）

模擬量輸入映象區是S7-200CPU為模擬量輸入端信號開辟的一個存儲區。S7-200將測得的模擬量（如溫度、壓力）轉換成1個字長（2個字節）的數字量，模擬量輸入映像寄存器用標識符（AI）、數據長度（W）及字節的起始地址表示。

從AIW0~AIW30，共有16個字，總共允許有16路模擬量輸入。

說明：模擬量輸入值為只讀數據。

2．模擬量輸出映象區（AQ區）

模擬量輸出映象區是S7-200CPU為模擬量輸出端信號開辟的一個存儲區。S7-200將1個字長（2個字節，16位）的數字量按比例轉換為電流或電壓。模擬量輸出映像寄存器用標識符（AQ）、數據長度（W）及字節的起始地址表示。

從AQW0~AQW30，共有16個字，總共允許有16路模擬量輸出。

（三）變量存儲器（V）（相當于內輔繼電器）

PLC執行程序過程中，會存在一些控制過程的中間結果，這些中間數據也需要用存儲器來保存。變量存儲器就是根據這個實際的要求設計的。變量存儲器是S7-200CPU為保存中間變量數據而建立的一個存儲區，用V表示。

可以按位、字節、字、雙字四種方式來存取。

（1）按“位”方式：從V0.0~I5119.7，共有40960點。CPU221、CPU222變量存儲器只有2048個字節，其變量存儲區只能到V2047.7位。

（2）按“字節”方式：從VB0~VB5119，共有5120個字節

（3）按“字”方式：從VW0~VW5118，共有2560個字

（4）按“雙字”方式：從VD0~VD5116，共有1280個雙字

（四）位存儲器（M）區

PLC執行程序過程中，可能會用到一些標志位，這些標志位也需要用存儲器來寄存。位存儲器就是根據這個要求設計的。位存儲器是S7-200CPU為保存標志位數據而建立的一個存儲區，用M表示。該區雖然叫位存儲器，但是其中的數據不僅可以是位、還可以是字節、字或雙字。

（1）按“位”方式：從M0.0~M31.7，共有256點。

（2）按“字節”方式：從MB0~MB31，共有32個字節

（3）按“字”方式：從MW0~MW30，共有16個字

（4）按“雙字”方式：從MD0~MD28，共有8個雙字

（五）順序控制繼電器區（S）

PLC執行程序過程中，可能會用到順序控制。順序控制繼電器就是根據順序控制的特點和要求設計的。順序控制繼電器區是S7-200CPU為順序控制繼電器的數據而建立的一個存儲區，用S表示。在順序控制過程中，用于組織步進過程的控制。

可以按位、字節、字、雙字四種方式來存取。

（1）按“位”方式：從S0.0~S31.7，共有256點。

（2）按“字節”方式：從SB0~SB31，共有32個字節

（3）按“字”方式：從SW0~SW30，共有16個字

（4）按“雙字”方式：從SD0~SD28，共有8個雙字

（六）局部存儲器區（L）（相當于內輔繼電器）

S7-200PLC有64個字節的局部存儲器，其中60個可以用作暫時存儲器或者給子程序傳遞參數。

局部存儲器和變量存儲器很相似，主要區別是變量存儲器是全局有效的，而局部存儲器是局部有效的。全局是指同一個存儲器可以被任何程序存取（例如，主程序、子程序或中斷程序）。局部是指導存儲器區和特定的程序相關聯。

幾種程序之間不能互訪。

局部存儲器區是S7-200CPU為局部變量數據建立的一個存儲區，用L表示。該區域的數據可以用位、字節、字、雙字四種方式來存取。

（1）按“位”方式：從L0.0~L63.7，共有512點。

（2）按“字節”方式：從LB0~LB63，共有64個字節

（3）按“字”方式：從LW0~LW62，共有32個字

（4）按“雙字”方式：從LD0~LD60，共有16個雙字

（七）定時器存儲器區（T）

PLC在工作中少不了需要計時，定時器就是實現PLC具有計時功能的計時設備。定時器的編號：

T0、T1、……、T255

S7-200有256個定時器。

（八）計數器存儲器區（C）

PLC在工作中有時不僅需要計時，還可能需要計數功能。計數器就是PLC具有計數功能的計數設備。

計數器的編號：

C0、C1、……、C255

（九）高速計數器區（HSC）

高速計數器用來累計比CPU掃描速率更快的事件。S7-200各個高速計數器不僅計數頻率高達30kHz。

S7-200各個高速計數器有32位帶符號整數計數器的當前值。若要存取高速計數器的值，則必須給出高速計數器的地址，即高速計數器的編號。

高速計數器的編號為：HSC0、HSC1、……、HSC5。

S7-200有6個高速計數器。其中CPU221和CPU222僅有4個高速計數器（HSC0、HSC3、HSC4、HSC5）

（十）累加器區（AC）

累加器是可以像存儲器那樣進行讀/寫的設備。例如，可以用累加器向子程序傳遞參數，或從子程序返回參數，以及用來存儲計算的中間數據。

S7-200CPU提供了4個32位累加器（AC0、AC1、AC2、AC3）。

可以按字節、字或雙字來存取累加器數據中的數據。但是，以字節形式讀/寫累加器中的數據時，只能讀/寫累加器32位數據中的低8位數據。如果是以字的形式讀/寫累加器中的數據，只能讀/寫累加器32位數據中的低16位數據。只有采取雙字的形式讀/寫累加器中的數據時，才能一次讀寫全部32位數據。

因為PLC的運算功能是離不開累加器的。因此不有像占用其他存儲器那樣占用累加器。

（十一）特殊存儲器區（SM）

特殊存儲器是S7-200PLC為CPU和用戶程序之間傳遞信息的媒介。它們可以反映CPU在運行中的各種狀態信息，用戶可以根據這些信息來判斷機器工作狀態，從而確定用戶程序該做什么，不該做什么。這些特殊信息也需要用存儲器來寄存。特殊存儲器就是根據這個要求設計的。

1．特殊存儲器區

它是S7-200PLC為保存自身工作狀態數據而建立的一個存儲區，用SM表示。特殊存儲器區的數據有些是可讀可寫的，有一些是只讀的。特殊存儲器區的數據可以是位，也可是字節、字或雙字。

（1）按“位”方式：從SM0.0~SM179.7，共有1440點。

（2）按“字節”方式：從SM0~SM179，共有180個字節

（3）按“字”方式：從SMW0~SMW178，共有90個字

（4）按“雙字”方式：從SMD0~SMD176，共有45個雙字

說明：特殊存儲器區的頭30個字節為只讀區。

2．常用的特殊繼電器及其功能

特殊存儲器用于CPU與用戶之間交換信息，例如SM0.0一直為“1”狀態，SM0.1僅在執行用戶程序的第一個掃描周期為“1”狀態。SM0.4和SM0.5分別提供

Overview

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SIMOTION 的運行基礎是將運動控制與在大多數機器上所常見的兩個其他控制功能融合在一起：PLC 和工藝功能。

這種方法意味著可以在同一個系統內實現軸的運動控制和全面機器控制。對于技術功能來說也是如此，如對一個液壓軸實施的壓力控制。可以實現從位置控制定位模式到壓力控制模式的平穩切換。

將運動控制、PLC 和技術功能三種開環控制功能組合在一起具有以下優點：

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• 快速的系統響應 - 不再需要各個部件之間對時間要求嚴格的接口
• 簡便、統一和透明的編程以及整個機器的診斷

SIMOTION 系統由三個部分組成：

工程組態系統

SCOUT 可將運動控制、PLC 和技術功能集中到一個全面的集成系統中，并提供了所有必要工具：編程與參數化、測試與調試、診斷。

運行軟件

運行軟件為循環任務和順序任務提供了高性能的執行系統。運行軟件模塊提供了各種 PLC 功能、運動控制功能和工藝功能。通過選擇合適的模塊，系統的總體功能可與機器靈活適應。

硬件平臺

硬件平臺是 SIMOTION 運動控制系統的基礎。使用工程組態系統和相關運行版軟件模塊創建的應用程序可在不同硬件平臺上運行。

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西門子提供了廣泛的特定領域解決方案，可用來降低組態成本，加快項目完成，并更快速地成功實現自動化系統。

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