图文S7详解S7-1500 CPU 存储器的结构和使用

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装载存储器
装载存储器是一个非易失性存储器，用于存储代码块、数据块、工艺对象和硬件配置。 这些对象下载到 CPU 时，会首先存储到装载存储器中。 装载存储器位于 SIMATIC 存储卡上。   说明 :CPU 运行之前，必须插入 SIMATIC 存储卡。


工作存储器
工作存储器是一个易失性存储器，用于存储代码和数据块。 工作存储器集成在 CPU 中，不能进行扩展。 在 S7-1500 CPU 中，工作存储器分为以下两个区域：
● 代码工作存储器： 代码工作存储器保存与运行时相关的程序代码部分。
● 数据工作存储器： 数据工作存储器保存数据块和工艺对象中与运行时相关的部分。
当操作模式从 POWER ON 转换为 STARTUP 以及从 STOP 转换为 STARTUP 时，将全局数据块、背景数据块和工艺对象中的变量将初始化为起始值；而保持性变量将保留存储在保持性存储器中的实际值。




保持性存储器
保持性存储器是非易失性存储器，用于在发生电源故障时保存有限数量的数据。 已经定义为具有保持性的变量和操作数区域保存在保持性存储器中。 即使发生掉电或电源故障，这些数据也不会丢失。 当操作模式从 POWER ON 转换为 STARTUP 以及从 STOP 转换为 STARTUP 时，其它所有的程序变量值都将丢失并设置为起始值。 通过以下操作可删除保持性存储器中的内容：
● 存储器复位
● 复位为出厂设置
来自工艺对象的已指定变量也存储在保持性存储器中。 存储器复位期间，不删除这些变量。


CPU 存储区

STEP 7 的存储区的相关信息 在 STEP 7 中，可以查看与 S7-1500 CPU 的存储区相关的离线和在线信息。
离线： 创建或修改程序时，可以确定程序是否超出特定 CPU 的存储空间。 例如，可在项目树中的“程序信息”(Program information) 下查看这一信息。 在“资源”(Resources) 选项卡中，将显示有关存储区总空间大小和已分配存储空间的信息。 在该选项卡中，还可以找到与已经分配的输入和输出有关的信息。 对于 S7-1500 CPU，可在下拉列表中指定装载存储器的总大小。 下图描述了用于选择装载存储器容量的下拉列表。

图 2-2  用于装载存储器的下拉列表

在线： 在线时，可以在 STEP 7 中检查 CPU 内存的使用情况。 在线功能“存储器”位于“诊断 > 存储器”(Diagnostics > Memory) 下的“在线与诊断”(Online & Diagnostics) 中。 下图为在线功能“存储器”中显示的 CPU 内存使用情况：

图 2-3  在线功能“存储器”
在 STEP 7 中的以下位置可以找到关于 CPU 存储器的其它信息：
●  “程序信息”(Program information) 中的“分配列表”(Assignment list) 选项卡和“调用结构”(Call structure) 选项卡
●  PLC 变量表


其它存储区
除了上述用于用户程序和数据的存储区之外，CPU 还可以使用其它存储区。其它存储区包括：
● 位存储器、定时器和计数器
● 本地临时数据
● 过程映像   在相应 CPU 的技术规范中，可以找到 CPU 特定的存储容量。

保持性存储区
S7-1500 CPU 在 POWER-OFF 时可以采用存储器保存保持性数据。 有关保持性存储器容量的详细信息，请参见 CPU 的技术规格。
在 STEP 7 中，可以在离线状态下通过“程序信息 > 资源”(Program information > Resources) 或者在线状态下通过“诊断 > 存储器”(Diagnostics > Memory) 下的“在线与诊断”(Online & Diagnostics) 中查看所组态 CPU 中保持性存储器的使用信息。 如果数据被定义为具有保持性，则在 STOP 或电源故障后重新启动时，其内容仍然保留。


以下数据或对象可以定义为具备保持性：
● 位存储器、定时器和计数器
● 全局数据块中的变量
● 函数块中背景数据块的变量
● 工艺对象中的某些变量（例如，绝对值编码器的调整值）始终具有保持性。
位存储器、定时器和计数器 在 STEP 7 中，可以通过“保持性存储器”(Retentive memory) 按钮在 PLC 变量表中定义保持性位存储器、定时器和计数器的个数。

全局数据块中的变量
在全局数据块中，可以根据“优化块访问”(Optimized block access) 属性中的设置，将块中单个变量定义为具有保持性，也可以将所有变量都定义为具有保持性：
●  "激活“优化块访问”(Optimized block access)： 在数据块的声明表中，可以定义单个变量具有保持性。

图 2-5  激活保持性设置“优化块访问”：
●  "不激活“优化块访问”(Optimized block access)： 在数据块的声明表中，只能统一将所有变量定义为具有“保持性”(Retentivity)。

图 2-6  不激活保持性设置“优化块访问”：


函数块中背景数据块内的变量
在 STEP 7 中，可将一个函数块的背景数据块中的变量定义为具有保持性。 根据“优化块访问”(Optimized block access) 属性的设置，可以将块中的各个变量定义为具有保持性，也可以统一将所有变量都定义为具有保持性。
●  "激活“优化块访问”(Optimized block access)： 在函数块的接口中，可以将单个变量定义为具有保持性。
●  "不激活“优化块访问”(Optimized block access)： 在背景数据块中，仅可统一地定义全部变量的保持性。

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