‍‍‍

西門子LOGO ,CPU 的工作模式：

CPU 有以下三種工作模式：STOP 模式、STARTUP 模式和 RUN 模式。CPU 前面的狀態(tài) LED 指示當(dāng)前工作模式。

1、在 STOP 模式下，CPU 不執(zhí)行程序。您可以下載項(xiàng)目。

2、在 STARTUP 模式下，執(zhí)行一次啟動(dòng) OB（如果存在）。在啟動(dòng)模式下，CPU 不會處理中斷事件。

3、在 RUN 模式，程序循環(huán) OB 重復(fù)執(zhí)行?？赡馨l(fā)生中斷事件，并在 RUN 模式中的任意點(diǎn)執(zhí)行相應(yīng)的中斷事件 OB。可在 RUN 模式下下載項(xiàng)目的某些部分。

CPU 支持通過暖啟動(dòng)進(jìn)入 RUN 模式。暖啟動(dòng)不包括儲存器復(fù)位。執(zhí)行暖啟動(dòng)時(shí)，CPU 會初始化所有的非保持性系統(tǒng)和用戶數(shù)據(jù)，并保留所有保持性用戶數(shù)據(jù)值。

存儲器復(fù)位將清除所有工作存儲器、保持性及非保持性存儲區(qū)、將裝載存儲器復(fù)制到工作存儲器并將輸出設(shè)置為組態(tài)的“對 CPU STOP 的響應(yīng)”(Reaction to CPU STOP)。存儲器復(fù)位不會清除診斷緩沖區(qū)，也不會清除保存的 IP 地址值。

可組態(tài) CPU 中“上電后啟動(dòng)”(startup after POWER ON) 設(shè)置。該組態(tài)項(xiàng)出現(xiàn)在 CPU“設(shè)備組態(tài)”(Device Configuration) 的“啟動(dòng)”(Startup) 下。通電后，CPU 將執(zhí)行一系列上電診斷檢查和系統(tǒng)初始化操作。在系統(tǒng)初始化過程中，CPU 將所有非保持性位 (M) 存儲器，并將所有非保持性 DB 的內(nèi)容復(fù)位為裝載存儲器的初始值。CPU 將保留保持性位 (M) 存儲器和保持性 DB 的內(nèi)容，然后進(jìn)入相應(yīng)的工作模式。檢測到的某些錯(cuò)誤會阻止 CPU 進(jìn)入 RUN 模式。

CPU 支持以下組態(tài)選項(xiàng)：

不重新啟動(dòng)（保持為 STOP 模式）

暖啟動(dòng) - RUN 模式西門子6ES72315ND320XB0  西門子6ES72315ND320XB0暖啟動(dòng) - 斷電前的模式

可以使用編程軟件在線工具中的“STOP”或“RUN”命令更改當(dāng)前工作模式。也可在程序中包含 STP 指令，以使 CPU 切換到 STOP 模式。這樣就可以根據(jù)程序邏輯停止程序的執(zhí)行。

在 STOP 模式下，CPU 處理所有通信請求（如果適用）并執(zhí)行自診斷。CPU 不執(zhí)行用戶程序，過程映像也不會自動(dòng)更新。

啟動(dòng)過程

只要工作模式從 STOP 切換到 RUN，CPU 就會清除過程映像輸入、初始化過程映像輸出并處理啟動(dòng) OB。通過“啟動(dòng) OB”中的指令對過程映像輸入進(jìn)行任何的讀訪問，都只會讀取零值，而不是讀取當(dāng)前物理輸入值。因此，要在啟動(dòng)模式下讀取物理輸入的當(dāng)前狀態(tài)，必須執(zhí)行立即讀取操作。接著再執(zhí)行啟動(dòng) OB 以及任何相關(guān)的 FC 和 FB。如果存在多個(gè)啟動(dòng) OB，則按照 OB 編號依次執(zhí)行各啟動(dòng) OB，OB 編號小的先執(zhí)行。

每個(gè)啟動(dòng) OB 都包含幫助您確定保持性數(shù)據(jù)和時(shí)鐘有效性的啟動(dòng)信息。可以在啟動(dòng) OB 中編寫指令，以檢查這些啟動(dòng)值，從而采取適當(dāng)?shù)拇胧?/span>

在啟動(dòng)過程中，CPU 還會執(zhí)行以下任務(wù)：

1、在啟動(dòng)階段，對中斷進(jìn)行排隊(duì)但不加以處理

2、在啟動(dòng)階段，不執(zhí)行任何循環(huán)時(shí)間監(jiān)視

3、在啟動(dòng)模式下，可以更改 HSC（High-Speed Counter，高速計(jì)數(shù)器）、PWM（Pulse-bbbbb Modulation，脈沖寬度調(diào)制）以及 PtP（Point-to-Point communication，點(diǎn)對點(diǎn)通信）模塊的組態(tài)

只有在 RUN 模式下才會真正運(yùn)行 HSC、PWM 和點(diǎn)對點(diǎn)通信模塊

執(zhí)行完啟動(dòng) OB 后，CPU 將進(jìn)入 RUN 模式并在連續(xù)的掃描周期內(nèi)處理控制任務(wù)。

緊湊型 CPU 1214C 具有：

1、3 種設(shè)備類型，帶有不同的電源和控制電壓

2、集成的電源，可作為寬范圍交流或直流電源（85 至 264 V 交流或 24 V 直流）

3、集成的 24 V 編碼器/負(fù)載電流源：

用于直接連接傳感器和編碼器。400 mA 的輸出電流也可用作負(fù)載電源

1、14 點(diǎn)集成 24 V 直流數(shù)字量輸入（漏電流/源電流（IEC 1 型漏電流））

2、10 點(diǎn)集成數(shù)字量輸出，24 V 直流或繼電器

3、2 點(diǎn)集成模擬量輸入，0 至 10 V

4、2 點(diǎn)脈沖輸出 (PTO)，頻率高達(dá) 100 kHz

5、脈沖寬度調(diào)制輸出 (PWM)，頻率高達(dá) 100 kHz

6、集成以太網(wǎng)接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）

7、6 個(gè)快速計(jì)數(shù)器（3 個(gè)頻率為 100 kHz；3 個(gè)頻率為 30 kHz），帶有可參數(shù)化的使能和復(fù)位輸入，可以同時(shí)用作帶有 2 點(diǎn)單輸入的加減計(jì)數(shù)器，或用于連接增量型編碼器

1、通過附加通訊接口擴(kuò)展，例如，RS485 或 RS232

2、通過信號板使用模擬或數(shù)字信號直接在 CPU 上擴(kuò)展（保持 CPU 安裝尺寸）

①電源（PS）

電源模塊提供了機(jī)架和CPU內(nèi)部的供電電源，置于1號機(jī)架的位置。

②處理器（CPU）

CPU存儲并處理用戶程序，為模塊分配參數(shù)，通過嵌入的MPI總線處理編程設(shè)備和PC、模塊、其它站點(diǎn)之間的通訊，并可以為進(jìn)行DP主站或從站操作裝配一個(gè)集成的DP接口。置于2號機(jī)架。

③接口模塊（IM）

接口模塊將各個(gè)機(jī)架連接在一起。不同型號的接口模塊可支持機(jī)架擴(kuò)展或PROFIBUS　DP連接。置于3號機(jī)架，沒有接口模塊時(shí)，機(jī)架位置為空。

④信號模塊（SM）

通常稱為I/O（輸入/輸出）模塊。測量輸入信號并控制輸出設(shè)備。信號模塊可用于數(shù)字信號和模擬信號，還可用于進(jìn)行連接，如傳感器和啟動(dòng)器的連接。

⑤功能模塊（FM）

用于進(jìn)行復(fù)雜的、重要的但立于CPU的過程，如：計(jì)算、位置控制和閉環(huán)控制。

⑥通訊處理器（CP）

模塊化的通訊處理器通過連接各個(gè)SIMATIC站點(diǎn)，如：工業(yè)以太網(wǎng)，PROFIBUS或串行的點(diǎn)對點(diǎn)連接等。

后三個(gè)模塊在機(jī)架上可以任意放置，系統(tǒng)可以自動(dòng)分配模塊的地址。

需要說明的是，每個(gè)機(jī)架只能安裝8個(gè)信號模塊、功能模塊或通訊模塊。如果系統(tǒng)任務(wù)超過了8個(gè)，則可以擴(kuò)展機(jī)架（每個(gè)帶CPU的機(jī)架可以擴(kuò)展3個(gè)機(jī)架）。

各個(gè)模塊的性能具體如下：

①電源模塊（PS）

電源模塊用于將SIMATIC S7-300 連接到120/230V AC電源。

②CPU模塊

各種CPU 有各種不同的性能，例如，有的CPU 上集成有輸入/輸出點(diǎn)，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通訊接口等。

以上只是列出了部分指標(biāo)，設(shè)計(jì)時(shí)還要參看相應(yīng)的手冊。

③接口模塊

接口模塊用于多機(jī)架配置時(shí)連接主機(jī)架(CR)和擴(kuò)展機(jī)架 (ER)。S7-300通過分布式的主機(jī)架(CR)和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架(ER)，可以操作多達(dá)32個(gè)模塊。運(yùn)行時(shí)無需風(fēng)扇。

④信號模塊

信號模塊用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出，又分DI/DO（數(shù)字量輸入/輸出）和AI/AO（模擬量輸入/輸出）模塊。

1、數(shù)字量輸入模塊：

2、數(shù)字量輸出模塊：

3、數(shù)字輸入/輸出模塊：

4、繼電器輸出模塊：

5、模擬量輸入模塊

6、模擬量輸出模塊：

7、模擬量輸入/輸出模塊：

⑤功能模塊

西門子S7－300功能模塊模塊適用于各種場合，功能塊的所有參數(shù)STEP7中分配，操作方便，而且不必編程。包括：計(jì)數(shù)器模塊（FM350），定位模塊（FM351），凸輪控制模塊（FM352），閉環(huán)控制模塊（FM355）等許多用于特定場合的模塊。

⑥通訊模塊（CP）

S7－300通訊模塊是用于連接網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對點(diǎn)通訊用的模塊，比如：用于S7－300和SIMATIC C7通過PROFIBUS通訊的模塊CP343－5，用于S7－300和工業(yè)以訊的模塊CP343－1及CP343－1 IT等

CP 243-1 是一種通訊處理器，設(shè)計(jì)用于在S7-200 自動(dòng)化系統(tǒng)中運(yùn)行。它可用于將S7-200 系統(tǒng)連接到工業(yè)以太網(wǎng)（IE）中。CP 243-1 有助于 S7 產(chǎn)品系列通過因特網(wǎng)進(jìn)行通訊。因此，可以使用STEP 7 Micro/WIN 32，對S7-200 進(jìn)行遠(yuǎn)程組態(tài)、編程和診斷。而且，一臺S7-200 還可通過以太網(wǎng)與其它S7-200、S7-300 或S7-400 控制器進(jìn)行通訊。并可與OPC 服務(wù)器進(jìn)行通訊。

在開放式SIMATIC NET 通訊系統(tǒng)中，工業(yè)以太網(wǎng)可以用作協(xié)調(diào)級和單元級網(wǎng)絡(luò)。在技術(shù)上，工業(yè)以太網(wǎng)是一種基于屏蔽同軸電纜、雙絞電纜而建立的電氣網(wǎng)絡(luò)，或一種基于光纖電纜的光網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)以太網(wǎng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3 定義。

確保強(qiáng)弱電沒有混合到一起因?yàn)镻LC電源為v，一旦因?yàn)榻泳€錯(cuò)誤V接進(jìn)PLC里，很容易將PLC或者拓展模塊燒毀。二檢查PLC外部回路，也就是俗稱的“打點(diǎn)”電源確認(rèn)完畢后送電，輸入輸出點(diǎn)，這就是俗稱的“打點(diǎn)”，IO點(diǎn)需要挨個(gè)，包括操作按鈕，急停按鈕，操作指示燈以及氣缸及其限位開關(guān)等等，具體方法是一人在現(xiàn)場側(cè)操作按鈕等，另一人在PLC測輸入輸出信號；對于大型系統(tǒng)應(yīng)該建立表，即后做好標(biāo)記。

禁止循環(huán)中斷的事件會影響所有的優(yōu)先級。此處可以參見這兩個(gè)SFC的在線幫助。循環(huán)中斷檢查是否在循環(huán)程序中使用SFC“DIS_AIRT”了不希望出現(xiàn)的循環(huán)中斷或者中斷驅(qū)動(dòng)的程序，結(jié)果造成這些中斷或者程序丟失。使用SFC“DIS_AIRT”，可以處理優(yōu)先級高于當(dāng)前OB的循環(huán)中斷OB?？梢栽贠B中多次調(diào)用SFC。操作系統(tǒng)會計(jì)算調(diào)用SFC的，處理一直有效，除非使用SFC“EN_AIRT”取消使用SFC設(shè)置的中斷，或者直到處理完當(dāng)前OB為止。

西門子LOGO,S7 1200 的USS庫

USS_DRV 功能塊是S7-1200 USS通信的主體功能塊，接受變頻器的信息和控制變頻器的指令都是通過這個(gè)功能快來完成的。必須在主 OB中調(diào)用，不能在循環(huán)中斷OB中調(diào)用。

USS_PORT功能塊是S7-1200與變頻器USS通信的接口,主要設(shè)置通信的接口參數(shù)?？稍谥鱋B或中斷OB中調(diào)用。

USS_RPM功能塊是通過USS通信讀取變頻器的參數(shù)。必須在主 OB中調(diào)用，不能在循環(huán)中斷OB中調(diào)用。

USS_WPM功能塊是通過USS通信設(shè)置變頻器的參數(shù)。必須在主 OB中調(diào)用，不能在循環(huán)中斷OB中調(diào)用。

這些功能塊與變頻器之間的控制關(guān)系如下圖所示：

USS 通信功能塊與變頻器的控制關(guān)系

USS_DRV功能塊通過USS_DRV_DB數(shù)據(jù)塊實(shí)現(xiàn)與USS_PORT功能塊的數(shù)據(jù)接收與傳送，而USS_PORT功能塊是S7-1200 PLC CM1241 RS485模塊與變頻器之間的通信接口。USS_RPM功能塊和USS_WPM功能塊與變頻器的通信與USS_DRV功能塊的通信方式是相同的。

每個(gè)S7-1200 CPU多可帶3個(gè)通信模塊，而每個(gè)CM1241 RS485通信模塊多支持16個(gè)變頻器。因此用戶在一個(gè)S7-1200 CPU中多可建立3個(gè)USS網(wǎng)絡(luò)，而每個(gè)USS網(wǎng)絡(luò)多支持16個(gè)變頻器，總共多支持48個(gè)USS變頻器。

USS通信接口參數(shù)功能塊的編程如下圖所示。

PS：對于西門子SITOP為什么會有PLC供電電源，可以從三個(gè)維度來總結(jié)。  

1、外觀匹配PLC；  

2、電氣性能上，的SIMATIC電源匹配PLC工作電壓上限28.8V；  

3、優(yōu)異的電磁兼容性，EMC紋波。  

2）非西門子PLC：  

系統(tǒng)電源：第三方電源/SITOPModular/Smart/Lite  

電源：SITOPModualr/Smart/Lite/PM207  

3）專機(jī)、單片機(jī)、工控機(jī)：  

系統(tǒng)和電源：SITOPModualr/Smart/Lite/PM207  

無論是哪種情況，SITOP電源無處不在，只是西門子PLC供電電源的選擇是毋庸置疑的。  

三、從系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和兼容性的方面來說  

市場上控制類產(chǎn)品繁多，無論DCS還是PLC，均有很多廠商在生產(chǎn)和銷售。對于PLC系統(tǒng)來說，一般沒有或很少有擴(kuò)展的需求，因?yàn)镻LC系統(tǒng)一般針對于設(shè)備來使用。一般來講，PLC也很少有兼容性的要求，比如兩個(gè)或以上的系統(tǒng)要求資源共享，對PLC來講也是很困難的事。而且PLC一般都采用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，比如西門子的MPI總線性網(wǎng)絡(luò)，甚至增加一臺操作員站都不容易或成本很高。  

DCS在發(fā)展的過程中也是各廠家自成體系，但大部分的DCS系統(tǒng)，比如西門子、ABB、霍尼維爾、GE、施耐德等等，雖說系統(tǒng)內(nèi)部（過程級）的通訊協(xié)議不盡相同，但操作級的網(wǎng)絡(luò)平臺不約而同的選擇了以太網(wǎng)絡(luò)，采用標(biāo)準(zhǔn)或變形的TCP/IP協(xié)議。這樣就提供了很方便的可擴(kuò)展能力。  

四、從數(shù)據(jù)庫來說  

DCS一般都提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫。換句話說，在DCS系統(tǒng)中一旦一個(gè)數(shù)據(jù)存在于數(shù)據(jù)庫中，就可在任何情況下引用，比如在組態(tài)軟件中，在軟件中，在趨勢圖中，在報(bào)表中……而PLC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫通常都不是統(tǒng)一的，組態(tài)軟件和軟件甚至歸檔軟件都有自己的數(shù)據(jù)庫。為什么常說西門子的S7400要到了414以上才稱為DCS？因?yàn)槲鏖T子的PCS7系統(tǒng)才使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，而PCS7要求控制器起碼到S7414-3以上的型號。 

五、從時(shí)間調(diào)度上來說  

PLC的程序一般不能按事先設(shè)定的循環(huán)周期運(yùn)行。PLC程序是從頭到尾執(zhí)行一次后又從頭開始執(zhí)行。（現(xiàn)在一些新型PLC有所改進(jìn)，不過對任務(wù)周期的數(shù)量還是有限制）而DCS可以設(shè)定任務(wù)周期。 

六、從應(yīng)用對象的規(guī)模上來說  

西門子CPU1211C參數(shù)介紹PLC一般應(yīng)用在小型自控場所，比如設(shè)備的控制或少量的模擬量的控制及聯(lián)鎖，而大型的應(yīng)用一般都是DCS。當(dāng)然，這個(gè)概念不太準(zhǔn)確，但很直觀，習(xí)慣上我們把大于600點(diǎn)的系統(tǒng)稱為DCS，小于這個(gè)規(guī)模叫做PLC。  

在博途軟件中新建項(xiàng)目，本案選取西門子S7-300PLC，其型號為CPU313C-2DP，該P(yáng)LC為集成式的PLC，自帶PROFIBUS-DP口，可以作為主站也可以作為從站，在本案中，PLC作為主站。