上海庆惜自动化设备有限公司
S7-300或者S7-400的PLC是模块式的PLC，各种模块式相互独立的，分别安装在机架上。硬件结构如图：
DI：数字量输入模块，DO：数字量输出模块，AI：模拟量输入模块，AO：模拟量输出模块
S7-CPU模块可分为紧凑型、标准型、革新型、户外型、故障安全型、特种型CPU。
CPU312C表示是紧凑型CPU；
CPU313C-2DP表示集成了PROFIBUS-DP协议的紧凑型CPU；
CPU314-2PtP表示集成了点到点协议的紧凑型CPU；
CPU313表示标准型CPU；
CPU312IFM表示户外型CPU；
CPU317-2DP表示集成了PROFIBUS-DP协议的特种型CPU；
1）RUN-P：可编程运行模块，在此模式下，可以让用户调试运行程序。
2）RUN：运行模式，在此模式下，仅能运行程序，不能修改程序。
3）S**：停机模式，在此模式下，CPU不执行用户程序，但是装有STEP7的计算机可以读出或者修改用户程序。
4）MRES：存储器复位模式。当开关在此位置释放时会自动返回到S**位置，该位置不可保存。
1）高速的指令处理。
西门子 S7-300 PLC 从入门到精通的100个经典问题
2014年09月18日 15:21
使用CPU S7 315F， ET 200S以及故障安全DI/DO模块，那么您将调用OB35 的故障安全程序。而且，您已经接受所有监控时间的默认设置值，并且愿意接收“通讯故障”消息。 OB 35 默认设置为100毫秒。您已经将F I/O模块的F监控时间设定为100毫秒，因此至少每100毫秒要寻址一次I/O模块。但是由于每100毫秒才调用一次OB 35，因此会发生通讯故障。要确保OB35的扫描间隔和F监控时间有所差别，请确保F监控时间大于OB35的扫描间隔时间。
S7分布式安全系统，一直到V5.2 SP1 和 6ES7138-4FA00-0AB0，6 ES7138-4FB00-0AB0，6ES7138-4CF00-0AB0 都会出现这个问题。在新的模块中，F 监控时间设定为150毫秒.
2:当DP从站不可用时，PROFIBUS上S7-300 CPU的监控时间是多少？
使用CPU的PROFIBUS接口上的DP从站操作PROFIBUS网络时，希望在启动期间检查期望的组态与实际的组态是否匹配。在 CPU属性对话框中的Startup选项卡上给出了两个不同的时间。
3:如何判断电源或缓冲区出错，如：电池故障？
如果电源(仅S7－400)或缓冲区中的一个错误触发一个事件，则CPU操作系统访问OB81。错误纠正后，重新访问OB81。电池故障情况下，如果电池检测中的BATT.INDIC开关是激活的，则 S7-400仅访问OB81。如果没有组态OB81，则CPU不会进入操作状态S**。如果OB81不可用，则当电源出错时，CPU仍保持运行。
4：为S7CPU上的I/O模块(集中式或者分布式的)分配地址时应当注意哪些问题？
请注意，创建的数据区域(如一个双字)不能组态在过程映象的边界上，因为在该数据块中，只有边界下面的区域能够被读入过程映像，因此不可能从过程映像访问数据。因此，这些组态规则不支持这种情况：例如，在一个 256 字节输入的过程映像的 254 号地址上组态一个输入双字。如果一定需要如此选址，则必须相应地调整过程映像的大小(在CPU的Properties中)。
5：在S7 CPU中如何进行全局数据的基本通讯？在通讯时需要注意什么？
全局数据通讯用于交换小容量数据，全局数据(GD)可以是：
输入和输出
标记
数据块中的数据
定时器和计数器功能
数据交换是指在连入单向或双向GD环的CPU之间以数据包的形式交换数据。GD环由GD环编号来标识。
单向连接：某一CPU可以向多个CPU发送GD数据包。
双向连接：两个CPU之间的连接：每个CPU都可以发送和接收一个GD数据包。
必须确保接收端CPU未确认全局数据的接收。如果想要通过相应通讯块(SFB、FB或FC)来交换数据，则必须进行通讯块之间的连接。通过定义一个连接，可以较大简化通讯块的设计。该定义对所有调用的通讯块都有效且不需要每次都重新定义。
6：可以将S7-400存储卡用于CPU 318-2DP吗？
在通常的操作中，只能使用订货号为6ES7951-1K... (Flash EPROM)和6ES7951-1A... (RAM)的“短”> 存储卡。
7：尽管LED灯亮，为什么CPU 31xC不能从缺省地址124和125读取完整输入？
对于下列型号的CPU ，请检查 24V 电压是否接入引脚 1。LED由输入电流控制。引脚 1 上的 24V 电压需要做进一步处理。
313C(6ES7 313-5BE0.-0AB0),313C-2DP (6ES7 313-6CE0.-0AB0),313C-2PTP (6ES7 313-6BE0.-0AB0), 314C-2DP (6ES7 314-6CF0.-0AB0),314C-2PTP (6ES7 314-6BF0.-0AB0)
8：配置CPU 31x-2 PN/DP的PN接口时，当PROFINET接口偶尔发生通信错误时，该如何处理？
请确定以太网(PROFINET)中的所有组件(转换）都支持 100 Mbit/s全双工基本操作。避免中心分配器割裂网络，因为这些设备只能工作于半双工模式。
9：在硬件配置编辑器中，“时钟”修正因子有什么含义呢？
在硬件配置中，通过CPU > Properties > Diagnostics/Clock，你可以进入“时钟”> 域内*一个修正因子。这个修正因子只影响CPU的硬件时钟。时间中断源自于系统时钟，并且和硬件时钟的设定毫无关系。
10：如何通过PROFIBUS DP用功能块实现在主、从站之间实现双向数据传送？
在主站plc可以通过调用SFC14 “DPRD_DAT“和SFC15 “DPWR_DAT“来完成和从站的数据交换，而对于从站来说可以调用FC1 “DP_SEND“ 和FC2 ”DP_RECV“完成数据的交换。
11：可以从S7 CPU中读出哪些标识数据？
通过SFC 51“RDSYSST”可读出下列标识数据：
可以读出订货号和CPU版本号。为此，使用SFC 51和SSL ID 0111并使用下列索引：
1 = 模块标识
6 = 基本硬件标识
7 = 基本固件标识
12：在含有CPU 317-2PN/DP的S7-300上，如何编程可加载通讯功能块FB14("GET")和FB15("PUT")用于数据交换？
为了通过一个S7连接在使用CPU 317-2PN/DP的两个S7-300工作站之间进行数据交换，其中该S7连接是使用NetPro组态的，在S7通信中，必须调用通讯功能块。模块FB14("GET") 用于从远程CPU取出数据，模块FB15("PUT")用于将数据写入远程CPU。功能块包含在STEP 7 V5.3的标准库中。 <
CPU 317-2PN/DP的通讯模块FB14("GET")和FB15("PUT")的属性：
FB14和FB15是异步通讯功能。这些模块的运行可能跨越多个OB1循环。通过输入参数REQ激活FB14或FB15。 DONE、NDR或ERROR表明作业结束。PUT和GET可以同时通过连接进行通信。
注意：不能将库SIMATIC_NET_CP中的通讯块用于CPU317-2PN/DP。
13：对于紧凑CPU 313C-2 PtP和CPU 314-2 PtP作业同步处理需要注意什么？
在用户程序中，不可以同时编程SEND作业和FETCH作业。
即：只要SEND作业(SFB 63)没有完全终止(DONE或ERROR)，就不能调用FETCH作业(SFB 64)(甚至在REQ=0的时候)。只要FETCH作业(SFB 64)没有完全终止(DONE或ERROR)，就不能调用SEND作业(SFB 63)(甚至在REQ=0的时候)。在处理一个主动作业(SEND作业、SFB 63或FETCH作业、SFB 64)时，同时可以处理一个被动作业(SERVE作业、SFB 65)。
14：可以将MICR．ｍａｓｔｅｒ420到440作为组态轴(位置外部检测)和CPU 317T一起运行吗？
可以，但在动力和精度方面，对组态轴的要求差别非常大。在高要求情况下，伺服驱动SIMODRIVE 611U、MASTERDRIVES MC或SINAMICS S必须和CPU 317T一起运行。在低要求情况下，MICROMASTER系列也能满足动力和精度要求。
15：如何在已配置为DP从站的两个CPU模块间组态直接数据交换(节点间通信)？
两个CPU站配置为DP从站，而且由同一个DP主站操作，它们之间的通信通过配置交换模式为DX可以完成直接数据交换。
16：如何使用SFC65，SFC66，SFC67 和 SFC68 进行通信？
对于单向基本通信，使用系统功能 SFC67 (X_GET)从一个被动站读取数据，使用系统功能SFC68(X_PUT)将数据写入一个被动站(服务器)。这些块只有在主动站中才调用。对于一个双向基本通信，调用站中的系统功能SFC65 (X_SEND)，在该站中想将数据发送到另一个主动站。在同样为主动的主动接收站中，数据将通过系统功能SFC66 (X_RCV)记录。
两种类型的基本通信中，每次块调用可以处理较多 76 字节的用户数据。对于S7-300 CPU，数据传送的数据一致性是 8 个字节，对于S7-400 CPU则是全长。如果连接到S7-200，必须考虑到S7-200只能用作一个被动站。
17：什么是自由分配 I/O 地址？
地址的自由分配意味着您可对每种模块(SM/FM/CP)自由的分配一个地址。地址分配在 STEP 7 里进行。先定义起始地址，该模块的其它地址以它为基准。
自由分配地址的优点：因为模块之间没有地址间隙，就可以优化地使用可用地址空间。在创建标准软件时，分配地址过程中可以不考虑所涉及的 S7-300 的组态。
18：诊断缓冲器能够干什么？
更快地识别故障源，因而提高系统的可用性。评估S**之前的最后事件，并寻找引起S**的原因。
诊断缓冲器是一个带有单个诊断条目的循环缓冲器，这些诊断条目显示在事件发生序列中；*一个条目显示的是较近发生的事件。如果缓冲器已满，较早发生的事件就会被新的条目所覆盖。根据不同的CPU，诊断缓冲器的大小或者固定，或者可以通过HW Config中通过参数进行设置。
19：诊断缓冲器中的条目包括哪些？
1）故障事件
2）操作模式转变以及其它对用户重要的操作事件
3）用户定义的诊断事件(用SFC52 WR_USMSG)
在操作模式S**下，在诊断缓冲器中尽量少的存储事件，以便用户能够很*在缓冲器中找到引起S**的原因。因此，只有当事件要求用户产生一个响应(如计划系统内存复位，电池需要充电)或必须注册重要信息(如固件更新，站故障)时，才将条目存储在诊断缓冲器中。
20：如何确定MMC的大小以便完整地存储STEP 7项目？
为了给项目选择合适的MMC，需要了解整个项目的大小以及要加载块的大小。可以按照如下所述的方法来确定项目的大小：
1）首先归档STEP 7项目。然后在Windows资源浏览器中打开已归档项目，并确定其大小(选中该项目并右击)。这会告诉您归档文件的大小。
2）将块加载入CPU。现在仍然需要选择"PLC > Module Information > Memory"。在此，在" Load memory RAM + EPROM"中，可以看到分配的加载内存的大小。
3）必须将该值和已经确定的归档项目的大小相加。这样就可以得出在一个MMC上保存整个项目所需的总内存的大小。
21：CPU全面复位后哪些设置会保留下来？
复位CPU时，内存没有被完全删除。整个主内存被完全删除了，但加载内存中数据，以及保存在Flash-EPROM存储卡(MC)或微存储卡(MMC)上的数据，则会全部保留下来。除了加载内存以外，计时器(CPU 312 IFM除外)和诊断缓冲也被保留。具有MPI接口或一个组合MPI/DP接口的CPU只在全部复位之前保留接口所采用的当前地址和波特率。另一方面，另一个PROFIBUS地址也被完全删除，不能再访问。
重要事项：重新设置PG/PC之后，与CPU之间的通讯只能通过MPI或MPI/DP接口来建立。
22：为什么不能通过MPI在线访问CPU？
如果在CPU上已经更改了MPI参数，请检查硬件配置。可以将这些值与在"Set PG/PC interface"下的参数进行比较，看是否有不一致。
或者可以这样做：打开一个新的项目，创建一个新的硬件组态。在CPU的MPI接口的属性中为地址和传送速度设置各自的值。将"空"项目写入存储卡中。把该存储卡插入到CPU 然后重新打开CPU的电压，将位于存储卡上的设置传送到CPU。现在已经传送了MPI接口的当前设置，并且像这样的话，只要接口没有故障就可以建立连接。这个方法适用于所有具有存储卡接口的S7-CPU。
23：错误OB的用途是什么？
如果发生一个所描述的错误(见文件1)，则将调用并处理相应OB。如果没有加载该OB，则CPU进入S**(例外：OB70、72、7 3和81)
S7-CPU可以识别两类错误：
1）同步错误：这些错误在处理特定操作的过程中被触发，并且可以归因于用户程序的特定部分。
2）异步错误：这些错误不能直接归因于运行中的程序。这些错误包括优先级类的错误，自动化系统中的错误(故障模块)或者冗余的错误。
24：在DP从站或CPU315-2DP型主站里应该编程哪些“故障 OBs”？
在组态一个作为从站的CPU315-2DP站时，必须在STEP7程序中编程下列OB以便评估分布式I/O类型的错误信息：
OB 82 诊断中断 OB 、OB 86 子机架故障 OB 、OB 122 I/O 访问出错
1）诊断OB82：如果一个支持诊断，并且已经对其释放了诊断中断的模块识别出一个错误，它既对进入事件也对外出的事件向 CPU 发出一个诊断中断的请求。操作系统然后调用 OB82。在 OB82 自己的局部变量里包含有有缺陷模块的逻辑基地址和 4 个字节的诊断数据。如果你还没有编程 OB82, 则 CPU 进入“停止”模式。你可以阻断或延迟诊断中断 OB ，并通过 SFC 39 - 42 重新释放它。
2）子机架故障OB86：如果识别出一个 DP 主站系统或一个分布式 I/O 站有故障（既对进入事件也对外出的事件），该 CPU 的操作系统就调用 OB 86 。如果没有编程 OB 86 但出现了这样一个错误， CPU 就进入“停止”模式。你可以阻断或延迟 OB86 并通过 SFC 39 - 42 重新释放它。
3） I/O 访问出错OB122：当访问一个模块的数据时出错，该CPU的操作系统就调用OB 122。比方说，CPU在存取一个单个模块的数据时识别出一个读错误，那么操作系统就调用OB 122。该OB 122以与中断块有相同的优先级类别运行。如果没有编程OB 122,那么CPU由“运行”模式改为“停止”模式。
25：为什么在某些情况下，保留区会被重写?
在STEP 7的硬件组态中，可以把几个操作数区定义为“保留区”。这样可以在掉电以后，即使没有备份电池的话，仍能保持这些区域中的内容。如果定义一个块为 “保留块”，而它在 CPU 中不存在或只是临时安装过，那么这些区域的部分内容会被重写。在电源接通/断开之后，其他内容会在相关区里找到。
26：为何不能把闪存卡的内容加载入S7 300 CPU？
你的项目在闪存卡上。现在要用它加载 S7 300 。但加载结束后发现 CPU 的 RAM 中仍是空的。出现此问题的原因是你的程序里有无法处理的，"错误的"组织块(比如说， OB86 没有 DP 接口)。在重新设置和重新启动 CPU 后, RAM 仍是空的。诊断缓冲区对这个"无法加载"的块会提示一些信息。
27：当把 CPU315-2DP 作为从站，把 CPU315-2DP 作为主站时的诊断地址
在组态一个 CPU315-2DP 站时，你使用 S7 工具 “H/W CONFIG” 来分配诊断地址。如果发生一个故障，这些诊断地址被加入诊断 OB 的变量 “OB82_MDL_ADDR” 里。你可在 OB82 里分析此变量，确定有故障的站并作出相应的反应。
下面是如何分配诊断地址的例子：
* 1 步：通过 CPU315-2DP 组态从站并赋予一个诊断地址，比如 422。
* 2 步：通过 CPU315-2DP 组态主站
* 3 步：把组态好的从站链接到主站并赋予一个诊断地址，比如 1022。
28：需要为S7-300 CPU的DP从站接口作何种设置，才可以使用它来进行路由选择？
如果使用CPU作为I-Slave，并且该CPU也起S7 路由器的作用，那么请注意如下事项：
用于路由选择的从站的DP接口必须设置为活动状态。这可以在HW Config中完成：在DP接口的属性对话框中，选项" Commissioning/Test operation"或"Programming, status/modify..."必须激活。关于这些设置的注意事项可以在下表中获得。
对于S7 路由连接，有 4 种可用的连接资源-与其它任何连接资源无关。没有使用PG/OP的连接资源或S7基本通信。
如果必须通过DP接口来建立一个与位于其机架上的通信伙伴连接时(如在 CP 343-1 中)，也要使用一个路由连接。而对于通过MPI接口与一个位于其机架上的通信伙伴的连接，则不使用路由连接资源，因为在这种情况下，能够直接到达伙伴。注意事项：这不适用于CPU 318。

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S7-300/400系列PLC的每种模块都有其特定的所写，如PS为电源模块，CPU为处理器模块，SM为信号模块，IM为接口模块，DM为占位模块，FM为功能模块，CP为通信处理器模块。每个缩写后面一般就是模块的型号，如PS3XX表示S7-300系列PLC的电源模块，PS4XX表示S7-400系列PLC的电源模块，最后两位“XX”为具体型号，通过查阅产品手册可得其具体性能。
另外，S7-300/400系列PLC在放置模块时，有特定的要求，如电源模块总是安装在机架的较左边，CPU模块紧靠电源模块。如果有接口模块，它放在CPU模块的右侧。另需注意的是，S7-300/400系列PLC每个机架上所能容纳的模块数量是有限的，如果一个机架上所容纳的模块数量不够用，可考虑扩展机架。
4.4　思考与练习
1.画图说明S7-300/400系列PLC机架扩展方式。
2.S7-300和S7-400系列PLC都可以用哪几种语言编程？
*5章　S7-300/400系列PLC的硬件组成
本章介绍S7-300/400系列PLC的硬件组成，包括S7-300系列、S7-400系列以及分布式I/O的处理器模块、输入/输出模块及电源模块等常用模块。
5.1　S7-300的硬件组成S7-300系列PLC采用模块化结构，一般由处理器模块（CPU）、负载电源模块（PS）、信号模块（SM）、功能模块（FM）、通信模块（CP）和接口模块（IM）组成。各个模块以搭积木的方式在机架上组成系统，灵活性好，便于维修。
5.1.1　处理器模块
S7-300有多种型号的CPU,CPU内的元件封装在一个紧凑的塑料机壳内，机壳的面板上有状态和故障指示LED、模式选择开关、通信接口、后备电池盒和存储器（MMC）插槽。
下面以CPU 315-2 PN/DP为例对处理器模块进行说明。CPU 315-2 PN/DP面板如图5-1所示。

HOLD（保持）。在所有的模式中，都可以通过MPI接口与其他设备通信。
·S**模式：CPU模块通电后自动进入S**模式，在该模式不执行用户程序，可以接收全局数据和检查系统。
·RUN模式：CPU扫描用户程序，刷新输入和输出，处理中断和故障信息服务。
·STARTUP模式：启动模式，可以用模式选择开关或编程软件启动CPU，如果模式选择开关在RUN或RUN-P位置，则通电时自动进入启动模式。
·HOLD模式：在STARTUP和RUN模式执行程序时遇到调试用的断点，用户程序的执行被挂起（暂停），定时器被冻结。
3.模式选择开关
有的CPU的模式选择开关（模式选择器）是一种钥匙开关，操作时需要插入钥匙，用来设置CPU当前的运行方式。钥匙拔出后，就不能改变操作方式。这样可以防止未经授权的人员非法删除或改写用户程序；还可以使用多级口令来保护整个数据库，使用户有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改。钥匙开关各位置的意义如下。
1）RUN-P（运行-编程）位置：CPU不仅执行用户程序，在运行时还可以通过编程软件读出和修改用户程序，以及改变运行方式，在这个位置不能拔出钥匙开关。
2）RUN（运行）位置：CPU执行用户程序，可以通过编程软件读出用户程序，但是不能修改用户程序，在这个位置可以取出钥匙开关。
3）S**（停止）位置：不执行用户程序，通过编程软件可以读出和修改用户程序，在这个位置可以取出钥匙开关。
4）MRES（清除存储器）：MRES位置不能保持，在这个位置松手时开关将自动返回S**位置。将模式选择开关从S**状态扳到MRES位置，可以复位存储器，使CPU回到初始状态。工作存储器、RAM装载存储器中的用户程序和地址区被清除，全部存储器、定时器、计数器和数据块均被删除，即复位为零，包括有保持功能的数据。CPU检测硬件，初始化硬件和系统程序的参数，系统参数、CPU和模块的参数被恢复为默认设置，MPI（多点接口）的参数被保留。如果有快闪存储器卡，CPU在复位后将它里面的用户程序和系统参数复制到工作存储区。
存储器卡被取出或插入时，CPU发出系统复位请求，“S**”LED以0.5Hz的频率闪动。此时应将模式选择开关置于MRES位置，执行复位操作。
4.微存储器卡
SIMATIC微存储器卡（MMC）是CPU的存储模块，可以扩展CPU的存储器容量，用于在断电时保存用户程序和某些数据。在使用CPU时总需要MMC。用户程序（所有功能块）、归档和配方、组态数据（STEP 7项目）和操作系统更新及备份数据均可保存在MMC中。如果在写访问过程中拆下SIMATIC微存储器卡，卡中的数据会被破坏。在这种情况下，必须将MMC插入编程器中删除它，或在CPU中格式化存储器卡。只有在断电状态或CPU处于“S**”状态时，才能取下存储器卡。当CPU请求一个存储器复位时（“S**”LED缓慢闪亮），应运用下述开关程序对它进行格式化。
1）将开关置为MRES位置，并保持，直至LED停止闪亮（即大约9秒后一直亮着）。
2）在随后的3秒内，释放开关，并再次切换为MRES位置。“S**”LED闪亮，指示正在进行格式化。
一定要使用规定的操作顺序。否则，MMC就不能进行格式化，而是返回存储器复位状态。只有出于某种特定原因，才能对MMC进行格式化，例如在更换模块后出现存储器复位请求时就不能格式化MMC。在这种情况下，如果切换为MRES状态，只能进行正常的存储器复位操作，同时保留现有MMC数据。
5.通信接口
MPI（Multi Point Interface，多点接口）：用于CPU和PG/OP之间的接口，或用于MPI子网中的通信接口。每个CPU都安装有一个RS 485 MPI接口。一般（默认）传输速率为187.5kb/s。如果与S7-200进行通信，也可以*19.2kb/s的传输速率。不能*其他传输速率。在多点接口，CPU可以自动传播其总线参数组态（如波特率）。然后，编程器可以自动检索正确的参数，并连接至一个MPI子网。
PROFIBUS-DP接口：带有DP后缀的CPU配备了PROFIBUS接口（如CPU 315-2 DP）。PROFIBUS-DP接口主要用于连接分布式I/O。使用PROFIBUS-DP可以创建扩展子网，较大传输速率为12 Mb/s。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*禁用总线参数传播。
PROFINET（工业以太网）接口：带有PN后缀的CPU配备了PROFINET接口（如CPU 315-2 PN/DP或CPU 319-3 PN/DP）。PROFINET接口或通信处理器可用于在S7-300 CPU系统中实现工业以太网通信。在开放的多供应商通信系统中，工业以太网代表过程和单元级上的SIMATIC网络。然而，PROFINET CPU也支持现场级的实时通信。该结构还支持S7通信。工业以太网适用于高速大容量的数据交换，以及通过网关进行的远程网络操作。PROFINET有PROFINET IO和PROFINET CBA两个版本可用。
PtP（点对点）接口：该接口可以连接安装有串口的设备，例如条码阅读器、打印机等非西门子设备。此时，在全双工模式（RS 422），可以实现传输速率19.2kb/s；在半双工模式（RS 485），可以实现传输速率38.4kb/s。CPU 313C-2 PtP和CPU 314C-2 PtP都安装有一个PtP接口。
ASI（执行器/传感器接口）：ASI代表自动化系统中较低过程级别上的子网系统。它专用于联网数字传感器和执行器。较大数据量为每个从站4个位。S7-300 CPU需要用于ASI连接的通信处理器。
电池盒是安装锂电池的盒子，在PLC断电时，锂电池用来**实时钟的正常运行，并可以在RAM中保存用户程序和更多的数据，保存的时间为1年。有的低端CPU（如312IFM与313）因为没有实时钟，没有配备锂电池。
7.电源接线端子
电源模块的L1、N端子接220VAC电源，电源模块的接地端子和M端子一般用短路片短接后接地，机架的导轨也应接地。
电源模块上的L+和M端子分别是24VDC输出电压的正极和负极。使用专用的电源连接器或导线连接电源模块和CPU模块的L+和M端子。
8.实时钟与运行时间计数器
CPU 312 IFM与CPU 313因为没有锂电池，只有软件实时钟，PLC断电时停止计时，恢复供电后，从断电瞬时的时刻开始计时。有后备锂电池的CPU有硬件实时钟，可以在PLC电源断电时继续运行。运行小时计数器的技术范围为0～32767h。
9.CPU模块上的集成I/O
有的CPU模块上有集成的数字量I/O，有的还有集成的模拟量I/O。图5-2为集中在CPU的数字量/模拟量I/O。
紧凑型CPU技术参数如表5-1所示；标准型CPU技术参数如表5-2所示；故障安全型CPU技术参数如表5-3所示；技术功能型CPU技术参数如表5-4所示。
5.1.2　输入/输出模块
输入/输出模块统称为信号模块（SM），包括数字量输入模块和输出模块、模拟量输入模块和输出模块。S7-300的输入/输出模块的外部接线接在插入式的前连接器的端子上，前连接器插在前盖后面的凹槽内。不需断开前连接器上的外部连线，就可以*地更换模块。
1.数字量输入模块
数字量输入模块分为直流输入模块和交流输入模块。S7-300系列PLC的数字量输入模块型号主要有6S7E 321系列和6S7E 131系列，后者主要用于ET 200
S7-300/400系列PLC的指令系统
本章介绍S7-300/400系列PLC的编程语言和存储区，并详细描述S7-300/400系列PLC的梯形图指令系统。PLC的编程语言与一般计算机语言相比，具有明显的特点，它既不同于高级语言，也不同于一般的汇编语言，它既要满足易于编写，又要满足易于调试的要求。目前，还没有一种对各厂家产品都能兼容的编程语言。
S7-300/400系列PLC支持梯形图、语句表（即指令表）和功能块图三种编程语言，本章以比较*理解的梯形图为主，配合实例详细介绍15类梯形图的使用方法。
6.1　S7-300/400的编程语言
STEP 7是S7-300/400系列PLC的编程软件。梯形图、语句表（即指令表）和功能块图是标准的STEP 7软件包配备的3种基本编程语言，这3种语言可以在STEP 7中相互转换。下面主要介绍适合于初学者的梯形图。
6.1.1　编程语言的**标准
S7-300/400的编程语言
STEP 7是S7-300/400系列PLC的编程软件。梯形图、语句表（即指令表）和功能块图是标准的STEP 7软件包配备的3种基本编程语言，这3种语言可以在STEP 7中相互转换。下面主要介绍适合于初学者的梯形图。
6.1.1　编程语言的**标准
IEC（**电工**）是为电子技术的所有领域制定**标准的世界性组织。IEC 61131是PLC的**标准，IEC于1979年成立了IEC 61131工作组，1992～1995年发布了IEC 61131标准，我国参照IEC 61131标准，在1995年11月发布了PLC的国家标准GB/T 15969。该标准基本上采用了IEC 6113l标准的前4部分。
IEC 61131由以下5部分组成。
1）通用信息。
2）设备要求与测试。
3）编程语言。
4）用户指南。
3.功能块图
功能块图（FBD）使用类似于布尔代数的图形逻辑符号来表示控制逻辑。一些复杂的功能（如数学运算功能）用指令框来表示，有数字电路基础的人很*掌握。功能块图用类似于与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入、输出端的小圆圈表示“非”运算，方框被“导线”连接在一起，信号自左向右流动。
4.编程语言的相互转换与选用
在STEP 7编程软件中，如果程序块没有错误，并且被正确地划分为网络，在梯形图、功能块图和语句表之间可以转换。用语句表编写的程序不一定能转换为梯形图，不能转换的网络仍然保留语句表的形式，但是并不表示该网络有错误。
语句表可供习惯用汇编语言编程的经验丰富的程序员使用，在运行时间和存储空间方面较优。语句表的输入方便快捷，还可以在每条语句的后面加上注释，便于复杂程序的阅读和理解。在设计通信、数学运算等高级应用程序时建议使用语句表。
梯形图与继电器电路图的表达方式较为相似，适合于熟悉继电器电路的用户使用。语句表程序较难阅读，其中的逻辑关系很难一眼看出，在设计和阅读复杂的触点电路的程序时较好使用梯形图语言。功能块图适合于熟悉数字电路的用户使用S7-300/400的存储区
S7-300/400系列PLC的存储区用于存储系统程序和用户程序。根据使用功能的不同，存储区通常还被分为若干个区域，了解这些区域的作用是进行PLC编程的基础。
6.2.1　数制
1.二进制数
二进制数的1位（bit）只能取0和1这两个不同的值，可以用来表示开关量（或称数字量）的两种不同的状态，例如触点的断开和接通、线圈的通电和断电等。如果该位为1，表示梯形图中对应的位编程元件（例如位存储器M和输出过程映像Q）的线圈“通电”，其常开触点接通，常闭触点断开，以后称该编程元件为1状态，或称该编程元件ON（接通）。如果该位为0，对应的编程元件的线圈和触点的状态与上述的相反，称该编程元件为0状态，或称该编程元件OFF（断开）。二进制常数用2#表示，例如2#1111 0110 1001 000l是16位二进制常数。
2.十六进制数
十六进制的16个数字是0～9和A～F（对应于十进制数10～15），每个数字占二进制数的4位。B#16#、W#16#、DW#16#分别用来表示十六进制字节、字和双字常数，例如W#16#13AF。在数字后面加“H”也可以表示十六进制数，例如16#13AF可以表示为13AFH。
1.基本数据类型
（1）位
位（bit）数据的数据类型为BOOL（布尔）型，在编程软件中BOOL变量的值1和0常用英语单词TURE（真）和FALSE（假）来表示。
位存储单元的地址由字节地址和位地址组成，例如I3.2中的区域标示符“I”表示输入（Input），字节地址为3，位地址为2。这种存取方式称为“字节.位”寻址方式。
（2）字节
8位二进制数组成1个字节（BYTE），其中的*0位为较低位（LSB），*7位为较高位（MSB）。
（3）字
相邻的两个字节组成一个字（WORD），字用来表示无符号数。MWl00是由MBl00和MBl01组成的1个字，MBl00为高位字节。MWl00中的M为区域标示符，W表示字，100为字的起始字节MBl00的地址。字的取值范围为W#16#0000～W#16#FFFF。
（4）双字
两个字组成1个双字（Double Word），双字用来表示无符号数。MDl00是由MBl00～MBl03组成的1个双字，MBl00为高位字节，D表示双字，100为双字的起始字节MB100的地址。双字的取值范围为DW#16#0000 0000～DW#16#FFFF FFFF。
（5）16位整数
整数（Integer,INT）是有符号整数，其较高位为符号位，较高位为0时为正数，为1时为负数，取值范围为-32768～32767。用补码来表示，正数的补码就是它的本身，将一个正数对应的二进制数的各位求反后加1，可以得到**值与它相同的负数的补码。
（6）32位整数
32位整数（Double Integer,DINT）的较高位为符号位，取值范围为-2147483648～2147483647。
（7）32位浮点数浮点数又称实数（REAL），浮点数可以表示为1.m×2E，例如123.4可表示为1.234×102。符合ANSI/IEEE标准754_1985的基本格式的浮点数可表示为：
浮点数=1.m×2E
式中，指数e=E+127（1≤e≤254），为8位整数。
ANSI/IEEE标准浮点数共占用一个双字（32位）。较高位（*31位）为浮点数的符号位，较高位为0时为正数，为1时为负数；8位指数占23～30位；因为规定尾数的整数部分总是为1，只保留了尾数的小数部分m（0～22位）。浮点数的表示范围为±1.175495×10-38～±3.402823×1038。
浮点数的优点是用很小的存储空间（4B）可以表示非常大和非常小的数。PLC输入和输出的数值大多是整数（例如模拟量输入值和模拟量输出值），用浮点数来处理这些数据需要进行整数和浮点数之间的相互转换，浮点数的运算速度比整数运算速度慢得多。
（8）常数的表示方法
常数值可以是字节、字或双字，CPU以二进制方式存储常数，常数也可以用十进制、十六进制ASCII码或浮点数形式来表示。
B#16#、W#16#、DW#16#分别用来表示十六进制字节、字和双字常数。2#用来表示二进制常数，例如2#11011010。
1.装载存储器
装载存储器可能是RAM和FEPROM，用于保存不包含符号地址和注释的用户程序和系统数据（组态、连接和模块参数等）。有的CPU有集成的装载存储器，有的可以用微存储卡（MMC）扩展，CPU 3lxC的用户程序只能装入插入式的MMC。
断电时数据保存在MMC存储器中，因此数据块的内容基本上被*保留。
下载程序时，用户程序（逻辑块和数据块）被下载到CPU的装载存储器，CPU把可执行部分复制到工作存储器，符号表和注释保存在编程设备中。
2.工作存储器
它是集成的高速存取的RAM存储器，用于存储CPU运行时的用户程序和数据，例如组织块、功能块、功能和数据块。为了**程序执行的快速性和不过多地占用工作存储器，只有与程序执行有关的块被装入工作存储器。
STL程序中的数据块可以被标识为“与执行无关”（UNLINKED），它们只是存储在装载存储器中。有必要时可以用SFC 20“BLKMOV”将它们复制到工作存储器。复位CPU的存储器时，RAM中的程序被清除，FEPROM中的程序不会被清除。

3.系统存储器
系统存储器是CPU为用户程序提供的存储器组件，划分为若干个地址区域。使用指令可以在相应的地址区内对数据直接进行寻址。系统存储器为不能扩展的RAM，用于存放用户程序的操作数据，例如过程映像输入、过程映像输出、位存储器、定时器和计数器、块堆栈（B堆栈）、中断堆栈（I堆栈）和诊断缓冲区等。
系统存储器还提供临时存储器（局域数据堆栈，即L堆栈），用来调用存储程序块时的临时数据。访问局域数据比访问数据块中的数据更快。用户生成块时，可以声明临时变量（TEMP），它们只在执行该块时有效，执行完后就被覆盖了。
4.外设I/O存储区
通过外设I/O存储区（PI和PQ），用户可以不经过过程映像输入和过程映像输出，直接访问输入模块和输出模块。不能以位为单位访问外设I/O存储区，只能以字节、字和双字为单位访问。
6.2.4　系统存储器
S7 CPU的系统存储区域分为表6-1中列出的地址区域。在程序中可以根据相应的地址直接读取数据。

与直接访问I/O模块相比，访问过程映像表可以**在整个程序周期内，过程映像的状态始终一致。即使在程序执行过程中接在输入模块的外部信号状态发生了变化，过程映像表中的信号状态仍然保持不变，直到下一个循环被刷新。由于过程映像保存在CPU的系统存储器中，访问速度比直接访问信号模块快得多。
输入过程映像在用户程序中的标识符为I，是PLC接收外部输入的数字量信号的窗口。输入端可以外接常开触点或常闭触点，也可以接多个触点组成的串并联电路。PLC将外部电路的通/断状态读入并存储在输入过程映像中，外部输入电路接通时，对应的输入过程映像为ON（1状态）；反之为OFF（0状态）。在梯形图中，可以多次使用I的常开触点和常闭触点。
输出过程映像在用户程序中的标识符为Q，在循环周期开始时，CPU将输出过程映像的数据传送给输出模块，再由后者驱动外部负载。如果梯形图中Q0.0的线圈“通电”，继电器输出模块中对应的硬件继电器的常开触点闭合，使接在Q0.0对应的输出端子的外部负载工作。输出模块中的每一个硬件继电器仅有一对常开触点，但是在梯形图中，可以多次使用输出位的常开触点和常闭触点。
除了操作系统对过程映像的自动刷新外，S7-400 CPU可以将过程映像划分为较多15个区段，这意味着如果需要，可以独立循环，刷新过程映像表的某些区段，用STEP 7*的过程映像区段中的每一个I/O地址不再属于OBl过程映像输入/输出表。需要定义哪些I/O模块地址属于哪些过程映像区段。
可以在用户程序中用SFC（系统功能）刷新过程映像。SFC 26“UPDAT_PI”用来刷新整个或部分过程映像输入表，SFC 27“UPDAT_PO”用来刷新整个或部分过程映像输出表。
某些CPU也可以调用OB（组织块）由系统自动地对*的过程映像分区刷新。
2.内部存储器标志位存储器区
内部存储器标志位（M）用来保存控制逻辑的中间操作状态或其他控制信息。虽然名为“位存储器区”，表示按位存取，但是也可以按字节、字或双字来存取。
3.定时器存储器区
定时器（T）相当于继电器系统中的时间继电器。给定时器分配的字用于存储时间基值和时间值（0～999）。时间值可以用二进制或BCD码方式读取。
4.计数器存储器区