西門子DI模塊6ES7321-7BH01-0AB0

SIEMENS西門子核心分銷商上海隆彥自動化科技有限公司

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西門子SIMATIC T-CPU分布式的智能化伺服控制技術，不僅可以滿足所有以上伺服系統的控制任務，還可以在同樣的S7-300 CPU平臺上，使用同樣的一種編程語言--SIMATIC Manager，完成順序控制、過程控制。這意味著：用戶在一個相同的開發環境中，既可以完成PID控制、機械設備的聯鎖邏輯控制、順序過程控制，還可以同時完成復雜運動控制任務、調整伺服驅動器參數、優化位置環等等。工程師僅僅需要一天時間的學習，就可以掌握CPU 31xT-2 DP的使用，大大節約了用戶的編程、調試和維護時間。不再象傳統的伺服控制技術，需要獨立的PLC控制系統，需要獨立的伺服控制器，編程需要考慮專門學習伺服運動控制的編程語言，還需要考慮PLC與伺服控制器之間交換通訊PLC程序。
　　　　接口PROFIBUS DP（Drive）的時鐘同步性特點能夠有效地、高質量地保證高速實時的運動控制穩定性和高精度。該接口優化了PROFIBUS DP的報文結構，通過了PROFIDRIVE行規的V3認證，用于直接連結驅動系統組成分布式的運動控制系統，可以實現高速生產過程的高質量控制。

西門子DI模塊6ES7321-7BH01-0AB0
智能集成系統組件：在過程工廠中，不同制造商的自動化組件逐年不斷增加，SIMATIC PCS 7 OPEN OS 可確保這些不同制造商的自動化組件間*協同，其優勢凸顯：隨著管理層級的逐漸標準化，過程控制的效率以及人們對過程控制的認同度得以大幅提升。
顯著特性
優勢
應用
組態

顯著優化了上位過程控制系統 (SIMATIC PCS 7) 中不同報警系統的諸多顯示方式并實現了各種操作過程標準化。
憑借 OPEN OS ，還可實現 SIMATIC PCS 7 管理層級中SIMATIC S7-1200 與 S7-1500 7 下位控制器的無縫集成，作為一個標準操作員控制和監控系統。

西門子S7-300運動控制型CPU模塊

通過CP343-1進行S7 通訊時，在S7-300 CPU中可以同時進行多少通訊任務?

描述:
通過工業以太網（CP343-1）進行S7 通訊時，可以在S7-300CPU中使用下列的通訊功能塊:

• FB14 "GET"和FB15 "PUT"
• FB12 "BSEND" 和FB13 "BRCV"
• FB8 "USEND"和FB9 "URCV"

對于每一個S7通訊功能的執行需要一個任務資源。

圖. 01

通過一個CP343-1的S7通訊，背板總線上zui多可用16個任務資源。任務資源分配到組態的S7連接并且通過通訊功能塊的背景數據塊所體現 (I-DBs) 。由于zui大的任務資源數為16, 那么zui多16個背景DB被使用。如果使用超過了16個背景DB，通訊功能塊會顯示一個錯誤 ("STATUS = 1 (dec)").

舉例:
如果使用的CP343-1支持zui大的16 個S7連接, 那么一個PUT或一個GET任務可以在16個組態的S7連接中執行, 或者一個PUT和一個GET任務可以同時在8個組態的S7連接中執行。在這兩種情況下，通過背板總線可以使用16個任務資源。

下面的條目ID提供了IE CPs相關可用S7連接數量的信息:

• S7-300 IE CPs:
• S7-400 IE CPs:
•  
• 補救措施:
  減少背景DB的個數或者使用一個背景DB用于多個通訊任務, 即通訊功能塊的參數在程序運行時進行修改。
•  
• S7-300CPU數據塊存儲常見問題

數據塊的“Non-Retain”“Un-linked”屬性對于數據塊的內存占用有何影響？
回答： S7-300 CPU從版本V2.0.12開始，開始支持具備“Non-Retain”屬性的數據塊。S7-300 CPU中的Work memory劃分為兩部分，其中一部分類型為RAM（斷電丟失），一部分為NVRAM（斷電保持），有關 CPU 中可供保持數據塊使用的主存儲器空間信息，可參看手冊“S7-300 CPU 31xC and CPU 31x, Technical Data”的第六章和第七章，條目 ID: 12996906。
數據塊的屬性對于數據塊的內存占用影響情況請參考下表：

以CPU 315（6ES7-315-2EH13-0AB0, Firmware V2.6.7）為例，其Work memory 共256KB,其中可以斷電保持的Work memory共128KB, 而Load memory 取決于所使用MMC的容量。用戶可以下載的具備斷電保持屬性的數據塊總量為128KB；如果用戶還需要使用更多的數據塊，可以新建數據塊，并在其屬性中勾選Non-Retain選項，則另外還可以下載128KB數據（如果考慮到用戶程序還需要占用此部分的Work memory，所以實際使用中達不到此數值）；如果用戶還需要使用更多的數據塊，可以新建數據塊，并在其屬性中勾選Un-linked 選項，則此數據塊只存儲于MMC中，用戶可以使用SFC83/84 對其進行讀寫。

用戶下載數據塊時，其過程是什么樣的？
回答：以下列出了用戶下載數據塊時，3種常見過程
1. 數據塊屬性中勾選了Un-linked 選項

2. 數據塊屬性中未勾選Un-linked 選項，未勾選Non-Retain選項

Download

3. 數據塊屬性中未勾選Un-linked 選項，勾選Non-Retain選項

Download

問題8：用戶使用STEP7監視/修改（monitor/modify）的數據塊中的數值，位于什么存儲區？
回答：用戶使用STEP7監視（monitor）功能時，讀到的數值來自于CPU的Work memory。用戶使用STEP7修改（modify）功能時，修改的是位于CPU的Work memory中的數據塊的數值。
注意：使用monitor/modify 無法修改MMC卡中的initial value及Actual value
注意：使用monitor/modify 無法監控Un-linked類型數據塊

問題9：用戶使用STEP7中Upload Station to PG操作時，數據塊來自于什么存儲區？
回答：當用戶使用STEP7中Upload Station to PG操作時，數據塊的Initial value來自于load memory中的Initial value；數據塊的actual value來自于work memory中的actual value；

問題10：如何讀出MMC中數據塊的Actual value？
回答：有時候用戶需要將實時運行數據按照特定規律歸檔，即使CPU損壞或者CPU復位操作也不會造成這些數據丟失，這些數據可以定期（或根據用戶程序編制需求）通過SFC84存儲到MMC 卡上（不*使用Copy RAM to ROM功能，此操作需要CPU停機）。當用戶需要將這些數據時，就需要將這些數據塊的Actual value讀出。用戶無法通過使用STEP7中Upload Station to PG操作實現此功能。為了實現此功能，用戶可以通過兩種方法實現：

1. 使用西門子讀卡器，通過菜單命令File → memory card →open 打開MMC文件夾，將其中的數據塊復制到另一個S7 Block 文件夾中，則此文件夾中的數據塊中的Actual value是來自于MMC中數據塊的Actual value。
2. 使用SFC83，通過程序將MMC中數據塊的Actual value寫至某個數據塊中，上載此數據塊，則此數據塊中的Actual value與MMC中數據塊的Actual value相同（注意：僅僅是數值相同）

如何將CPU數據塊中當前值作為參數保存到項目中？
回答：建議用戶為參數數據塊新建一個S7 program文件夾，以方便日后的調試工作。

方法1步驟：
1. 打開原來項目中的數據塊，在菜單中選擇File → Open online,則打開了在線數據塊，
2. 在菜單中選擇File → Store Read-Only,在提示界面下，選擇新建的S7 Promgram/Blocks文件夾。則此數據塊被以只讀的方式存儲，用戶可以監視此數據塊，但無法在計算機上修改其Actual value。其屬性為Block read-only。
3. 將此數據塊下載到CPU中（完成對MMC卡的覆蓋）。

缺點：備份數據塊在STEP7 編輯環境下為只讀屬性，數據塊與普通數據塊操作不同，日后更改困難
優點：備份數據塊在STEP7 編輯環境下為只讀屬性，不會被錯誤更改

方法2步驟：
1. 將在線的CPU中的數據塊復制到新建的S7 program/Blocks文件夾中，
2. 將此數據塊下載到CPU中（完成對MMC卡的覆蓋）。
缺點：備份數據塊沒有變量名及注釋，不便于識別
優點：備份數據塊與普通數據塊操作相同

方法3步驟：
1. 將在線的CPU中的數據塊復制到新建的S7 program/Blocks文件夾中，
2. 在菜單中選擇PLC → Copy RAM to ROM（完成對MMC卡的覆蓋）。
缺點：會導致CPU停機（Copy RAM to ROM操作），備份數據塊沒有變量名及注釋，不便于識別，操作會影響所有的數據塊，所有數據塊load memory中的actual value都將被work memory 中的actual value覆蓋。

如何使CPU數據塊中當前值不被程序更改？
回答：用戶可以將數據塊的DB is write-protected in the PLC屬性勾選并下載。

問題13：STEP 7功能“Copy RAM to ROM”有何作用？
回答：Copy RAM to ROM會把work memory 中的數據塊數值寫至MMC卡中數據快的 actual value 中。

問題14：使用SFC 82有何注意事項？
回答：SFC 82只能生成 Non-Retain，UN-Linked ，read-only 類型的數據塊
SFC 82可能需要多個掃描周期才可完成，觸發調用SFC82后，需要把觸發條件復位
SFC 82對MMC卡有寫操作，MMC 僅允許進行 100,000 次寫訪問，超過此次數，MMC卡將損壞

問題15：使用SFC 83有何注意事項？
回答：SFC 83可能需要多個掃描周期才可完成，觸發調用SFC83后，需要把觸發條件復位
SFC 83多用于讀取UN-Linked類型的數據塊

問題16：使用SFC 84有何注意事項？
回答：SFC 84可能需要多個掃描周期才可完成，觸發調用SFC84后，需要把觸發條件復位
SFC 84對MMC卡有寫操作，MMC 僅允許進行 100,000 次寫訪問，超過此次數，MMC卡將損壞
SFC 84多用于寫UN-Linked類型的數據塊，對于斷電保持的數據塊也可以進行寫操作，但只有在CPU復位的情況下才可查看到SFC84zui后一次寫操作的數值。

參考例子：
例子1：如果生成變量，并使用默認值，其源代碼將不包含初始值

源代碼：
DATA_BLOCK DB 6
TITLE =
VERSION : 0.1
STRUCT
test1 : INT ; //初始值為默認值時，都為此類格式
test2 : INT := 1234;
test3 : INT := 1234;
END_STRUCT ;
BEGIN
test1 := 0;
test2 := 1234;
test3 := 1234;
END_DATA_BLOCK

例子2：work memory中數據保持區接近被占用*的情況，此時無法下載斷電保持數據塊，但可以下載“Non-Retain”、“Un-linked”數據塊及程序。

Overview

• 20個不同的CPU:
  • 7種標準型CPU(CPU 312,CPU 314,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2 PN/DP,CPU 319-3 PN/DP)
  • 6 個緊湊型 CPU（帶有集成技術功能和 I/O）（CPU 312C、CPU 313C、CPU 313C-2 PtP、CPU 313C-2 DP、CPU 314C-2 PtP、CPU 314C-2 DP）
  • 5 個故障安全型 CPU（CPU 315F-2 DP、CPU 315F-2 PN/DP、CPU 317F-2 DP、CPU 317F-2 PN/DP、CPU 319F-3 PN/DP）
  • 2種技術型CPU(CPU 315T-2 DP, CPU 317T-2 DP)
• 18種CPU可在-25°C 至 +60°C的擴展的環境溫度范圍中使用
• 具有不同的性能等級，滿足不同的應用領域。

Area of application

SIMATIC S7-300 提供多種性能等級的 CPU。除了標準型 CPU 外，還提供緊湊型 CPU。
同時還提供技術功能型 CPU 和故障安全型 CPU。
 

下列標準型CPU 可以提供：

• CPU 312，用于小型工廠
• CPU 314，用于對程序量和指令處理速率有額外要求的工廠
• CPU 315-2 DP，用于具有中/大規模的程序量以及使用PROFIBUS DP進行分布式組態的工廠
• CPU 315-2 PN/DP，用于具有中/大規模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能系統
• CPU 317-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP進行分布式組態的工廠
• CPU 317-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能系統
• CPU 319-3 PN/DP，用于具有*容量程序量何組網能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能系統
   

下列緊湊型CPU 可以提供：

• CPU 312C，具有集成數字量 I/O 以及集成計數器功能的緊湊型 CPU
• CPU 313C，具有集成數字量和模擬量 I/O 的緊湊型 CPU
• CPU 313C-2 PtP，具有集成數字量 I/O 、2個串口和集成計數器功能的緊湊型 CPU
• CPU 313C-2 DP，具有集成數字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成計數器功能的緊湊型 CPU
• CPU 314C-2 PtP，具有集成數字量和模擬量 I/O 、2個串口和集成計數、定位功能的緊湊型 CPU
• CPU 314C-2 DP，具有集成數字量和模擬量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成計數、定位功能的緊湊型 CPU
   

下列技術型CPU 可以提供：

• CPU 315T-2 DP，用于使用 PROFIBUS DP進行分布式組態、對程序量有中/高要求、同時需要對8個軸進行常規運動控制的工廠。
• CPU 317T-2 DP，用于使用 PROFIBUS DP進行分布式組態、對程序量有高要求、又必須同時能夠處理運動控制任務的工廠
   

下列故障安全型CPU 可以提供：

• CPU 315F-2 DP，用于采用 PROFIBUS DP 進行分布式組態、對程序量有中/高要求的故障安全型工廠
• CPU 315F-2 PN/DP，用于具有中/大規模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能系統
• CPU 317F-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP進行分布式組態的故障安全工廠
• CPU 317F-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能系統
• CPU 319F-3 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的故障安全型工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能系統

Design

所有 CPU 均具有堅固、緊湊的塑料機殼。在前面板上的部件有：

• 狀態和故障 LED
• 模式選擇開關
• MPI 端口

CPU 還具有以下配置：

• SIMATIC 微型存儲卡（MMC 卡）插槽；
  MMC 卡替代集成的裝載存儲器，因此是操作*品。
• 使用前連接器連接到集成的 I/O 端口（*緊湊型 CPU）
• 連接 PROFIBUS 總線(*于DP型CPU)
• RS 422/485 的連接（僅 PtP CPU）
• 連接 PROFINET(*于PN型CPU)

Functions

SIMATIC S7-300 CPU 具有高性能、所需空間小以及zui小的維護成本，因此提高了性價比。

• 高處理速度；
  例如，在 CPU 315-2 DP 中，位運算時，0.05 µs；浮點運算時，0.45 µs，
  在 CPU 319-3 PN/DP 中，位運算時，0.004 µs；浮點運算時，0.04 µs
• 擴展數量
• 作為裝載存儲器的 SIMATIC 微型存儲卡（MMC）：
  可在微型存儲卡中存儲一個完整的項目，包括符號和注釋。RUN 模式下也可以進行讀/寫操作。這樣可以降低服務成本
• 無需電池即可在 MMC 上備份 RAM 數據
   

編程

使用STEP7中的 LAD、FBD STL 對 CPU 進行編程。可以使用下列編程工具：STEP 7 Basis 和 STEP 7 Professional。

可以運行 CPU 314 的工程與組態工具（例如，S7-GRAPH、S7-HiGraph、SCL、CFC 或 SFC）。

標準型CPU

對標準型 CPU 進行編程時需要 STEP 7 V5.2+SP1 以上的軟件。

緊湊型 CPU

對緊湊型 CPU 進行編程時需要 STEP 7 V5.3+SP2 以上的軟件。老版本的STEP 7需要升級。

要在兩個 S7-300 站之間進行交換數據，可以使用在 NetPro 里配置了 S7 連接的方法進行，這種方法必須在 CPU 中調用通信功能塊。 ......

說明
要在兩個 S7-300 站之間進行交換數據，可以使用在 NetPro 里配置了 S7 連接的方法進行，這種方法必須在 CPU 中調用通信功能塊。
功能塊 FB9 ("URCV") 用于從遠程 CPU 中讀出數據，而 FB8 ("USEND") 用于寫數據到遠程 CPU 中。
本例中必須用于通信的 S7 連接 在兩個 S7-300 站中都要配置, 因為通過 FB8 "USEND" 和 FB9 "URCV" 進行的 S7 通信基于客戶端-客戶端的原則。

注意
如果在 S7-300 站中，使用工業以太網 CP 進行 S7 連接數據通信，要使用位于"SIMATIC_NET_CP" 庫 "CP 300 > Blocks"下的功能塊 FB8 "USEND" 和 FB9 "URCV" 。
如果使用 CPU31x-2PN/DP 或 CPU319-3PN/DP 的集成 PROFINET 接口進行 S7 連接數據通信, 要使用位于 "Standard Library -> Communication Blocks -> Blocks" 下 "CPU_300"中的功能塊 FB8 "USEND" 和 FB9 "URCV" 。
對于 S7-400 ，用于 S7 連接數據通信系統功能塊 SFB8 "USEND" 和 SFB9 "URCV" 可在 Standard Library > System Function Blocks > Blocks 下找到。

功能塊 FB8 "USEND" 和 FB9 "URCV" 的特點：

• FB8 和 FB9 以及是異步通信塊。
• 本例中這些塊在 OB1 循環中調用FB8 和 FB9 的運行可能需要多個 OB1 循環。
• FB8 由輸入參數 "REQ" 激活。
• FB9 由輸入參數 "EN_R" 激活。
• 任務的完成由 "DONE", "NDR" 或 "ERROR"提示。
• USEND 和 URCV 可以同時運行在一個連接上。
• 數據傳輸是未經協商的，如數據的接收不會得到對方的確認。
• 對應于 CP343-1 或者 CP342-5 的版本的 FB8 "USEND" 和 FB9 "URCV" 數據通訊塊可在 SIMATIC_NET_CP 庫中的 "CP 300 > Blocks" 下找到。
• 對應于 "CPU_300" 家族的，經由集成的 PROFINET 接口的 S7-300 CPU, IM151-8 PN/DP CPU 或者 IM154-8 CPU 進行數據通訊，版本的 FB8 "USEND" 和 FB9 "URCV" 可在標準庫 "Communication Blocks > Blocks" 下找到。

示例程序描述：
該 STEP 7 項目包括兩個 S7-300 站。
*個 S7-300 站中包括一個 CPU 315-2 DP 和一個 CP343-1 用于工業以太網數據通信。
第二個 S7-300 站中使用 CPU 319-3 PN /DP. CPU 集成的 PROFINET 接口用于工業以太網數據通信。

MB10 在兩個 S7-300 CPU 中都組態為 時鐘標志位。發送請求由此時鐘標志位觸發。

在 NetPro 中，在兩個 S7-300 站的雙邊組態了用于通過工業以太網進行數據通信的 S7 連接。
在 NetPro 中選中 S7-300 站的 CPU ，組態的雙邊 S7 連接在連接表中列出。
在連接表中，右鍵單擊 S7 連接，選擇"Object Properties（對象屬性）"菜單，打開 S7 連接對話框屬性。

圖. 01

通信需要的 IP 地址和 S7-300 接口在 S7 連接屬性對話框中定義。
在S7連接的屬性對話框里，可以決定 "Local ID" 塊參數。這個值在調用 FB8 "USEND" 和 FB9 "URCV" 時作為輸入參數 "ID" 的輸入。
對于 S7-300 站 "SIMATIC 315"，在S7連接屬性對話框中激活 "Active Connection Setup" 功能，因為由它主動建立S7連接。
對于 S7-300 站 "SIMATIC 319"，在S7連接屬性對話框中不要激活 "Active Connection Setup"功能，因為它在建立連接過程中是被動的。
點擊 "Address Details..." 按鈕.

圖. 02

本地 TSAP 和對方 TSAP 在 "Address Details" 對話框中定義。S7-300 站間 S7 連接由*的 TSAP 說明。.

西門子S7-200PLC的V區屬于RAM區還是EEPROM區？

如果屬于RAM區，那么是否可把V區的數據拷貝到EEPROM中？
答：西門子S7-200PLC系統中用到了三種存儲器件：
RAM： 易失性的存儲器，失去電源供應后，其中保存的數據會丟失。S7-200 CPU中的RAM由超級電容＋外插電池卡提供電源緩沖。RAM保存V、M、T（定時器）、C（計數器）等各數據區的內容，在CPU失電后的表現由用戶在系統塊“數據保持”頁中設置 
EEPROM：非易失的電可擦除存儲器，保存數據不需要供電，并且可以改寫其內容。上述RAM數據區中有的部分與EEPROM中的區域一一對應。用戶程序也*保存在程序EEPROM區中 
外插存儲卡：非易失的存儲器。用來保存用戶程序、數據記錄（歸檔）、配方數據，以及一些其他文件等 
RAM區的數據保持靠“內置超級電容＋外插電池卡”的機制。
在CPU內部靠一個超級電容，在掉電后為RAM存儲器提供電源緩沖，保存時間可達幾天之久，具體時間見表1、表2。CPU上電時，超級電容就可以充電。要獲得規格表中的數據保持時間，電容必須連續充電24小時。
S7-200還可選用外插電池卡（需單獨定貨），在超級電容耗盡后為RAM數據區提供電源緩沖。在連續無供電時，它可使用200天（即保持數據達200天）。CPU在不斷電的情況下電池卡能夠使用10年。電池卡是不可充電的。
CPU內置的EEPROM存儲器用于*保存數據，包括與RAM數據區一一對應的全部的V存儲區、部分M存儲區（MB0 - MB13）、定時器（TONR）。
例如V存儲區的VW100（RAM）在EEPROM中有其獨占的對應地址，數據在從EERPOM中寫到V存儲區中時，其目標地址就是VW100。
數據可以用如下方式寫入EEPROM數據區：
在編程軟件Micro/WIN的Data Block（數據塊）中定義V數據區存儲單元的初始值，下載數據塊時，這些數值也被寫入到相應的EEPROM單元中。 
用特殊存儲器SMB31、SMW32，用編程方法將V存儲區的數據寫入EEPROM 
在System Block（系統塊）中設置數據保持功能，可將MB0 - MB13的內容在CPU斷電時自動寫入到EEPROM中。