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S7-200PLC中断优先级和排对等候

优先级是指多个中断事件同时发出中断请求时，CPU对中断事件响应的优先次序。S7-200规定的中断优先由高到低依次是：通信中断、I/O中断和定时中断。每类中断中不同的中断事件又有不同的优先权，如表2所示。

一个程序中总共可有128个中断。S7-200在各自的优先级组内按照先来先服务的原则为中断提供服务。在任何时刻，只能执行一个中断程序。一旦一个中断程序开始执行，则一直执行至完成。不能被另一个中断程序打断，即使是更高优先级的中断程序。中断程序执行中，新的中断请求按优先级排队等候。中断队列能保存的中断个数有限，若超出，则会产生溢出。中断队列的最多中断个数和溢出标志位如表3所示。

表2中断事件及优先级

表3  中断队列的最多中断个数和溢出标志位

S7-200 PLC高速计数器指令的使用简介

（1）每个高速计数器都有一个32位当前值和一个32位预置值，当前值和预设值均为带符号的整数值。要设置高速计数器的新当前值和新预置值，必须设置控制字节（表6-7），令其第五位和第六位为1，允许更新预置值和当前值，新当前值和新预置值写入特殊内部标志位存储区。然后执行HSC指令，将新数值传输到高速计数器。当前值和预置值占用的特殊内部标志位存储区如表1所示。

表1  HSC0-HSC5当前值和预置值占用的特殊内部标志位存储区

除控制字节以及新预设值和当前值保持字节外，还可以使用数据类型HC（高速计数器当前值）加计数器号码（0、1、2、3、4或5）读取每台高速计数器的当前值。因此，读取操作可直接读取当前值，但只有用上述HSC指令才能执行写入操作。

（2）执行HDEF指令之前，必须将高速计数器控制字节的位设置成需要的状态，否则将采用默认设置。默认设置为：复位和起动输入高电平有效，正交计数速率选择4×模式。执行HDEF指令后，就不能再改变计数器的设置，除非CPU进入停止模式。

（3）执行HSC指令时，CPU检查控制字节和有关的当前值和预置值。

　PLC系统程序、用户程序、编程语

　　1、系统程序

　　系统程序是PLC赖以工作的基础，采用汇编语言编写，在PLC出厂时就已固化于ROM型系统程序存储器中。

　　系统程序分为系统监控程序和解释程序。

　　系统监控程序用于监视并控制PLC的工作，如诊断PLC系统工作是否正常，对PLC各模块的工作进行控制，与处设交换信息，根据用户的设定使PLC比处在编制用户程序状态或者处在运行用户程序状态等。

　　解释程序用于把用户程序解释成微处理器能够执行的程序。

　　2、用户程序

　　用户程序又称为应用程序，是用户为完成某一特定 的控制任务而利用PLC的编程语言编制的程序。用户程序通过编程器输入到PLC的用户程序存储器中。

　　3、编程语言

　　可编程控制器是通过程序对系统进行控制的，所以各种机型的PLC都有自己的编程语言。PLC的编程语言有多种，如梯形图、语句表、逻辑功能图、逻辑方程式等。

PLC系统硬件的设计方法

作为离散控制的产品，PLC在二十世纪八十年代至九十年代得到了迅速发展，世界范围内的PLC年增长率保持为20%～30%。随着工厂自动化程度的不断提高和PLC市场容量基数的不断扩大，近年来PLC在工业发达国家的增长速度放缓。但是，在中国等发展中国家PLC的增长十分迅速。综合相关资料，2004年全球PLC的销售收入为100亿美元左右，在自动化领域占据着十分重要的位置。

　　一 应用系统总体方案设计

　　1．PLC控制系统类型

　　F 由PLC构成的单机控制系统。

　　F 由PLC构成的集中控制系统。

　　F 由PLC构成的分布式控制系统。

　　F 用PLC构成远程I／0控制系统。

　　2．系统的运行方式

　　F 手动运行方式。

　　F 半自动运行方式。

　　F 自动运行方式。

　　二 系统硬件设计根据

　　1．工艺要求

　　2．设备状况

　　3．控制功能

　　4．I／0点数和种类

　　5．系统的*性

　　三 可编程序控制器的机型选择

　　1. CPU的功能

　　2. I/0点数

　　3. 响应速度

　　4. 指令系统

　　5. 机型选择的其他考虑

　　四 输入/输出模板的选择

　　1．数字量输入模块的选择

　　2．数字量输出模块的选择

　　3．模拟量模块的选择

　　4．智能I／0模块的应用选择

　　五 系统硬件设计文件

　　1．系统硬件配置图

　　2．模块统计表

　　3．I／0硬件接口图及I／0地址表

　　六 系统供电设计

　　1．供电系统的保护措施

　　2．电源模块的选择

　　4． I／0模块供电电源设计

　　5. 系统接地设计

　　6. 可编程序控制器供电系统设计

　　7. 电缆设计和敷设

S7-200的工作过程和CPU的工作模式

(1) S7-200在扫描循环中完成一系列任务。任务循环执行一次称为一个扫描周期。S7-200的工作过程如图4所示。在一个扫描周期中，S7-200主要执行下列五个部分的操作：

（Ⅰ）读输入：S7-200从输入单元读取输入状态，并存入输入映像寄存器中。

（Ⅱ）执行程序：CPU根据这些输入信号控制相应逻辑，当程序执行时刷新相关数据。程序执行后，S7-200将程序逻辑结果写到输出映像寄存器中。

（Ⅲ）处理通讯请求：S7-200执行通讯处理。

（Ⅳ）执行CPU自诊断：S7-200检查固件、程序存储

器和扩展模块是否工作正常

（Ⅴ）写输出：在程序结束时，S7-200将数据从输出映像寄存器中写入把输出锁存器，最后复制到物理输出点，驱动外部负载。

（2）、S7-200 CPU的工作模式

   S7-200有两种操作模式：停止模式和运行模式。CPU面板上的LED状态灯可以显示当前的操作模式。

   在停止模式下，S7--200不执行程序，您可以下载程序和CPU组态。在运行模式下，S7-200将运行程序。

   S7-200提供一个方式开关来改变操作模式。您可以用方式开关（位于S7-200前盖下面）手动选择操作模式：当方式开关拨在停止模式，停止程序执行；当方式开关拨在运行模式，启动程序的执行；也可以将方式开关拨在TERM（终端）（暂态）模式，允许通过编程软件来切换CPU的工作模式，即停止模式或运行模式。

    如果方式开关打在STOP或者TERM模式，且电源状态发生变化，则当电源恢复时，CPU会自动进入STOP模式。如果方式开关打在RUN模式，且电源状态发生变化，则当电源恢复时，CPU会进入RUN模式。

SIMATIC S7-1500 系统概述

SIMATIC S7-1500 – 极大提升生产力和生产效率

新型的 SIMATIC S7-1500 控制器除了包含多种创新技术之外，还设定了新标准，提高生产效率。无论是小型设备还是对速度和准确性要求较高的复杂设备装置，都一一适用。SIMATIC S7-1500 无缝集成到 TIA 博途中，极大提高了工程组态的效率。

SIMATIC S7-1500 采用模块化结构，各种功能皆具有可扩展性。

每个控制器中都包含有以下组件：

1. 一个中央处理器 (CPU)，用于执行用户程序
2. 一个或多个电源
3. 信号模块，用作输入/输出
4. 以及相应的工艺模块和通信模块。

SIMATIC S7-1500性能

没有较快，只有更快！SIMATIC S7-1500 的系统性能极大缩短了系统响应时间，进而优化了控制质量并提高了系统性能。

处理速度

SIMATIC S7-1500 的信号处理速度更为快速，极大缩短系统响应时间，进而提高了生产效率。

高速背板总线

新型的背板总线技术采用高波特率和高效传输协议，以实现信号的快速处理。

通信

SIMATIC S7-1500 带有多达 3 个 PROFINET 接口。

其中，两个端口具有相同的 IP 地址，适用于现场级通信；第三个端口具有独立的 IP 地址，可集成到公司网络中。

通过 PROFINET IRT，可定义响应时间并确保高度精准的设备性能。

集成 Web Server

无需亲临现场，即可通过 Internet 浏览器随时查看 CPU 状态。过程变量以图形化方式进行显示，同时用户还可以自定义网页，这些都极大地简化了信息的采集操作。

SIMATIC S7-1500技术集成

SIMATIC S7-1500 中可将运动控制功能直接集成到 PLC 中，而无需使用其它模块。通过 PLCopen 技术，控制器可使用标准组件连接支持 PROFIdrive 的各种驱动装置。

此外，SIMATIC S7-1500 还支持所有 CPU 变量的 TRACE 功能，提高了调试效率的同时优化了驱动和控制器的性能。

TRACE 功能

TRACE 功能适用于所有 CPU，不仅增强了用户程序和运动控制应用诊断的准确性，同时还极大优化了驱动装置的性能。

运动控制功能

通过运动控制功能可连接各种模拟量驱动装置以及支持 PROFIdrive 的驱动装置。同时该功能还支持转速轴和定位轴。

PID 控制。

控制参数可自动优化，实现了各种组件的快速轻松组态，从而提高了控制质量。

SIMATIC S7-1500信息安全集成

SIMATIC S7-1500 中提供一种更为全面的安全保护机制，包括*级别、模块保护以及通信的完整性等各个方面。

“信息安全集成”机制除了可以确保投资安全，而且还可持续提高系统的可用性。

专有技术保护

加密算法可以有效防范未经*的访问和修改。这样可以避免机械设备被仿造，从而确保了投资安全。

防拷贝保护

可通过绑定 SIMATIC 存储卡或 CPU 的序列号，确保程序无法在其它设备中运行。

这样程序就无法拷贝，而且只能在的存储卡或 CPU 上运行。

访问保护

访问保护功能提供一种全面的安全保护功能，可防止未经*的项目计划更改。采用为各用户组分别设置访问密码，确保具有不同级别的访问权限。此外，安全 的CP 1543-1 模块的使用，更是加强了集成防火墙的访问保护。

操作保护

系统对传输到控制器的数据进行保护，防止对其进行未经*的访问。控制器可以识别发生变更的工程组态数据或者来自陌生设备的工程组态数据。

SIMATIC S7-1500设计与操作

SIMATIC S7-1500中包含有诸多新特性，确保了工程组态的高效性和可用性。

内置 CPU 显示屏

可快速访问各种文本信息和详细的诊断信息，以提高设备的可用性同时也便于全面了解工厂的所有信息。

标准前连接器

标准化的前连接器不仅极大简化了电缆的接线操作，同时还节省了更多的接线时间。

集成短接片

通过集成短接片的连接，可以更为灵活便捷地建立电位组。

集成 DIN 导轨

可快速便捷地安装自动断路器、继电器之类的其它组件。

灵活电缆存放方式

凭借两个预先设计的电缆定位槽装置，即使存放粗型电缆，也可以轻松地关闭模块前盖板。

预接线位置

通过带有定位功能的转向布线系统，无论是初次布线还是重新连接，都非常快速便捷。

集成的屏蔽夹

对模拟量信号进行适当屏蔽，可确保高质量地识别信号并有效防止外部电磁干扰。同时，使用插入式接线端子，无需借助任何工具既可实现快速安装。

可扩展性

灵活的可组装性以及向上兼容性，便于系统的快速扩展，从而在上确保了投资回报和投资安全性。

设计与操作

SIMATIC S7-1500 中包含有诸多新特性，确保了工程组态的高效性和可用性。

内置 CPU 显示屏

可快速访问各种文本信息和详细的诊断信息，以提高设备的可用性同时也便于全面了解工厂的所有信息。

标准前连接器

标准化的前连接器不仅极大简化了电缆的接线操作，同时还节省了更多的接线时间。

集成短接片

通过集成短接片的连接，可以更为灵活便捷地建立电位组。

集成 DIN 导轨

可快速便捷地安装自动断路器、继电器之类的其它组件。

灵活电缆存放方式

凭借两个预先设计的电缆定位槽装置，即使存放粗型电缆，也可以轻松地关闭模块前盖板。

预接线位置

通过带有定位功能的转向布线系统，无论是初次布线还是重新连接，都非常快速便捷。

集成的屏蔽夹

对模拟量信号进行适当屏蔽，可确保高质量地识别信号并有效防止外部电磁干扰。同时，使用插入式接线端子，无需借助任何工具既可实现快速安装。

可扩展性

灵活的可组装性以及向上兼容性，便于系统的快速扩展，从而在上确保了投资回报和投资安全性。

SIMATIC S7-1500集成系统诊断

SIMATIC S7-1500 中集成有诊断功能，无需再进行额外编程。统一的显示机制可将故障信息以文本方式显示在 TIA 博途、HMI、Web server和 CPU 的显示屏上。

一键生成诊断信息

只需简单一击，无需额外编程操作，既可生成系统诊断信息。整个系统中集成有包含软硬件在内的所有诊断信息。

统一的显示机制

无论是在本地还是通过 Web 远程访问，文本信息和诊断信息的显示都*相同，从而确保所有层级上的投资安全。

接线端子 / LED 标签的 1:1 分配

在测试、调试、诊断和操作过程中，通过对端子和标签进行快速便捷的显示分配，节省了大量操作时间。

通道级的显示机制

发生故障时，可快速准确地识别受影响的通道，从而缩短了停机时间，并提高了工厂设备的可用性。

TRACE 功能

TRACE 功能适用于所有 CPU，不仅增强了用户程序和运动控制应用诊断的准确性，同时还极大优化了驱动装置的性能。

使用 TIA 博途进行工程组态

SIMATIC S7-1500 无缝集成到 TIA 博途平台中，该平台是一个适用于所有自动化任务的创新型工程组态软件平台。因此，在使用 SIMATIC S7-1500 进行工程组态时就可以应用 TIA 博途中的所有*功能。

TIA 博途 intuitiv

在直观的用户界面中应用的软件技术

TIA 博途 efficient

提高质量，降低工程组态工作量

TIA 博途 proven

TIA Portal 成熟可靠的高品质源自融洽的客户关系以及与合作伙伴的紧密合作

TIA 博途

在 TIA 博途中，可以对控制器、HMI 和驱动装置进行统一的项目规划和控制操作。

在这一工程组态平台中集成有适用于未来应用的所有硬件组件，实现了数据的统一存储，从而确保了整个项目内数据的*性。

统一的工程组态平台

TIA 博途工程组态平台界面直观，易于掌握。通过快速启动功能，可以轻松进行项目规划。由于可以重复使用之前的程序和现有的专有知识，极大简化了移植操作。此外，它还可以传输所有更改，从而确保传送到 CPU 中数据的完整性，以及所有组件的处于激活状态。

故障安全

在 TIA 博途中，所有故障安全功能的工程组态都具有相同界面和操作方式，不但节省了操作时间而且还提高了安全性。

在线功能

在线项目可与控制器上的离线项目进行比较。

通过在线组件状态，可提高调试效率，并轻松查找编程错误，不但缩短了停机时间，同时还增加了工厂设备的可用性。

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