西門子遼寧省代理商

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描述
此條目給出了S7 通信的系統限制概覽。

下圖給出了在 F CPU 之間通過以太網進行 S7 通信的基本組態。通過一個 S7 連接建立雙邊通信。

圖. 01

另一種方式，雙邊數據通信通過兩個獨立的 S7 通信。采用這種方式， 可以在結構上區分發送和接收通道。

圖. 02

S7 通信的系統限制由下列參數決定：

• CPU 支持的大連接數。
• 每個接口能夠組態的大 S7 連接數。
• CPU 所支持的大背景數。

CPU 所支持的大連接數
下表給出了F CPU 所支持的大連接數。
 

能夠組態的大的 S7 連接數
下表給出了 F CPU 所支持大組態的 S7 連接數。
 

大背景數
下表給出了 F CPU 支持的大背景數。
 

例子
一個319F-3 PN/DP  CPU，通過 TCP/IP 建立雙邊的 S7 安全數據通信。根據數據通信是通過一個或者兩個組態的 S7 連接，可以組態另外15個或者14個 S7 連接。

CPU 程序中調用故障安全通信塊“F_SENDS7”和“F_RCVS7”用于雙邊的 S7 數據通信，這些程序塊內部分別調用了系統功能塊 SFB8 "USEND" 和 SFB9 "URCV"。這樣，用戶數據和相關的應答被發送和接收。每一個系統功能塊 SFB8 "USEND" 和 SFB9 "URCV" 都被分配一個背景數據塊。結果，背景數據塊的個數（＝背景）與通信任務數是相同的。

這意味著在雙邊數據安全通信的情況下，至少需要執行 4 個通訊任務和需要 4 個背景。這樣，CPU 319F-3 PN/DP 剩余 28 個背景。

在 CPU 319F-3 PN/DP 用戶程序中，由于大的背景數限制為 32，那么多調用 16 個故障安全通信塊 "F_SENDS7" 或 F_RCVS7"，因為大的背景數量是不能多于 32。
對于安全雙邊通信，CPU 319F-3 PN/DP 能夠與多 8 個 F CPU 通信。

CPU 319F-3 PN/DP 的安全雙邊數據通信計算公式
8  "F_SENDS7" + 8 "F_RCVS7" = 16 故障安全通信塊
8*("USEND" + "URCV") + 8*("USEND" + "URCV")
= 16 "USEND" + 16 "URCV" = 32 通信任務或背景

注意
對于 F CPU　而言，安全功能是重要的。因此，S7 通信的系統限制不僅由通信連接的數量決定，還與要達到的響應時間有關。如果由于連接數量過多而導致無法滿足所需要的響應時間，補救措施如下：

• 減少通信連接數 。
• 使用性能更好的 CPU。

題1：S7-200 CPU內部存儲區類型？西門子遼寧省代理商
回答：S7-200 CPU內部存儲區分為易失性的RAM存儲區和保持的EEPROM兩種，其中RAM包含CPU工作存儲區和數據區域中的V數據存儲區、M數據存儲區、T(定時器)區和C(計數器)區，EEPROM包含程序存儲區、V數據存儲區的全部和M數據存儲區的前14個字節。
也就是說V區和MB0-MB13這些區域都有對應的EEPROM保持區域。
EEPROM的寫操作次數是有限制的(少10萬次，典型值為100萬次)，所以請注意只在必要時才進行保存操作。否則，EEPROM可能會失效，從而引起CPU故障。
EEPROM的寫入次數如果超過限制之后，該CPU即不能使用了，需要整體更換CPU，不能夠只更換CPU內EEPROM，西門子不提供這項服務。

問題2：S7-200 CPU的存儲卡的作用？
回答：S7-200還提供三種類型的存儲卡用于存儲程序，數據塊，系統塊，數據記錄（歸檔）、配方數據，以及一些其他文件等，這些存儲卡不能用于實時存儲數據，只能通過PLC—存儲卡編程的方法將程序塊/數據塊/系統塊的初始設置存于存儲卡內。
存儲卡分為兩種，根據大小共有三個型號。
32K存儲卡：僅用于儲存和傳遞程序、數據塊和強制值。32K存儲卡只可以用于向新版（23版）CPU傳遞程序，新版CPU不能向32K存儲卡中寫入任何數據。而且32K存儲卡不支持存儲程序以外的其他功能。訂貨號：6ES7 291-8GE20-0XA0。
64K/256K存儲卡：可用于新版CPU（23版）保存程序、數據塊和強制值、配方、數據記錄和其他文件（如項目文件、圖片等）。64K/256K新存儲卡只能用于新版CPU（23版）。64K存儲卡訂貨號： 6ES7 291-8GF23-0XA0；256K存儲卡訂貨號：6ES7 291-8GH23-0XA0。
為了把存儲卡中的程序送到CPU中，必須先插入存儲卡，然后給CPU上電，程序和數據將自動復制到RAM及EEPROM中。
存儲卡的使用完整限制條件，請參考《S7-200系統手冊》附錄A 技術規范—可選卡件一節。
S7-200的外部存儲卡有哪些功能？
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問題3：S7-200 CPU內的程序是否具有掉電保持特性？
回答：S7-200 CPU內的程序塊下載時，會同時下載到EEPROM中，也就是說程序下載后，將保持。同樣，系統塊和數據塊下載時，也會同時下載到EEPROM中。

問題4：S7-200 CPU內部的數據的掉電保持特性？
回答：S7-200系統手冊第四章——“PLC基本概念”一章中“理解S7--200如何保存和存儲數據”一節詳細介紹了S7-200 CPU內數據的掉電保持特性，建議用戶仔細閱讀。
S7-200 CPU內的數據分為RAM區和EEPROM區。
其中，RAM區數據需要CPU內置的超級電容或者外插電池卡才能實現掉電保持特性。
對于CPU221和CPU222的內置超級電容，能提供典型值約50小時的數據保持。
對于CPU224，CPU224XP，CPU224XPsi和CPU226的內置超級電容，能提供典型值約100小時的數據保持。
超級電容需要在CPU上電時充電。為達到上述指標的數據保持時間，需要連續充電至少24小時。
當該時間不夠時，可以購買電池卡，以獲得更長時間的數據保持時間。
EEPROM區能實現數據保持，不依靠超級電容或者電池就可以保持數據。

問題5：S7-200 CPU內部數據的工作順序？
回答：S7-200 CPU一上電后，CPU先去檢查RAM區域中的數據，如果在超級電容或者電池有電的情況下，數據并未丟失，則使用該RAM區的數據；如果超級電容或者電池沒電了，導致數據丟失，則CPU去讀EEPROM中相應的區域(包含數據塊中的數據定義內容)，如果在EEPROM中存有保持的數據，則CPU將EEPROM中的數據寫回到RAM區中，再進行下面的工作。
如果EEPROM中也沒有對應存儲區的數據了，則該存儲區的數據將變成0。

問題6：S7-200 CPU電池卡的使用注意事項？
回答：新版S7-200 CPU電池卡有兩種型號。
對于CPU221和CPU222，由于其中沒有實時時鐘，則對應的為時鐘電池卡，訂貨號為：6ES7297--1AA23--0XA0。
對于CPU224，CPU224XP，CPU224XPsi和CPU226，電池卡僅提供電池功能，訂貨號為：6ES7 291--8BA20--0XA0，該款電池卡型號又叫做BC293。
電池卡的壽命典型值約為200天，當插上電池卡后，如果CPU處于工作狀態或者超級電容有電的情況下，并不消耗電池卡的電量。當電池卡的電量消耗完畢之后，該電池卡就報廢了。
S7-200電池卡不能充電，使用完畢就不能再用了，只能購買新的電池卡了。
S7-200沒有檢測電池卡內剩余電量的狀態位和這種功能。
新版S7-200 CPU電池卡不能用于老CPU，即訂貨號為6ES7xxx-xxx21-0XB0和6ES7xxx-xxx22-0XB0以及更老版本的CPU。

圖1

以上為兩種電池卡以及所在插槽位置。
電池卡的使用完整限制條件，請參考《S7-200系統手冊》附錄A 技術規范—可選卡件一節。

問題7：S7-200 CPU內EEPROM的使用方法？
回答：EEPROM的寫入分為如下幾種情況：
1、MB0—MB13的設置，只需要在系統塊—斷電數據保持中設置即可。
默認情況下，系統塊設置如下圖藍框中所示，即MB14—MB31，這些區域沒有對應的EEPROM區域，無須考慮EEPROM寫入次數限制。

圖2

MB0—MB13如果在系統塊中設置成掉電保持區域，如圖2紅框中所示，并將系統塊下載到CPU之后，則這14個字節的數據在掉電的瞬間會將數值寫入EEPROM中，如果掉電時間超過超級電容和電池的保持時間之后，再上電時，CPU會將EEPROM中存儲的數據數值寫回到RAM中對應的存儲區，實現保持數據的目的。
注意：實現該功能一定要將修改過的系統塊下載到CPU中。

2、數據塊中定義的數據，如圖3所示，當下載數據塊的時候，同時會將定義的數據下載到EEPROM中，這樣，當掉電時間超過超級電容和電池的保持時間之后，再上電時，CPU會將EEPROM中存儲的數據塊中定義的數據數值寫回到RAM中對應的存儲區，實現保持數據的目的。也就是恢復成數據的初始設置值。
注意：實現該功能一定要將定義好數據的數據塊下載到CPU中。

圖3

3、使用SMB31和SMW32控制字來實現將V區的數據存到EEPROM中
特殊存儲器字節31 (SMB31)命令S7-200將V存儲區中的某個值復制到存儲器的V存儲區，置位SM31.7提供了初始化存儲操作的命令。特殊存儲器字32 (SMW32)中存儲所要復制數據的地址。如圖4為S7-200系統手冊內關于SMB31和SMW32的使用說明。

圖4

采用下列步驟來保存或者寫入V存儲區中的一個特定數值：
1. 將要保存的V存儲器的地址裝載到SMW32中。
2. 將數據長度裝載入SM31.0和SM31.1。具體含義如圖4所示。
3. 將SM31.7置為1。

圖5

注意：如果在數據塊中定義了某地址的數據，而又使用這種辦法存儲同樣地址的數據，則當CPU內超級電容或電池沒電時，CPU再上電時將采用SMB31和SMW32存儲的數據。

問題8：EEPROM寫入次數的統計？
回答：每次下載程序塊/數據塊/系統塊或者執行一次SMB31.7置位的操作都算作對EEPROM的一次寫操作，所以請注意在程序中一定不要每周期都調用SMB31/SMW32用于將數據寫入EEPROM內，否則CPU將很快報廢。

問題9：不使用數據塊的方法，如何在程序中實現不止一個V區數據的存儲？
回答：由于SMB31/SMW32一次多只能送入一個V區雙字給EEPROM區域，因而當有超過一個雙字的數據需要送入EEPROM中時，需要程序配合實現。具體操作方法可參照如下的例子，即使用SMB31/SMW32送完一個數據（字節/字/雙字）之后，通過一個標志位（如M0.0）來觸發下一個SMB31/SMW32操作，之后需要將上一個標志位清零，以用于下一次的存儲數據的操作。

由于SM31.7在每次操作結束之后都自動復位，因而不能使用它作為第二次觸發操作的條件。
以上程序僅供參考。

或者可以參考如下FAQ，多次調用指令庫用以存儲多個V區變量到EEPROM存儲區中：
如何在 CPU 內部 EEPROM 存儲空間中保存變量區域？
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問題10：定時器和計數器以及MB14-MB31的掉電保持性能？
回答：計數器和TONR型的定時器（T0-T31，T64-T95）能夠實現掉電保持。這些區域只能由超級電容和電池來進行數據的掉電保持，他們并沒有對應的EEPROM保持存儲區。當超過超級電容和電池供電的時間之后，這些計數器和TONR定時器的數據全部清零。
TON和TOF型的定時器（T32-T63，T96-T255）沒有掉電保持數據的功能。請不要在系統塊中設置這些區域為掉電保持，如圖6所示為錯誤做法：

圖6

按上述做法設置之后，下載系統塊時會導致如下錯誤發生：

圖7

所以請不要將T32-T63，T96-T255的定時器設為掉電保持區域。

問題11：CPU內具備斷電保持性的數據區為何會丟失？
以下情況會導致CPU內數據清零：
1. 沒有插入電池卡的CPU斷電時間過長，內部超級電容放電完畢，TONR區/C區/MB14-MB31區數據丟失，V區和MB0-MB13區的對應EEPROM內沒有數據導致數據丟失，
2. 電池卡使用時間過長，使之沒電了， TONR區/C區/MB14-MB31區數據丟失，V區和MB0-MB13區的對應EEPROM內沒有數據導致數據丟失，
3. 插在CPU上的存儲卡內程序/數據與CPU內部RAM中運行的程序/數據不符，一上電時會導致原有數據/程序的丟失。
4. CPU損壞。

描述
S7-PLCSIM 支持以下通訊塊來實現兩個S7-400 CPU模塊間的通信：

• SFB8 "USEND"
• SFB9 "URCV"
• SFB12 "BSEND"
• SFB13 "BRCV"
• SFB15 "PUT"
• SFB14 "GET"
• SFB19 "START"
• SFB 20 "STOP"
• SFB 22 "STATUS"
• SFB 23 "USTATUS"

要求

• 需要S7-PLCSIM V5.4 SP3（或更高版本）。
• 在STEP 7（TIA Portal）中建立一個項目，對兩個S7-400 CPU進行硬件組態和網絡組態。
• 在模塊之間已經組態了S7連接和通信連接。
• 在主動站S7-400 CPU的用戶程序中，調用“BSEND”指令來給被動站CPU發送數據。
• 在被動站S7-400CPU中調用“BRCV”指令來接收來自主動站S7-400 CPU的數據。

注意
本條目提供的項目包含兩個S7-400 CPU的組態和連接組態以及用戶程序。

以下步驟列出了如何使用PLCSIM仿真通訊。下載附件中的STEP 7（TIA Portal）項目包含了兩個S7-400站通過工業以太網通信 。

Station_1中的OB1包含計數器的程序，將其輸出值傳送到Station_2。

1. 在項目導航中選中“Station_1”并打開S7-PLCSIM，可以通過菜單命令“Online > Simulation > Start”或者菜單欄的“Start simulation” 圖標打開。實例編號為“S7-PLCSIM1”的*個仿真CPU的對話框被打開。
    
2. 如果是*仿真這個項目，就會打開“Extended download to device”對話框。在“PG/PC Interface”中選擇如圖1所示的設置，并單擊“Start search”。   
    

   
   圖. 1
    

3. 當在線連接已經建立時，單擊“Load”按鈕。
    
4. 然后，在打開的“Load preview”對話框中，繼續單擊“Load”按鈕。
    
5. 在S7-PLCSIM 中使用“Add”菜單來加載子窗口“Input”和“Counter”，用來監視和控制程序。對于“Station_1”需要“EB2”和“Z1”。
    
6. 在S7-PLCSIM1的“CPU”子窗口中，將運行模式從“STOP”切換到“RUN-P”。

   

   
   圖. 2
    
7. 選中項目導航中的“Station_2”并重復步驟1來打開第二個“S7-PLCSIM2”實例。
    
8. 在“Load preview”對話框中單擊“Load”按鈕。
    
9. 與步驟5相同，給實例“S7-PLCSIM2”添加“Output”。對于“Station_2”需要“AW1”。
    
10.  在S7-PLCSIM2中的“CPU”子窗口中，將運行模式從“STOP”切換到“RUN-P”。

    

    
    圖. 3
     
11. 在S7-PLCSIM1（仿真Station 1）中，EB2控制計數器Z1并將計數值傳送到S7-PLCSIM2 （仿真Station 2）中的AW1。

• E2.0: 自動向上計數的時鐘標記
• E2.1:向上計數
• E2.2: 向下計數
• E2.3: 計數器的預設值
• E2.4: 復位計數器

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