S7—300的介绍PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同。处理单元(CPU)是PLC的控制。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。
当PLC投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后,将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。
为了进一步提高PLC的可靠性,近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统,或采用三CPU的表决式系统。这样,即使某个CPU出现故障,整个系统仍能正常运行。存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。PLC常用的存储器类型:1)RAM这是一种读/写存储器(随机存储器),其存取速度快,由锂电池支持。2)EPROM这是一种可擦除的只读存储器。在断电情况下,存储器内的所有内容保持不变。
3)EEPROM这是一种电可擦除的只读存储器。使用编程器就能很容易地对其所存储的内容进行修改。空间的分配:虽然各种PLC的CPU的寻址空间各不相同,但是根据PLC的工作原理,其存储空间一般包括以下三个区域:1)系统程序存储区2)系统RAM存储区(包括I/O映象区和系统软设备等)3)用户程序存储区系统程序存储区:在系统程序存储区中存放着相当于计算机操作系统的系统程序。包括监控程序、管理程序、命令解释程序、功能子程序、系统诊断子程序等。由制造厂商将其固化在EPROM中,用户不能直接存取。它和硬件一起决定了该PLC的性能。
系统RAM存储区:系统RAM存储区包括I/O映象区以及各类软设备,如:逻辑线圈、数据寄存器、计时器、计数器、变址寄存器、累加器等存储器。1)I/O映象区:由于PLC投入运行后,只是在输入采样阶段才依次读入各输入状态和数据,在输出刷新阶段才将输出的状态和数据送至相应的外设。因此,它需要一定数量的存储单元(RAM)以存放I/O的状态和数据,这些单元称作I/O映象区。一个开关量I/O占用存储单元中的一个位(bit),一个模拟量I/O占用存储单元中的一个字(16个bit)。因此整个I/O映象区可看作两个部分组成:开关量I/O映象区;模拟量I/O映象区。
2)系统软设备存储区 :除了I/O映象区区以外,系统RAM存储区还包括PLC内部各类软设备(逻辑线圈、计时器、计数器、数据寄存器和累加器等)的存储区。该存储区又分为具有失电保持的存储区域和无失电保持的存储区域,前者在PLC断电时,由内部的锂电池供电,数据不会遗失。