模式选择开关
有的CPU模式选择开关是一种钥匙开关,操作时需要插入钥匙,用来设置CPU当前的运行方式。钥匙拔出后,就不能改变操作方式。这样可以防止未经授权的人员非法删除或改写用户程序。用户还可以使用多级口令来保护整个数据库,以有效地保护技术机密,防止未经允许的复制和修改。钥匙开关各位置的意义如下。
·RUN-P(运行-编程):CPU不仅执行用户程序,在运行时还可以通过编程软件读出和修改用户程序,以及改变运行方式。在这个位置不能拔出钥匙。
·RUN(运行):CPU执行用户程序,可以通过编程软件读出用户程序,但是不能修改用户程序。在这个位置可以取出钥匙。
·STOP(停止):CPU不执行用户程序,通过编程软件可以读出和修改用户程序。在这个位置可以取出钥匙。
·MRES(清除存储器):MRES位置不能保持,如果在这个位置松手,开关将自动返回STOP位置。将模式选择开关从STOP状态扳到MRES位置,可以复位存储器,使CPU回到初始状态,工作存储器、RAM装载存储器中的用户程序和地址区被清除;全部存储器位、定时器、计数器和数据块均被删除,即复位为零,包括有保持功能的数据;CPU检测硬件、初始化硬件和系统程序的参数,系统参数、CPU和模块的参数被恢复为默认设置,MPI(多点接口)的参数被保留。如果有快闪存储器卡,CPU在复位后会将其里面的用户程序和系统参数复制到工作存储区。
复位存储器按下述顺序操作:PLC通电后将模式选择开关从STOP位置扳到MRES位置,"STOP" LED熄灭1s,亮1s,再熄灭1s后保持亮;释放开关,使它回到STOP位置,然后再迅速扳到MRES位置,"STOP" LED以2Hz的频率至少闪动3s,表示正在执行复位;*后"STOP" LED一直亮,可以释放模式选择开关。
存储器卡被取掉或插入时,CPU发出系统复位请求,"STOP" LED以0.5Hz的频率闪动,此时将模式选择开关扳到MRES位置,即可执行复位操作。
4.微存储器卡
Flash EPROM微存储卡用于在断电时保存用户程序和数据,它可以扩展CPU的存储器容量,也可以将有CPU的操作系统保存在其中,这对于操作系统的升级是非常方便的。微存储器卡用做装载存储器或便携式保存媒体,其读写直接在CPU内进行,不需要专用的编程器。由于CPU 31xC没有安装集成的装载存储器,所以在使用CPU时必须插入微存储器卡。
如果在写访问过程中拆下SIMATIC微存储卡,卡中的数据就会被破坏,在这种情况下必须将微存储器卡插入CPU中执行复位操作,或在CPU中进行格式化。只有在断电状态或CPU处于"STOP"状态时,才能取下存储卡。
5.通信接口
所有CPU模块都有一个MPI,有的CPU模块有一个MPI和一个PROFIBUS-DP接口,有的CPU模块有一个MPI/DP接口和一个DP接口。
MPI用于PLC与其他西门子PLC、PG/PC(编程器或个人计算机)、OP(操作员接口)通过MPI网络进行通信。PROFIBUS-DP*高传输速率为12Mbit/s,用于与其他西门子带DP接口的PLC、PG/PC、OP和其他DP主站和从站进行通信。
6.电池盒
电池盒是用于安装锂电池的盒子,在PLC断电时,锂电池可以用来保证实时时钟的正常运行,并可以在RAM中保存用户程序和更多的数据,保存的时间为1年。有的低端CPU(例如312 IFM与313)没有实时时钟,所以没有配备锂电池。
7.电源接线端子
电源模块的L1、N端子用于接AC 220V电源,接地端子和M端子一般用短路片短接后再接地,机架的导轨也应接地。
电源模块上的L+和M端子分别是DC 24V输出电压的正极和负极,应用专用的电源连接器或导线连接电源模块和CPU模块的L+和M端子。
8.实时时钟与运行时间计数器
有的CPU(例如312 IFM与313)没有锂电池,只有软件实时时钟,PLC断电时停止计时,恢复供电后从断电瞬时的时刻开始计时。有后备锂电池的CPU有硬件实时时钟,可以在PLC断电时继续运行。运行时间计数器的计数范围为0~32767h。
西门子S7-300现场总线
过程或现场通信
过程或现场通信用于将执行机构和传感器连接到CPU。这种连接通过集成在CPU上的接口或接口模块(IM)、功能模块(FM)和通信模块(CP)来实现。另外,AS-i接口和PROFIBUS-DP网也支持过程或现场通信。
3.数据通信
数据通信是指可编程控制器相互之间的数据传送,或一台可编程控制器与智能设备之间的数据传送。数据通信是由MPI、PROFIBUS或工业以太网完成的。
大中型PLC(例如西门子公司的S7-300和S7-400系列)一般采用模块式结构,用搭积木的方式来组成系统,模块式PLC由机架和模块组成。S7-300(见图1-5)是模块化的中型PLC,适用于中等性能的控制要求。品种繁多的CPU模块、信号模块和功能模块能满足各种领域的自动控制任务,用户可以根据系统的具体情况选择合适的模块,而且维修时更换模块也很方便。当系统规模扩大和更为复杂时,可以通过增加模块对PLC进行扩展。简单实用的分布式结构和强大的通信联网能力,使得PLC应用十分灵活。
S7-300系列PLC采用模块化结构(见图1-1),一般由处理器模块(CPU)、负载电源模块(PS)、信号模块(SM)、功能模块(FM)、通信模块(CP)和接口模块(IM)组成。各个模块以搭积木的方式在机架上组成系统,组成灵活,便于维修。
S7-300的每个CPU都有一个编程用的RS-485接口,使用西门子的MPI(多点接口)通信协议。有的CPU还带有集成的现场总线PROFIBUS-DP接口或PtP(点对点)串行通信接口。S7-300不需要附加任何硬件、软件和编程,就可以建立一个MPI网络,通过PROFIBUS-DP接口可以建立一个DP网络。