泰州西门子代理商

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CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。

　　CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC*的组成单元。

　　在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。

　　CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。

　　西门子PLC模块 I/O模块

　　PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。

　　常用的I/O分类如下：

　　开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。

　　模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。

　　除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。

　　按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受的底板或机架槽数限制。

　　西门子PLC模块电源模块

　　PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VDC）。

　　西门子PLC模块底板或机架

　　大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。

　　西门子PLC模块系统的其它设备

　　7.1 编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护*的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。也就是我们系统的上位机。

　　7.2 人机界面：简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。

• 电源模块 PM1207

  　　? 为 SIMATIC S7-1200 提供电源 ? 为 S7-1200 设计 ? 输入 120/230 V AC，输出 24 V DC/2.5 A

  　　? 在调试及实际运行期间用于程序的模块 ? 8 或 14 个输入 ? 输入状态选择开关 ? 2 路模拟量输入模拟器 ? 1217C 模拟器，14 输入通道，其中 10 通道为 24V 直流输入， 4 通道为 1.5V 差分输入开关

  　　存储卡可以组态为多种形式 ? 程序卡 — 将存储卡作为 CPU 的外部装载存储器，可以提供一个 更大的装载存储区。 ? 传送卡 — 一个程序到一个或多个 CPU 的内部装载存储区而 不必使用 STEP 7 Basic 编程。 ? 固件更新卡—更新 S7-1200 CPU 固件版本（对 V3.0 及之后的版 本不适用）

• ? 能够以线型、树型或星型拓扑结构，将 SIMATIC S7-1200 连接到 工业以太网 ? 多达 3 个用于连接的节点 ? 简单、节省空间地安装到 SIMATIC S7-1200 安装导轨 ? 低成本的解决方案，实现小的、本地以太网连接 ? 坚固耐用、工业的具有 RJ45 连接器的节点连接 ? 通过设备上 LED 灯实现简单、快速的状态显示 ? 集成的 autocrossover 功能允许使用非交叉连接电缆

  　　C 1277 是一款应用于 SIMATIC S7-1200 的结构紧凑和模块化设 计的工业以太网交换机，能够被用来 SIMATIC 以太网接口以 便实现与操作员面板，编程设备，其他控制器，或者办公的同 步通信。

  　　C 1277 和 SIMATIC S7-1200 控制器可以低成本实现简单的自动 化网络。

  　　亮点： ? 紧凑设计； 坚固的塑料外壳包含： － 用于连接到工业以太网的 4 个 RJ45 插口 － 用于连接顶部的外部 24 V 直流电源的 3 极式端子排 － LED，用于工业以太网端口的断和状态显示 ? SIMATIC S7-1200 以太网接口的可实现编程设备，操作控制， 更多以太网节点的附加连接 ? ，工业的式连接 ? 相比于使用外部网络组件，了装配成本和安装空间 ? 模块可被替换而不需要编程设备 ? 无风扇因而低的设计 ? 应用自检测（autosensing）和交叉自适应（autocrossover）功 能实现数据传输速率的自动检测 ? C 1277 紧凑型交换机模块是一个非托管交换机，不需要进行 组态配置。

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在S7-CPU中使用嵌套程序需要注意什么，如何使用？

    回答：S7-CPU支持嵌套程序，但对于不同的CPU类型，在使用时需要注意一些问题。

    1.不同的CPU类型，支持的嵌套程序深度不同，用户可在CPU的技术数据中查到此参数，以6ES7315-2AG10-0AB0为例。

    图1：CPU的嵌套深度参数

    2.用户可以按照如下方式使用嵌套功能：

    a)在某个优先级组织块中调用多个嵌套FC/FB。例如，在OB1（优先级为1）调用FC1，FC1中调用FC2，FC2中调用FC3，等等，一直到FC7，与OB1共8层深度。如果在FC7中又调用了FC8，此时会导致CPU停机，在CPU在线信息界面中可查看到此情况，如图2所示。用户也可在OB35（优先级为12）调用FC11，FC11中调用FC12，FC12中调用FC13，等等，一直到FC17。

    图2：嵌套调用

    b)在某个优先级中调用某个FC，此FC多次调用自身。例如，在OB1（优先级为1）调用FC1，FC1中仍然调用FC1，用户在FC1的程序中必须编程累计FC1被调用的次数，如果达到了7次，则需要从FC1中跳出调用（此方法即为软件行业广泛应用的递归编程方法）。如果在FC1调用自身次数超出了CPU允许的嵌套深度，此时会导致CPU停机。

    3.当用户在使用嵌套功能时，可能出现几种错误：

    a)Thenestingdepthofblockcalls(U-Stack)istoohigh（嵌套深度太高）。例如：

    ?用户在某个优先级（如OB1）中调用嵌套程序深度超出所使用CPU支持深度，如第2节(a)部分所描述。

    ?用户在某个优先级（如OB1）中调用嵌套程序深度超出所使用CPU支持深度，如第2节(b)部分所描述。

    此时CPU将报16#4575错，如图3所示：

    图3：同步错误嵌套1

    b)Thenestingdepthofsynchronouserrorsistoohigh（同步错误嵌套深度太高）。例如：

    ?用户在OB1中使用LDB1.DBB0语句（CPU中并未下载DB1），

    ?此时CPU出现编程错误，将调用OB121。

    ?如果用户在下载的OB121中又使用了LDB1.DBB0指令，将导致CPU停机

    此时CPU将报16#4573错，如图4所示：

    图4：同步错误嵌套2

    c)Errorduringallocationoflocaldata(分配本地数据错误)。对于S7-CPU每个优先级都有对本地数据大小的限制，如果用户使用的范围超出了此限制，CPU将出现错误。以6ES7315-2AG10-0AB0为例，其每个优先级下的本地数据大小为512BYTE。如下错误使用都可能导致此错误：

    ?OB1调用FC1，FC1中定义的localdata（TEMP数据类型）与OB1中定义的localdata（TEMP数据类型）总和超出了CPU对此优先级分配的localdata数量。

    ?OB1中嵌套调用多个FC，这些FC使用的localdata与OB1中定义的localdata（TEMP数据类型）总和超过了分配给此优先级的localdata数量。

    此时CPU将报16#3576错，如图5所示：

    图5：分配本地数据错误

    ?对于S7-400CPU，用户可以在硬件配置中调节每个优先级下的本地数据大小，以6ES7412-2XG04-0AB0为例，如图6所示：

    图6：分配本地数据

    4.当用户在使用嵌套功能出现错误时，对于支持OB88的CPU（例如S7-400CPU），可用通过下载OB88来防止CPU停机，此时CPU将处于SF状态，但OB88不可以再出现嵌套使用错误，否则CPU将进入停机状态。对于不支持OB88的CPU（例如S7-300CPU），当出现嵌套调用错误时，无法避免CPU进入停机状态。

    注意：本文中主要以OB1为例说明嵌套调用，在实际使用中，用户应当注意每个优先级下对嵌套调用的注意事项。