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西门子200PLC存储器

(1)S7-200程序结构。S7-200用户程序可以采用主、子程序结构或普通线性化结构。当采用普通线性化结构时，只需要编制主程序OBI；当采用主、子程序式分块结构时，PLC程序由主程序(OBI)、子程序(SDRn)、中断程序(INRn)等组成。

  S7-200PLC的主、子程序结构对程序块的内部排列有规定的要求。主程序(OB1)必须进行编写，且位于程序的Zui前面；随后是子程序(SBRn)与中断程序(INRn)。在S7-200中，子程序(SBRn)、中断程序(INRn)可以根据需要进行选用与编写。

  1) 主程序：S7-200 PLC主程序代号规定为OBI。早期的S7-200PLC用户程序不分块，需要在主程序之后接着安排子程序与中断程序，主程序的结束应使用指令MEND作为标记。但如果使用的是Micro/WIN32编程软件、主程序、子程序、中断程序都可以通过独立的区域进行编程，通过编程软件的自动编译功能可以对程序进行自动的编排与调整，主程序的结束无须再编写指令MEND，如图5-30(a)所示。

  主程序OB1在S7~200PLC中为用户程序的组织、管理者、必须位于PLC用户程序的Zui前面以保证每次执行PLC循环时，对OB1进行扫描。

  2)子程序：S7-200PLC的子程序代号为SRBn(n为十进制数值，根据CPU的不同，可以是0~63或0~127)，子程序号用来区别不同的子程序。

  同样，早期的$7-200PLC是在子程序结束处使用指令RET作为返回标记，如图5-30(b)所示，子程序SRBn必须编在主程序OBI的结束指令MEND之后。采用了Micro/WTN32编程软件后，这些由编程软件进行自动编排与调整。

  子程序SRBn在S7-200PLC中为可选部分，可以编写也可以不编写。子程序的执行通过主程序OB1对该子程序的调用实现，并非每次PLC循环都需要执行全部子程序。

  3)中断程序：S7-200PLC的中断程序代号为INTn(n为十进制数值，可以是0~127)，用于区别不同的中断程序。早期的中断程序结束是使用指令RETI作为返回标记，中断程序INTn同样必须编在主程序 OBI的结束指令MEND之后，且习惯上是放在子程序SBRn之后(也可以放在子程序之前)。

  中断程序INTn在S7-200PLC中同样为可以选择的部分，它需要通过主程序OB1的调用才能执行，并非每次PLC循环都需要执行全部中断程序。

  S7-200PLC的程序结构与执行过程如图5-30(c)所示。

  4)局部变量堆栈：在进行PLC程序设计时，程序中有很多为了简化逻辑块结构而设置的临时状态、数据存储单元，这些存储单元实际上只是为了方便编程、检查而设的临时存储单元，它与逻辑外部的程序无关，在S7中将其称为"局部变量"或"临时变量(Temp)"。

  根据需要，设计者可以在S7-200PLC的OBI、SBRa、INTa中使用"临时变量"。"临时变量"存储在局部变量数据堆栈(L)中，这一区域为全部程序块所公用，只可以用于OB1或SBRn、INTn块内部使用的中间运算结果寄存(这些中间运算结果不可以用于块外部)。局部变量堆栈在程序块执行完成后，数据将被其他逻辑所需要的内容所替代。

  如果需要保存可以用于其他逻辑块的状态，应使用PLC的内部标志寄存器M或变量存储器。

  图5-30 S7-200 PLC的程序结构与执行过程

  (a)自动编译的程序结构;(b)早期的程序结构;(c)程序的执行过程

  (2) S7-200PLC的存储器结构。编制完成的PLC用户程序以及PLC执行程序所需要的数据、执行过程中产生的中间状态等都需要通过存储器进行存储、为了使读者了解CPU的内部管理情况。理将S7-200的存储器结构介绍如下。

  1) S7-200PLC存储器类型。S7-200 PLC可以采用多种形式的存储器来进行PLC程序与数据的存储，以防止数据的丢失。S7-200PLC可以使用的存储器主要有如下类型。

  ● RAM：CPU模块本身带有动态数据存储器(RAM)。RAM用于存储PLC的运算、处理结果等数据。根据需要，RAM的数据可以通过电容器或电池盒(选件)进行保持，但其存储时间较短，一般只能保持几天。

  ● EEPROM(或Flash ROM)：除RAM外，CPU模块本身带有的保持型存储器(EEPROM或FlashROM)，可以进行数据的yongjiu性存储。保持型存储器用于存储PLC用户程序、PLC参数等重要数据；根据需要，也可以将PLC程序执行过程中所产生的局部变量Y、内部标志M、定时器T、计数器C等保存在保持型存储器中。

  ●存储器卡：存储器卡在S7-200PLC中为可选件，用户可以根据需要选用。存储器卡为保持型存储器可以作为PLC保持型存储器的扩展与后备，用于保存PLC用户程序、PLC参数、变量V、内部标志M、定时器T、计数器C等。

  2)存储器分区。S7-200PLC的内部存储器分为程序存储区、数据存储区、参数存储区。其中、程序存储区用于存储PLC用户程序；数据存储区用于存储PLC运算、处理的中间结果(如输入输出映像，标志、变量的状态，计数器、定时器的中间值等)；参数存储区用于存储PLC配置参数(包括程序保护密码、地址分配设定、停电保持区域的设定等)。

  3个区的作用以及相互间的关系如图5-31所示。

  图5-31 S7-200PLC存储器区域的作用及相互关系

西门子编程软件

 STEP7编程软件是用于SIMETICS7-300/400 PLC、M7系列工业控制系统、C7系列集成式PLC系统的标准工具软件。STEP7编程软件不是一个单一的应用程序，而是集成了一系列的应用程序(基本工具)，包括SIMATIC管理器、NETPRO通信网络组态编辑器、硬件组态编辑器、符号编辑器、硬件诊断及LAD/STL/FBD程序编辑器等。如图4-150所示。使用时，不必将这些工具分别打开，只需选择相应功能或打开某一个对象，相应的工具就会自行启动。

  图4-150 STEP7编程软件的组成

  1. SIMATIC管理器

  SIMATIC管理器用于管理一个自动化项目的所有数据，同WinCC一样都是以项目管理的方式来管理整个项目的数据，图4-151即为SIMATIC项目管理器的界面图。

  图4-151 SIMATIC项目管理器界面图

  在项目中，数据在分层结构中以对象的形式保存。如图4-151中，第一层为项目，第二层为站，站是硬件组态的起点，S7Program文件夹是编写程序的起点。选中某一层的对象，管理器右边工作区将显示该文件夹的对象和下一级的文件。

  2. NETPRO通信网络组态编辑器

  NETPRO通信网络组态工具用来组态整个项目中的网络，包括以下功能：选择建立通信网络的类型，网络上连接的站点类型，设置通信连接，网络组态及通信连接的下载等。

  3. 硬件组态编辑器

  硬件组态编辑器用于对项目的硬件设备进行组态和设置参数，当组态的站为PLC时，需要选择一个机架，并在机架中将选中的块安排在相应的槽上。CPU参数及输入/输出模板、功能模板的参数设置在此工具中进行。

  4. 符号编辑器

  符号编辑器可以管理所有的共享符号，具有以下功能：为输入/输出信号、位存储器和各种块设定符号名和注释，排序功能，导入/导出符号等。符号编辑器生成的符号提供给工具使用。可以将STEP7中的变量导入到组态软件WinCC中来直接使用，一个符号属性的变化可以在整个项目中自动更新。

  5. 硬件诊断工具

  硬件诊断工具存储了PLC的状态信息，指示每个模板是否正常或有故障，双击可以显示有关故障的详细信息，主要包括：

  1) 有关模板的一般信息(例如订货号、版本、名称)以及模板状态(例如故障)。

  2) 显示中央I/O和分布式(DP)从站的模板信息(例如通信故障)。

  3) 显示来自诊断缓冲区的消息报文。对于CPU，还可以显示以下附加信息：

  1) 用户程序处理过程中的故障原因。

  2) 显示循环时间(Zui长的、Zui短的和Zui近一次的)。

  3) MPI的通信可能性及负载。

  4) 显示性能数据(可能的输入/输出、位存储、计数器、定时器和块的数量)等。