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SIMATIC S7-200 SMART CPU CR20s， 紧凑型 CPU，AC/DC/继电器， 机载 I/O： 12 个数字输入端 24V DC；8 个数字输出端，继电器 2A； 电源：AC， 47 - 63Hz 时，85 - 264V AC， 程序存储器/数据存储器 20 KB
产品简介
详细介绍
西门子6ES7288-1CR20-0AA1经济型CPU模块
SIMATIC S7-200 SMART CPU CR20s， 紧凑型 CPU，AC/DC/继电器， 机载 I/O： 12 个数字输入端 24V DC；8 个数字输出端，继电器 2A； 电源：AC， 47 - 63Hz 时，85 - 264V AC， 程序存储器/数据存储器 20 KB
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西门子6ES7288-1CR20-0AA1经济型CPU模块
SIMATIC S7-200 SMART CPU CR20s， 紧凑型 CPU，AC/DC/继电器， 机载 I/O： 12 个数字输入端 24V DC；8 个数字输出端，继电器 2A； 电源：AC， 47 - 63Hz 时，85 - 264V AC， 程序存储器/数据存储器 20 KB
上海励辉自动化科技有限公司、是专业从事工业自动化控制系统、机电一体化装备系统集成和硬件维护的综合性企业。
本着“以人为本、科技先导、顾客满意、持续改进”的工作方针，致力于工业自动化控制领域的产品开发、工程配套和系统集成，拥有丰富的自动化产品的应用和实践经验以及雄厚的技术力量，为广大用户提供了SIEMENS的技术及自动控制的解决方案，
上海励辉公司在经营活动中精益求精，具备如下业务优势：
SIEMENS 可编程控制器
1、 SIMATIC S7 系列PLC、S7200、s71200、S7300、S7400、ET200
2、 逻辑控制模块 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
3、 SITOP 系列直流电源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A
4、HMI 触摸屏TD200 TD400C TP177,MP277 MP377
SIEMENS 交、直流传动装置，数控伺服
S7-200 SMART，超越SMART
S7-200 SMART是西门子针对中国的OEM市场研发的新一代PLC。作为S7-200CN的升级产品，一方面继承了S7-200CN丰富的功能，另一方面融入了新的亮点，将全面覆盖并超越S7-200CN。从产品上市至今，S7-200 SMART在包装、纺织、机床、食品、橡塑等众多行业得到广泛应用，在提升设备性能和降低设备成本上发挥着重要作用。
SIMATIC S7-200 SMART 产品亮点
· 机型丰富，更多选择
提供不同类型、I/O点数丰富的CPU模块，单体I/O点数最高可达60点，可满足大部分小型自动化设备的控制需求。另外，CPU模块配备标准型和经济型供用户选择，对于不同的应用需求，产品配置更加灵活，最大限度的控制成本。
· 选件扩展，精确定制
新颖的信号板设计可扩展通信端口、数字量通道、模拟量通道。在不额外占用电控柜空间的前提下，信号板扩展能更加贴合用户的实际配置，提升产品的利用率，同时降低用户的扩展成本。
· 高速芯片，性能
配备西门子高速处理器芯片，基本指令执行时间可达0.15 μ s，在同级别小型PLC中*。一颗强有力的“芯”，能让您在应对繁琐的程序逻辑，复杂的工艺要求时表现的从容不迫。
· 以太互联，经济便捷
CPU模块本体标配以太网接口，集成了强大的以太网通信功能。一根普通的网线即可将程序下载到PLC中，方便快捷，省去了编辑电缆。通过以太网接口还可与其它CPU模块、触摸屏、计算机进行通信，轻松组网。
· 三轴脉冲，运动自如
CPU模块本体最多集成3路高速脉冲输出，频率高达100kHz,支持PWM/PTO输出方式以及多种运动模式，可自由设置运动包络。配以方便易用的向导设置功能，快速实现设备调整、定位等功能。
· 通用SD卡，快速更新
本机集成Micro SD卡插槽，使用市面上通用的Micro SD卡即可实现程序的更新和PLC固件升级，极大地方便了客户工程师对最终用户的服务支持，也省去了因PLC固件升级返厂服务的不便。
· 软件友好，编程高效
在继承西门子编程软件强大功能的基础上，融入了更多的人性化设计，如新颖的带状式菜单、全移动式界面窗口、方便的程序注释功能、强大的密码保护等。在体验强大功能的同时，大幅提高开发效率，缩短产品上市时间。
· *整合，无缝集成
SIMATICS7-200 SMART 可编程控制器，SIMATIC SMARTLINE触摸屏，SINAMICS V20变频器和SINAMICSV90伺服驱动系统*整合，为OEM客户带来高性价比的小型自动化解决方案，满足客户对于人机交互、控制、驱动等功能的*需求。
中央处理单元 CPU 订货号
· CPU SR20 标准型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC 供电，12 输入/8 输出6ES7 288-1SR20-0AA0
· CPU ST20 标准型CPU模块，晶体管输出，24VDC供电，12输入/8输出6ES7 288-1ST20-0AA0
· CPU SR30 标准型CPU模块，继电器输出，220VAC供电，18输入/12输出6ES7 288-1SR30-0AA0
· CPU ST30 标准型CPU模块，晶体管输出，24VDC供电，18输入/12输出6ES7 288-1ST30-0AA0
· CPU SR40 标准型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC 供电，24 输入/16 输出6ES7 288-1SR40-0AA0
· CPU ST40 标准型 CPU 模块，晶体管输出，24 V DC 供电，24 输入/16 输出6ES7 288-1ST40-0AA0
· CPU SR60 标准型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC 供电，36 输入/24 输出6ES7 288-1SR60-0AA0
· CPU ST60 标准型 CPU 模块，晶体管输出，24 V DC 供电，36 输入/24 输出6ES7 288-1ST60-0AA0
· CPU CR40 经济型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC 供电，24 输入/16 输出6ES7 288-1CR40-0AA0
· CPU CR60 经济型CPU模块，继电器输出，220VAC供电，36输入/24输出6ES7 288-1CR60-0AA0
· 扩展模块 EM 订货号
· EM DE08 数字量输入模块，8 x 24 V DC 输入6ES7 288-2DE08-0AA0
· EM DE16 数字量输入模块， 16×24 V DC 输入6ES7 288-2DE16-0AA0
· EM DR08 数字量输出模块，8 x 继电器输出6ES7 288-2DR08-0AA0
· EM DT08 数字量输出模块，8 x 24 V DC 输出6ES7 288-2DT08-0AA0
· EM QT16 数字量输出模块，16×24 V DC 输出6ES7 288-2QT16-0AA0
· EM QR16 数字量输出模块， 16×继电器输出6ES7 288-2QR16-0AA0
· EM DR16 数字量输入/输出模块，8 x 24 V DC 输入/8 x 继电器输出6ES7 288-2DR16-0AA0
· EM DR32 数字量输入/输出模块，16×24 V DC 输入/16 x 继电器输出6ES7 288-2DR32-0AA0
· EM DT16 数字量输入/输出模块，8 x 24 V DC 输入/8 x 24 V DC 输出6ES7 288-2DT16-0AA0
· EM DT32 数字量输入/输出模块，16 x 24 V DC 输入/16 x 24 V DC 输出6ES7 288-2DT32-0AA0
· EM AE04 模拟量输入模块，4 输入6ES7 288-3AE04-0AA0
· EM AE08 模拟量输入模块，8输入6ES7 288-3AE08-0AA0
· EM AQ02 模拟量输出模块，2 输出6ES7 288-3AQ02-0AA0
· EM AQ04 模拟量输出模块，4输出6ES7 288-3AQ04-0AA0
· EM AM03 模拟量输入/输出模块，2输入/1输出6ES7 288-3AM03-0AA0
· EM AM06 模拟量输入/输出模块，4 输入/2 输出6ES7 288-3AM06-0AA0
· EM AR02 热电阻输入模块，2 通道6ES7 288-3AR02-0AA0
· EM AR04 热电阻输入模块，4输入6ES7 288-3AR04-0AA0
· EM AT04 热电偶输入模块，4通道6ES7 288-3AT04-0AA0
· EM DP01 PROFIBUS-DP从站模块6ES7 288-7DP01-0AA0
· 信号板 SB 订货号
· SB CM01 通信信号板，RS485/RS232 6ES7 288-5CM01-0AA0
· SB DT04 数字量扩展信号板，2 x 24 V DC 输入/2 x 24 V DC 输出 6ES7 288-5DT04-0AA0
· SB AE01 模拟量扩展信号板，1×12位模拟量输入6ES7 288-5AE01-0AA0
· SB AQ01 模拟量扩展信号板，1 x 12 位模拟量输出6ES7 288-5AQ01-0AA0
· SB BA01 电池信号板，支持 CR1025 纽扣电池（电池单独购买） 6ES7 288-5BA01-0AA0
· 附件订货号
· I/O扩展电缆 S7-200 SMART I/O 扩展电缆，长度1米6ES7 288-6EC01-0AA0
· PM207 S7-200 SMART 配套电源，24 V DC/3 A 6ES7 288-0CD10-0AA0
· PM207 S7-200 SMART 配套电源，24 V DC/5 A 6ES7 288-0ED10-0AA0
· CSM1277 以太网交换机，4 端口6GK7 277-1AA00-0AA0
· SCALANCE XB005 以太网交换机，5端口6GK5 005-0BA00-1AB2
· SIMATIC HMI 订货数据
· SMART 700 IE V3 新一代SMART LINE触摸屏，7寸，64K色，集成以太网口，USB2.0 host接口，RTC，归档记录功能6AV6 648-0CC11-3AX0
· SMART 1000 IE V3 新一代SMART LINE触摸屏，10.2寸，64K色，集成以太网口，USB2.0 host接口，RTC，归档记录功能6AV6 648-0CE11-3AX0
· TD400C 蓝色背光LCD，4行文本显示器，可自定义前面板6AV6 640-0AA00-0AX0
一．需要的基础知识：
1. LINUX 设备驱动的基本结构。
2. 块设备驱动程序的基本构架（相信研究过 LDD3 当中的 sbull 的人应该都不成问题，如果只是走马观花的话，那可得好好再补补了）
3. LINUX 设备驱动模型。
二．驱动程序分析
首先，来明确一下我们需要分析的文件。下面的文件均来自 linux-2.6.24 源码，我们重点是分析驱动程序的基本构架，所以不同内核版本的差异并不是很大。 MMC/SD 卡驱动程序位于 drivers/mmc 目录下，我们只列出我们分析过程涉及到的几个文件：
Card/
block.c
queue.c/queue.h
core/
bus.c/bus.h
core.c/core.h
host.c/host.h
mmc.c
mmc_ops.c/mmc_ops.h 拿 MMC 卡来分析， SD 卡驱动程序流程类似。
host/
s3cmci.c/s3cmci.h 以 S3C24XX 的 MMC/SD 卡控制器为例，其它类型的控制器类似。
LINUX 当中对目录的划分是很有讲究的，这些文件被分布在 3 个目录下，正好对应 MMC/SD 驱动程序的 3 个层次（关于层的划分这里浏览一下，有个概念即可，当我们分析完了后再回头来看，你会觉得很形象）：
（1） 区块层
主要是按照 LINUX 块设备驱动程序的框架实现一个卡的块设备驱动，这 block.c 当中我们可以看到写一个块设备驱动程序时需要的 block_device_operations 结构体变量的定义，其中有 open/release/request 函数的实现，而queue.c 则是对内核提供的请求队列的封装，我们暂时不用深入理解它，只需要知道一个块设备需要一个请求队列就可以了。
（2） 核心层
核心层封装了 MMC/SD 卡的命令，例如存储卡的识别，设置，读写。例如不管什么卡都应该有一些识别，设置，和读写的命令，这些流程都是必须要有的，只是具体对于不同的卡会有一些各自*的操作。 Core.c 文件是由sd.c 、 mmc.c 两个文件支撑的， core.c 把 MMC 卡、 SD 卡的共性抽象出来，它们的差别由 sd.c 和 sd_ops.c、 mmc.c 和 mmc_ops.c 来完成。
（3） 主机控制器层
主机控制器则是依赖于不同的平台的，例如 s3c2410 的卡控制器和 atmel 的卡控制器必定是不一样的，所以要针对不同的控制器来实现。以 s3cmci.c 为例，它首先要进行一些设置，例如中断函数注册，全能控制器等等。然后它会向 core 层注册一个主机（ host ），用结构 mmc_host_ops 描述，这样核心层就可以拿着这个 host 来操作s3c24xx 的卡控制器了，而具体是 s3c24xx 的卡控制器还是 atmel 的卡控制器， core 层是不用知道的。
驱动程序层次图
好了，对这几个目录有一个大概认识以后，我们来看几个重要的数据结构：
struct mmc_host 用来描述卡控制器
struct mmc_card 用来描述卡
struct mmc_driver 用来描述 mmc 卡驱动
struct mmc_host_ops 用来描述卡控制器操作集，用于从主机控制器层向 core 层注册操作函数，从而将core 层与具体的主机控制器隔离。也就是说 core 要操作主机控制器，就用这个 ops 当中给的函数指针操作，不能直接调用具体主控制器的函数。
*阶段：
从 s3cmci_init 开始往下看
static int __init s3cmci_init(void)
{
platform_driver_register(&s3cmci_driver_2410);
}
有 platform_driver_register 函数，根据设备模型的知识，我们知道那一定会有对应的 platform_device_register函数的，可是在哪里呢？没有看到，那是不是这个 s3cmci_driver_2410 当中给的 probe 函数就不执行了？？？当然不是， mci 接口一般都是硬件做好的（我认为是这样），所以在系统启动时一定会有调用 platform_device?_register 对板上的资源进行注册，如果没有这个硬件资源，那我们这个驱动也就没有用了。好，我们就假定是有mci 接口的，而且也有与 s3cmci_driver_2410 对应的硬件资源注册了，那自己就会去跑 probe 函数。来看一下s3cmci_driver_2410:
static struct platform_driver s3cmci_driver_2410={
.driver.name ="s3c2410-sdi",
.probe =s3cmci_probe_2410,
.remove =s3cmci_remove,
.suspend =s3cmci_suspend,
.resume =s3cmci_resume,
};
我们到 s3cmci_probe_2410 函数中看，还是干脆直接看 s3cmci_probe 算了：
static int s3cmci_probe(struct platform_device *pdev, int is2440) // 来自 /host/s3cmci.c
{
struct mmc_host *mmc;
struct s3cmci_host *host;
int ret;
……
mmc= mmc_alloc_host (sizeof(struct s3cmci_host), &pdev->dev);
if (!mmc) {
ret=-ENOMEM;
goto probe_out;
}
……
mmc->ops =&s3cmci_ops;
……
ret= mmc_add_host (mmc);
if (ret) {
dev_err(&pdev->dev, "failed to add mmc ");
goto free_dmabuf;
}
……
platform_set_drvdata(pdev, mmc);
return 0;
……
}
这个函数很长，做的事件也很多，但我们关心的整个驱动的构架 / 流程，所以过滤掉一些细节的东西，只看 2 个最重要的函数： mmc_alloc_host 、 mmc_add_host 。函数命名已经很形象了，前者是申请一个 mmc_host ，而后者是添加一个 mmc_host 。中间还有一个操作，就是给 mmc 的 ops 成员赋上了 s3cmci_ops 这个值。申请mmc_host 当然很简单，就是申请一个结构体（我们暂且这样认为，因为他里面还做的其它事情，后面会看到），而添加又是添加到哪里去呢？看 mmc_add_host 函数：
int mmc_add_host(struct mmc_host *host) // 来自 core/host.c
{
int err;
……
err=device_add(&host->class_dev);
if (err)
return err;
mmc_start_host(host);
return 0;
}
很简单，就是增加了一个 device ，然后就调用 mmc_start_host 了，那就先跳过 device_add 这个动作，来看mmc_start_host:
void mmc_start_host(struct mmc_host *host) // 来自 /host/core.c
{
mmc_power_off(host); // 掉电一下
mmc_detect_change(host, 0); // ？？？
}
看上去只有两行代码，不过浓缩才是精华， mmc_power_off(host) 光看名子都知道是在干什么，先跳过，来看mmc_detect_change ，那么它到底干了些什么呢？看一下就知道了：
void mmc_detect_change(struct mmc_host *host, unsigned long delay) // core/core.c
{
mmc_schedule_delayed_work(&host->detect, delay);
}
static int mmc_schedule_delayed_work(struct delayed_work *work, unsigned long delay)
{
return queue_delayed_work(workqueue, work, delay);
}
mmc_detect_change 又跳了一下，最后调用了 queue_delayed_work ，不知道这个函数功能的去查一下<
struct mmc_host *mmc_alloc_host(int extra, struct device *dev) // 来自 core/host.c
{
struct mmc_host *host;
host=kzalloc(sizeof(struct mmc_host) + extra, GFP_KERNEL);
if (!host)
return NULL;
INIT_DELAYED_WORK(&host->detect, mmc_rescan);
return host;
}
如果你看了 queue_delayed_work 这个函数功能介绍，相信对 INIT_DELAYED_WORK 也不会陌生了吧。不废话了，来看 mmc_rescan ：
// 来自 core/host.c
void mmc_rescan(struct work_struct *work) // // 来自 core/host.c
{
struct mmc_host *host= container_of(work, struct mmc_host, detect.work);
u32 ocr;
int err;
……
……
err=mmc_send_io_op_cond(host, 0, &ocr);
if (!err) {
if (mmc_attach_sdio(host, ocr))
mmc_power_off(host);
goto out;
}
err=mmc_send_app_op_cond(host, 0, &ocr);
if (!err) {
if (mmc_attach_sd(host, ocr))
mmc_power_off(host);
goto out;
}
err=mmc_send_op_cond(host, 0, &ocr);
if (!err) {
if (mmc_attach_mmc(host, ocr))
mmc_power_off(host);
goto out;
}
mmc_release_host(host);
mmc_power_off(host);
out:
if (host->caps & MMC_CAP_NEEDS_POLL)
mmc_schedule_delayed_work(&host->detect, HZ);
}
浏览一个这个函数，看看函数名，再看看注释，知道什么了吗？它是在检测是不是有卡插入了卡控制器，如果有卡挺入就要采取相应的行动了。这里要明白一点，我们平时用的 SD/MMC 卡就是一个卡，如果要操作它得用SD/MMC 卡控制器才行，所以可以看到有 struct mmc_card,struct mmc_host 的区分。
到这里了，来回忆一下 s3cmci_probe 这个函数做的事情，大概就是准备一个 mmc_host 结构，然后添加一个主控制器设备到内核，最后又调用了一下 mmc_rescan 来检测是不是有卡插入了。
如果有卡插入了还好，可以去操作卡了，那如果没有卡插入呢？ mmc_rescan 不是白调用了一次吗？是啊，的确是白调用了一次。可是卡插入时为什么 PC 还是能检测到呢？看来卡检测的动作不光是在 probe 的最后一步做了一次，其它地方也有做。卡插入一般都是人为地随时去插入的，像这种情况一般都是会用中断机制去提供系统有外来侵入，然后再去采取行动。 SD/MMC 卡也的确是这样做的，找来找去，发现在 s3cmci_probe 里面注册了一个中断函数 s3cmci_irq_cd( 函数名的意思应该是 irq card detect) ，就是这个了，看看这个函数先：
static irqreturn_t s3cmci_irq_cd(int irq, void *dev_id) // host/s3cmci.c
{
struct s3cmci_host *host=(struct s3cmci_host *)dev_id;
mmc_detect_change(host->mmc, msecs_to_jiffies(500));
return IRQ_HANDLED;
}
看到这个函数想都不用想，直接跳到 mmc_rescan 里面去看就行了。前面已经知道了 mmc_rescan 里面就是在检测卡是不是插入了，既然卡随时插入我们都能检测到了，那就来看卡插入后都做了些什么动作吧。
第二阶段：
mmc_rescan 里面既要检测 sd 卡，又要检测 mmc 卡的，我们就照着一个往下走，假定有个人插入了 MMC卡，那就应该走下面这几行：
err=mmc_send_op_cond(host, 0, &ocr);
if (!err) {
if (mmc_attach_mmc(host, ocr))
mmc_power_off(host);
goto out;
}
mmc_send_op_cond 这个函数据说是读了一下卡的什么值，这个值是什么意义我也不清楚，这就像检测 FLASH时读 FLASH 的 ID 一样，网卡也是这样的，不用管这个值的意义了，只要知道它能标识是一个 MMC 卡插入就行了。如果取这个值没有错误的话就得进 mmc_attach_mmc 了：
int mmc_attach_mmc(struct mmc_host *host, u32 ocr) // core/mmc.c
{
int err;
……
mmc_attach_bus_ops(host); // 这个与总线的电源管理有关，暂时跳过
……
err=mmc_init_card(host, host->ocr, NULL);
if (err)
goto err;
……
mmc_release_host(host);
err=mmc_add_card(host->card);
if (err)
goto remove_card;
return 0;
remove_card:
……
err:
……
return err;
}
还是找几个关键函数来看 mmc_init_card 从函数名来看就是初始化一个 card ，这个 card 就用 struct mmc_card结构来描述，然后又调用 mmc_add_card 将卡设备添加到了内核，先来看 mmc_init_card 都做了些什么事情：
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