【产品知识】S7 300 各类存储器及CPU的简单介绍

西门⼦PLC学习笔记⼀（S7-300简介）1.S7-300硬件结构S7-300或者S7-400的PLC是模块式的PLC，各种模块式相互独⽴的，分别安装在机架上。

硬件结构如图：DI：数字量输⼊模块，DO：数字量输出模块，AI：模拟量输⼊模块，AO：模拟量输出模块2.S7-CPU模块S7-CPU模块可分为紧凑型、标准型、⾰新型、户外型、故障安全型、特种型CPU。

CPU312C表⽰是紧凑型CPU；CPU313C-2DP表⽰集成了PROFIBUS-DP协议的紧凑型CPU；CPU314-2PtP表⽰集成了点到点协议的紧凑型CPU；CPU313表⽰标准型CPU；CPU312IFM表⽰户外型CPU；CPU317-2DP表⽰集成了PROFIBUS-DP协议的特种型CPU；3.CPU的运⾏模式1）RUN-P：可编程运⾏模块，在此模式下，可以让⽤户调试运⾏程序。

2）RUN：运⾏模式，在此模式下，仅能运⾏程序，不能修改程序。

3）STOP：停机模式，在此模式下，CPU不执⾏⽤户程序，但是装有STEP7的计算机可以读出或者修改⽤户程序。

4）MRES：存储器复位模式。

当开关在此位置释放时会⾃动返回到STOP位置，该位置不可保存。

4.S7-300PLC功能1）⾼速的指令处理。

2）⼈机界⾯（HMI）。

3）诊断功能。

4）⼝令保护。

5.S7-300模块（多机架图）~~~MPI是多点接⼝(Multi Point Interface)的简称，是西门⼦公司开发的⽤于PLC之间通讯的保密的协议。

MPI通讯是当通信速率要求不⾼、通信数据量不⼤时，可以采⽤的⼀种简单经济的通讯⽅式。

MPI通信可使⽤PLC S7-200/300/400、操作⾯板TP/OP及上位机MPI/PROFIBUS通信卡，如CP5512/CP5611/CP5613等进⾏数据交换。

MPI⽹络的通信速率为19.2Kbps~12Mbps，最多可以连接32个节点，最⼤通讯距离为50m，但是可以通过中继器来扩展长度。

S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。

SIMATIC S7-300 可编程序控制器是模块化结构设计。

各种单独的模块之间可进行广泛组合以用于扩展。

一.系统组成：中央处理单元 (CPU)各种 CPU 有各种不同的性能，例如，有的 CPU 上集成有输入/输出点，有的 CPU 上集成有 PROFIBUS-DP 通讯接口等。

信号模块 (SM)用于数字量和模拟量输入/输出通讯处理器 (CP)用于连接网络和点对点连接功能模块 (FM)用于高速计数，定位操作 (开环或闭环定位) 和闭环控制。

负载电源模块 (PS)用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 伏交流电源，或 24/48/60/110 伏直流电源。

接口模块 (IM)用于多机架配置时连接主机架 (CR) 和扩展机架 (ER)。

S7-300 通过分布式的主机架 (CR) 和 3 个扩展机架 (ER)，可以操作多达 32 个模块。

运行时无需风扇。

SIMATIC S7-300 适用于通用领域：高电磁兼容性和强抗振动，冲击性，使其具有最高的工业环境适应性。

PLC控制系统示意图SIMATIC-S7-300实物模拟图S7-300 有两种类型：标准型温度范围从 0℃到 60℃环境条件扩展型温度范围从 -25℃到 +60℃更强的耐受振动和污染特性。

二.功能SIMATIC S7-300 的大量功能支持和帮助用户进行编程、启动和维护高速的指令处理0.6~0.1μs的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。

浮点数运算用此功能可以有效地实现更为复杂的算术运算方便用户的参数赋值一个带标准用户接口的软件工具给所有模块进行参数赋值，这样就节省了入门和培训的费用。

人机界面 (HMI)方便的人机界面服务已经集成在 S7-300 操作系统内。

因此人机对话的编程要求大大减少。

SIMATIC人机界面 (hmi) 从 S7-300 中取得数据，S7-300 按用户指定的刷新速度传送这些数据。

学习西门子S7-300的基础第一章ＰＬＣ概述一、可编程控制器的产生及定义①１９６９年美国数字设备公司（DEC）研制出世界第一台可编程控制器，并成功地应用在美国通用汽车公司（GM）的生产线上。

但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC （programmable logic controller）。

②70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，使PLC从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制域，真正成为一种电子计算机工业控制装置，故称为可编程控制器，简称PC （programmablecontroller）。

但由于PC容易与个人计算机（personal computer）相混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程控制器的缩写。

③1985年国际电工委员会（IEC）对PLC的定义如下：可编程控制器是一种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的工业控制器，它采用了可以编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。

④PLC是由继电器逻辑控制系统发展而来，所以它在数学处理、顺序控制方面具有一定优势。

继电器在控制系统中主要起两种作用：（1）逻辑运算（2）弱电控制强电。

⑤PLC是集自动控制技术、计算机技术和通讯技术于一体的一种新型工业控制装置，已跃居工业自动化三大支柱（PLC、ROBOT、CAD/CAM）的首位。

二、可编程控制器的分类及特点（一）分类（１）从组成结构形式分①一体化整体式ＰＬＣ②模块式结构化ＰＬＣ（２）按Ｉ／Ｏ点数及内存容量分①超小型ＰＬC②小型ＰＬＣ③中型ＰＬＣ④大型ＰＬＣ⑤超大型ＰＬＣ（3）按输出形式分①继电器输出为有触点输出方式，适用于低频大功率直流或交流负载②晶体管输出为无触点输出方式，适用于高频小功率直流负载③晶闸管输出为无触点输出方式，适用于高速大功率交流负载（二）特点①可靠性高、抗干扰能力强②编程简单、使用方便③设计、安装容易，维护工作量少④功能完善、通用性好，可实现三电一体化PLC将电控（逻辑控制）、电仪（过程控制）和电结（运动控制）这三电集于一体。

S7-300系列PLC 性能介绍S7-300是SIMATIC控制器中销售量最多的产品，它已成功地用于范围广泛的自动化领域。

S7-300 的重点在于为生产制造工程中的系统解决方案提供一个通用的自动化平台。

这就是说，S7-300 是用于集中式或分布式结构的优化解决方案。

坚持不懈的创新和改革使S7-300这个广泛应用的自动化平台能持续不断的升值概述。

一、S7-300 PLC的种类种类图片CPU系列号功能简介S7-300 通用型CPU 312CPU 314CPU 315-2 DPCPU 315-2 PN/DPCPU 317-2 DPCPU 317-2 PN/DPCPU 318-2 DP•模块化微型PLC 系统，满足中、小规模的性能要求•各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务•简单实用的分布式结构和多界面网络能力，使得应用十分灵活•方便用户和简易的无风扇设计•当控制任务增加时，可自由扩展•大量的集成功能使它功能非常强劲S7-300C 紧凑型CPU 312CCPU 313CCPU 313C-2 PtPCPU 313C-2 DPCPU 314C-2 PtPCPU 314C-2 DP•带集成数字量输入和输出的紧凑型CPU•各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务•简单实用的分布式结构和多界面网络能力，使得应用十分灵活•方便用户和简易的无风扇设计•当控制任务增加时，可自由扩展•大量的集成功能使它功能非常强劲S7-300F 故障安全型CPU 315F-2 DPCPU 315F-2 PN/DPCPU 317F-2 DPCPU 317F-2 PN/DP•故障安全型自动化系统，满足工厂日益增加的安全需求•基于S7-300•以连接带有安全相关的模块的ET200S和ET200M分布式I/O站；采用PROFISAFE协议通过PROFIBUS DP进行与安全相关的通讯。

•此外，还有用于与安全无关应用的标准模块S7-300T 技术型CPU 315T-2 DPCPU 317T-2 DP•具有智能技术/ 运动控制功能的SIMATIC CPU•具有标准CPU 315-2 DP、CPU317-2 DP的全部功能•能满足系列化机床、特殊机床以及车间应用的多任务自动化系统•最佳用于同步运动序列，例如与虚拟/ 实际主设备的耦合、减速器同步、凸轮盘或印刷点修正。

S7-300系列PLC 性能介绍S7-300是SIMATIC控制器中销售量最多的产品，它已成功地用于范围广泛的自动化领域。

S7-300 的重点在于为生产制造工程中的系统解决方案提供一个通用的自动化平台。

这就是说，S7-300 是用于集中式或分布式结构的优化解决方案。

坚持不懈的创新和改革使S7-300这个广泛应用的自动化平台能持续不断的升值概述。

一、S7-300 PLC的种类种类图片CPU系列号功能简介S7-300 通用型CPU 312CPU 314CPU 315-2 DPCPU 315-2 PN/DPCPU 317-2 DPCPU 317-2 PN/DPCPU 318-2 DP•模块化微型PLC 系统，满足中、小规模的性能要求•各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务•简单实用的分布式结构和多界面网络能力，使得应用十分灵活•方便用户和简易的无风扇设计•当控制任务增加时，可自由扩展•大量的集成功能使它功能非常强劲S7-300C 紧凑型CPU 312CCPU 313CCPU 313C-2 PtPCPU 313C-2 DPCPU 314C-2 PtPCPU 314C-2 DP•带集成数字量输入和输出的紧凑型CPU•各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务•简单实用的分布式结构和多界面网络能力，使得应用十分灵活•方便用户和简易的无风扇设计•当控制任务增加时，可自由扩展•大量的集成功能使它功能非常强劲S7-300F 故障安全型CPU 315F-2 DPCPU 315F-2 PN/DPCPU 317F-2 DPCPU 317F-2 PN/DP•故障安全型自动化系统，满足工厂日益增加的安全需求•基于S7-300•以连接带有安全相关的模块的ET200S和ET200M分布式I/O站；采用PROFISAFE协议通过PROFIBUS DP进行与安全相关的通讯。

•此外，还有用于与安全无关应用的标准模块S7-300T 技术型CPU 315T-2 DPCPU 317T-2 DP•具有智能技术/ 运动控制功能的SIMATIC CPU•具有标准CPU 315-2 DP、CPU317-2 DP的全部功能•能满足系列化机床、特殊机床以及车间应用的多任务自动化系统•最佳用于同步运动序列，例如与虚拟/ 实际主设备的耦合、减速器同步、凸轮盘或印刷点修正。

S7-300 CPU模块元件和CPU面板功能 - 西门子plcS7-300有20种CPU，分别适用于不同等级的控制要求。

本文介绍S7-300 CPU的状态与故障显示LED、运行模式、模式选择开关、微存储器卡、通信接口、电池盒、电源接线端子、实时种与运行时间计数器和I/O方面的专业知识。

S7-300有20种不同型号的CPU，分别适用于不同等级的控制要求。

有的CPU模块集成了数字量I/O，有的同时集成了数字量I/O和模拟量I/O。

CPU内的元件封装在一个牢固而紧凑的塑料机壳内，面板上有状态和故障指示LED、模式选择开关和通信接口。

大多数CPU还有后备电池盒，存储器插槽可以插入多达数兆字节的Flash EPROM微存储器卡（检查MMC），用于掉电后程序和数据的保存。

CPU 318-2的面板如图所示。

1、状态与故障显示LEDCPU模块面板上的LED的意义如下：①SF（系统出错/故障显示，红色）：CPU硬件故障或软件错误时亮。

②BATF（电池故障，红色）：电池电压低或没有电池时亮。

③DC5V（+5V电源指示，绿色）：CPU和S7-300总线的5V电源正常时亮。

④FRCE（强制，黄色）：至少有一个I/O被强制时亮。

⑤RUN（运行方式，绿色）：CPU处于RUN状态时亮；重新启动时以2Hz的频率闪亮；HOLD状态时以0.5Hz的频率闪亮。

⑥STOP（停止方式，黄色）:CPU在STOP、HOLD状态或重新启动时常亮；请求存储器复位时以0.5Hz的频率闪亮，正在执行存储器复位时以2Hz的频率闪亮⑦BUSF（总线错误，红色）：PROFIBUS-DP接口硬件或软件故障时亮，集成有DP接口的CPU才有此LED。

集成有两个DP接口的CPU有两个对应的LED（BUS1F和BUS2F）。

2、CPU的运行模式①CPU有4中操作模式：STOP（停机）、STARTUP（启动）、RUN（运行）和HOLD（保持）。

在所有的模式中，都可以通过MPI接口与其他设备通信。

S7-300系统存储区和寻址方式介绍S7的系统存储区集成在CPU中，不能被扩展。

系统存储区根据功能分为不同的区域供用户使用。

系统存储区：输入过程暂存区（I）输出过程暂存区（Q）位存储区（M）外部输入输出（PI/PQ）计时器（T）计数器（C）数据块（DB）局部数据（L）绝对地址寻址：位寻址：位寻址是最小存储单元的寻址方式。

寻址时，采用以下结构：存储区关键字+字节地址+位地址：例如：Q 10.3Q：表示输出过程暂存区；10：表示第十个字节；字节地址从0开始，最大值由该存储区的大小决定；3：表示位地址为3，位地址的取值范围是0~7。

字节寻址：字节寻址时，访问一个8位的存储区域。

寻址时，采用以下结构进行寻址：存储区关键字+字节的关键字（B）+字节地址例如：MB0M：表示位存储区B：表示字节byte0：表示第0个字节。

其中最低位的位地址为M0.0，最高位的为M0.7字寻址：字寻址时，访问一个16位的存储区域，包含两个字节。

寻址时采用以下结构：存储区关键字+字的关键字（W）+第一字节地址例如：IW10I：表示输入过程暂存区W：表示字word10：表示从第10个字节开始，包括两个字节的存储空间，即IB10和IB11。

双字寻址：双字寻址时，访问一个32位的存储区域，包含4个字节。

寻址时采用以下结构：存储区关键字+字的关键字（D）+第一字节地址例如：LD20L：表示局部数据暂存区D：表示字双word20：表示从第20个字节开始，包括4个字节的存储空间。

包括LB20、LB21、LB22和LB23四个字节符号地址寻址STEP7中的符号寻址是先给需要使用的绝对地址或参数变量定义符号，然后在程序中使用所定义好的符号进行编程寻址STEP7中可以定义的符号有两种：全局符号局部符号全局符号：在符号编辑器中定义适用于所有的程序块以双引号表示局部符号：在块中的变量申明表中定义所定符号只在本程序块中有效符号前加#号表示。

S7－300CPU 存储器介绍及存储卡使用P LC原理及技术资料, 技术资料Technology LibrariesAdd comments1.用于新型S7-300 CPU的MMC卡MMC 卡是一种FEPROM 卡，用于新型的S7-300 CPU，包括紧凑型CPU和由标准型更新的新型CPU。

新型CPU均没有内置的装载存储器，必须使用MMC 卡作为其装载存储器保存用户数据CPU掉电时，会自动将工作存储器中的数据拷贝到MMC中,保存DB块数据。

MMC 卡需要用户根据程序大小单独订货，选型时建议大于CPU 工作内存，CPU313，CPU314,CPU315-2DP,CPU317-2DP 系列CPU的可插拔MMC卡最大支持8 MB ，其他最高支持4 MB 用于新型S7-300 CPU的MMC 卡(Micro Memory Card )型号如下：64 KB 6E S7 953-8LF11-0AA0128 KB 6E S7 953-8LG11-0AA0512 KB 6E S7 953-8LJ11-0AA02 MB 6E S7953-8LL11-0AA04 MB 6E S7953-8LM11-0AA08 MB 6E S7 953-8LP11-0AA02.MMC卡使用寿命MMC的使用寿命主要取决于以下因素：(1). 删除或编程步骤的数量。

使用MMC的CPU有SFC 82，83，84等特性，可以进行数据的读写：SFC82“CREA_DBL”：在装载内存（Load Memory）中生成数据块SFC83“READ_DBL”：读装载内存（Load Memory）中的数据块SFC84“WRIT_DBL”：写数据块（内容）到装载内存（Load Memory）即MMC卡中。

但是，请注意由于MMC卡重复写入的次数是有限的，所以当调用SFC 84向MMC卡写数时最好只在相应的时间间隔(例如每小时，每天…)调用。

如果MMC卡在保存时发生故障，相的调用块会发出否定应答，其结果存放在程序的返回值（RET_VAL）中。

西门子S7—300 PLC存储器使用简介作者：周翔来源：《科技风》2017年第04期摘要：西门子S7-300系列PLC是在自动控制领域广泛使用的可编程逻辑控制器，有着较高的产品熟识度和市场占有率。

本文围绕S7-300的存储为核心，结合项目实施经验，介绍该PLC存储方面的概念、使用和维护。

关键词：PLC；存储器1 S7-300存储概述S7-300PLC的存储区域我们分成四个部分：装载存储器、工作寄存器、系统存储器、保持存储器。

1）系统存储器：我们使用系统存储器存放以下数据：位存储器、定时器和计数器、输入输出过程映像区、中断堆栈和块堆栈、本地数据堆栈的临时存储。

2）工作寄存器：工作寄存器用来存放CPU运行时读取的程序数据。

工作寄存器RAM集成在CPU中，通过电源或后备电池保持其内容。

S7-300CPU的工作存储器无法扩展。

3）装载存储器：我们使用装载存储器存储用户程序，不包括符号和注释（这些保存在工程师站的PLC项目中）。

装载存储器的硬件可以是存储卡、CPU集成的RAM或EPROM。

4）保持存储器：保持存储器具有失电后存储数据保持的特点。

设置硬件组态的相关参数，可以在CPU掉电后，也无后备电池的情况下，保存指定的位存储器、数据块、定时器、计数器数据。

在设置CPU参数时一定要指定需要保持的区域。

（注：S7-400PLC无保持型RAM，故即使指定了保持数据区，CPU断电时若无后备电池，所有数据也将丢失。

）当Step7执行程序下载时，会把诸如工程师站的编程设备中的用户程序下载到CPU的装载存储器。

同时，运行时使用的逻辑和数据导入到工作存储器（例如OB1和DB数据块）。

当CPU断电并且无后备电池时，在工作存储器中指定的具有保持功能的DB数据块、在系统存储器中指定的具有保持功能的定时器、计数器、位存储器会把数据写入保持存储器中。

恢复上电时，上述数据重新写入，保证了运行数据不丢失。

2 存储器/卡的使用按CPU装载存储器类型的不同，目前市场广泛使用的S7-300PLC大致可以分为两类：新型S7-300 CPU、标准型S7-300 CPU。

【532】S7模块式PLCS7-300PLC属于模块式PLC，主要有机架、CPU模块、信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电源模块、和编程计算机组成，各种模块安装在机架上（如下图所示）。

通过CPU模块或通信模块上的通信接口把PLC链接到通信网络，可与计算机、其他PLC进行通信。

1.CPU模块CPU模块主要由微处理器和存储器组成。

在控制系统中CPU模块相当于人的大脑，把采集到的信号（输入信号）经过用户程序处理后，通过系统输出到外部。

存储器用来存储程序和数据。

通俗的可以把S7-300的CPU模块简称CPU。

2.信号模块S7-300 PLC的信号模块主要有输入输出模块即通常说的I/O模块，分为数字量输入模块（也可称为开关量输入模块）、数字量输出模块（也可称为开关量输出模块）、模拟量输入模块、模拟量输出模块。

分别简称为DI模块、DO模块、AI模块、AO模块，他们统称为信号模块。

信号模块是PLC控制系统的眼、耳、手、脚，是联系外部设备和CPU的桥梁。

注意：CPU模块内部的工作电压一般为DC5V，而PLC外部的输入、输出信号电压一般为DC24V或者是AV220V。

如果从外部引入尖峰电压或者干扰噪声可能损坏CPU模块中的元器件，从而损坏PLC。

在信号模块中，用耦合器和小型继电器等元器件来隔离PLC的内部电路和外部输入、输出电路。

所以说信号模块除了传递信号之外还有电平转换与隔离的作用。

3.功能模块为了增强PLC的功能，扩大其应用领域，减轻CPU的工作负担，PLC厂家开发出来各种各样的功能模块。

他们主要用于完成对实时性和存储容量要求高的控制任务，如：高速计数模块、位置控制模块、闭环控制模块等。

4.接口模块CPU模块所在的机架一般称为中央机架，如果一个机架不能容纳所有模块，可以通过接口模块扩展一个或多个机架。

接口模块（IM）用来实现中央机架与扩展机架之间的通讯。

常用的接口模块有IM 365和IM 360/IM 361。