西门子S7-1200PLC的工作过程

显示全部楼层 · 2024-1-25 14:40:43

操作系统与用户程序
CPU的操作系统用来实现与具体的控制任务无关的PLC的基本功能。操作系统的任务包括处理暖启动，刷新过程映像输入/输出，调用用户程序，检测中断事件和调用中断组织块，检测和处理错误，管理存储器，以及处理通信任务等。

用户程序包含处理具体的自动化任务必需的所有功能。用户程序由用户编写并下载到CPU，用户程序的任务包括：
1、检查是否满足暖启动需要的条件，例如限位开关是否在正确的位置。
2、处理过程数据，例如用数字量输入信号来控制数字量输出信号，读取和处理模拟量输入信号，输出模拟量值。

3、用OB(组织块)中的程序对中断事件做出反应，例如在诊断错误中断组织块OB82中发出报警信号，和编写处理错误的程序。

CPU的操作模式
CPU有3种操作模式：RUN(运行)、STOP(停机)与STARTUP(启动)。CPU面板上的状态LED(发光二极管)用来指示当前的操作模式，可以用编程软件改变CPU的操作模式。

在STOP模式，CPU仅处理通信请求和进行自诊断，不执行用户程序，不会自动更新过程映像。上电后CPU进入STARTUP(启动)模式，进行上电诊断和系统初始化，检查到某些错误时，将禁止CPU进入RUN模式，保持在STOP模式。

在CPU内部的存储器中，设置了一片区域来存放输人信号和输出信号的状态，它们数。为过程映像输人区和过程映像输出区。

操作模式的切换
S7-1200 CPU模块上没有切换操作的模式选择开关，只能用STEP7“在线和诊断”视图中的CPU操作面板，或工具栏上的按钮，来切换STOP或RUN模式。也可以在用户程序中用STP指令使CPU进入STOP模式。

冷启动与暖启动
下载了用户程序的块和硬件组态后，下一次切换到RUN模式时，CPU执行冷启动。

冷启动时复位输入，初始化输出；复位存储器，即清除工作存储器、非保持性存储区和保持性存储区，并将装载存储器的内容复制到工作存储器。存储器复位不会清除诊断缓冲区，也不会清除永久保存的IP地址。

冷启动之后，在下一次下载之前的STOP到RUN模式的切换均为吸启动。
暖启动时所有非保持的系统数据和用户数据被初始化，不会清除保持性存储区。S7-1200CPU之间通过开放式用户通信进行的数据交换只能在RUN模式进行。

RUN模式CPU的操作
写外设输出
在扫描循环的第一阶段，操作系统将过程映像输出中的值写到输出模块并锁存起来。

梯形图中某输出位的线圈通电时，对应的过程映像输出位中的二进解数为1倍号经输出模块隔离和功率放大后，继电器型输出模块中对应的硬性继电器的线圈通电，其常开触点闭合，使外部负载通电工作。

若横形图中某输出位的线圈断电，对应的过程映像输出位中的二进制数为0。将它送到继电器型输出模块，对应的硬件继电器的线圈断电，其常开触点断开，外部负钱断电。停止工作。可以用指令立即改写外设输出点的值，同时将刷新过程映像输出。

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