西门子O.37KW变频器6SL3211OKB137UA1，西门子O.37KW变频器6SL3211OKB137UA1

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大量功能特性为用户针对 S7-300 进行的编程、调试和维护提供支持。

• 快速的指令处理：
  指令处理时间为 0.01μs，可在低端和中端性能范围中完全开辟新的应用。
• 浮点算术运算：
  使用浮点运算可以有效地执行更为复杂的运算功能。
• 用户友好的参数设置:
  只需一个带有统一用户界面的软件工具便可参数化所有模块。熟悉和培训时间较短。
• 操作和监控 (HMI)：
  用户友好的人机界面 (HMI) 服务已集成在 S7-300 的操作系统中。这些功能不再需要耗时的编程：SIMATIC HMI 系统需要来自 SIMATIC S7-300 的过程数据 - S7-300 按照请求的更新周期传输过程数据。SIMATIC S7-300 操作系统可自主执行传输。所有这些都是使用同一的符号和数据库完成的。
• 诊断功能：
  CPU 的智能诊断系统连续检查系统功能并记录故障和特定系统事件（例如，时间错误、模块故障等）。这些事件已加上时间标签并储存在循环缓冲器内以用于将来故障排除。
• 口令保护:
  通过密码保护功能，用户可有效地保护他们的专有技术免遭未经授权的复制和更改。

SIMATIC S7-300 符合以下国内和国际标准：

• DIN
• UL 认证
• CSA 认证
• FM 等级 1 div.2；A、B、C 和 D 组（温度组 T4 (≤135℃）
• ATEX 认证
• 澳大利亚标志
• 以下船级社资格认证
  • 美国船级社
  • 法国船级社
  • 挪威船级社
  • 德国船级社
  • 英国劳氏船级社
  • 日本船级社（NK）
• 地震保护

通讯

SIMATIC S7-300 的 CPU 支持下列通讯模式：

• 过程通讯：
  用于通过总线（AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET）的 I/O 模块（过程映像交换）循环寻址。从循环执行层调用过程通讯。
• 数据通讯：
  用于自动化系统间或多个自动化系统与HMI之间的数据交换。可以周期性地执行数据通讯，或由用户程序通过程序块的事件驱动程序调用进行数据通讯

STEP 7 用户界面使用方便，可用于对通讯功能进行组态，使组态更加容易。

数据通讯

SIMATIC S7-300 配备不同的数据通讯机制：

• 使用全局数据通讯通过 MPI 在网络连接的 CPU 之间进行的数据包循环交换。
• 与具有通讯功能的其他设备进行的事件驱动通讯。可通过 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 进行网络连接。

全局数据

通过使用“全局数据通讯”服务，联网的 CPU 可以循环方式相互交换数据（最多 8 GD 数据包，每个包含 22 字节/循环）。通过这种方式，一个 CPU 访问可另一个 CPU 的数据、位存储器或过程映像。只能通过 MPI 进行全局数据交换。使用 STEP 7 中的 GD 表进行组态。

通讯功能

可以使用集成在系统中的功能块建立与 S7/C7 合作伙伴的通讯服务。

这些服务是：

• 通过 MPI 进行 S7 基本通讯。
• 通过 MPI、C 总线、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网的 S7 通讯。
  S7-300 可以用于：
  • 作为服务器，通过 MPI、C 总线和 PROFIBUS 通讯
  • 作为服务器或客户端，通过集成的 PROFINET 接口通讯

可以使用加载的功能块建立与 S5 对等和非西门子设备的通讯服务。

这些服务是：

• 通过PROFIBUS和工业以太网进行S5兼容通讯。
• 通过PROFIBUS和工业以太网与第三方系统进行标准通讯。

与全局数据相比，必须建立通讯功能的通讯链路。

集成到 IT 世界

通过 S7-300，可将当今的 IT 技术方便的集成到自动化系统中。使用 CP 343-1 Advanced 可以实现下列 IT 功能：

• IP 路由；
  通过 IP 访问列表可在千兆以太网和 PROFINET 接口之间转发 IP V4 报文
• WEB 服务器；
  通过标准浏览器可以调用多达 30 MB 可自由定义的 HTML 页面；数据通过 FTP 从内部文件系统处理
• 标准诊断页面；
  用于对设备所有插入机架的模块进行快速诊断，无需使用附加工具
• E-mail；
  直接从用户程序发送包含身份验证信息的电子邮件。电子邮件客户端功能可以从控制系统直接向用户发出警告。
• 通过 FTP 进行通讯；
  一种在大多数操作系统平台常用的开放式协议
• 30 MB RAM 文件系统可用于动态数据的缓存。

S7-300 PROFINET CPU 配备集成的 Web 服务器。使用标准 Web 浏览器，可从 S7-300 站读取信息：

• CPU 一般信息
• 诊断缓存中的内容
• 变量表
• 变量状态
• 模板的状态
• 报警
• 工业以太网的相关信息
• PROFINET 站的拓扑结构

等时模式

同步模式系统功能支持同步耦合

• 分布式信号采集
• 通过 PROFIBUS 的信号传输
• 程序执行

使用等距PROFIBU 的周期。

这形成了可采集和处理输入信号并定期（恒定的总线循环时间）产生输出信号的自动化解决方案。同时创建一致的过程映像分割。

由于分布式 I/O 的等距和同步信号处理，S7-300 保证了精确可重复的规定过程响应时间。

支持系统功能同步模式的组件系列众多，可用于解决运动控制、测量值采集、高速闭环控制等方面要求严格的任务。

因此SIMATIC S7-300 目前适用于分布式自动化解决方案中的高速机加工过程，可确保极高精度和重复性。其结果是，在保持始终如一的最佳质量的同时提高产量。

模块的诊断和过程监视

SIMATIC S7-300 的许多输入/输出模块都具有智能能力：

• 监视信号(诊断)
• 监视过程信号（过程中断）

诊断

可使用诊断来确定信号采集或模拟量处理是否分别在数字量模块或模拟量模块中功能正常。在评估诊断时，必须区别可参数化诊断消息和非可参数化诊断消息：

• 可参数化诊断报警：
  只有在由相关参数参数设置启用了诊断报警时，才可输出诊断报警。
• 非可参数化诊断报警：
  无需任何参数设置即可输出这些报警。

若诊断报警处于活动状态（例如，“编码器电源掉电”），则模块输出一个诊断报警（对于可参数化诊断报警，只在相关参数化后输出）。CPU 中断执行用户程序或较低的优先级，处理相关的诊断中断块 (OB 82)。

CPU 启动(暖启动)，冷启动和热启动的区别是什么？

通电后，西门子S7-400 CPU 或 CPU 318-2 开始执行用户程序之前，启动程序已开始工作。在启动程序中，用户可以对循环程序通过编程启动 OB 来进行相应地定义预设置。

如下有三种启动方式：

在操作模式“STARTUP”中：

• 程序在启动 OB 中运行( OB 100 为启动(暖启动)，OB101 为热启动，OB102 为冷启动) 。
• 不可用时间和报警控制程序运行。
• 时间保持更新。
• 运行时间表在运行。
• 信号模块上的数字输出被锁定，但可以通过直接存储来设置。

启动(暖启动)：

图 01

 在启动(暖启动)中， 程序处理以“基本设置”内系统数据和用户地址范围为程序启动点来重启。

• 过程映像区，非保持存储器，定时器和计数器都重新设置。保持的存储器，定时器，计数器各自都保留其最后的有效数值。所有以“未保留”的属性参数化的数据块被复位为初始值。其他数据块各自保留其最后的有效数值。
• 程序处理从头开始再次重新启动 (启动 OB 或 OB1) 。
• 如果供电中断，暖启动只可用于缓冲模式。如若运行的 CPU 没有后备电池，当开关接通或 POWER OFF 后重新上电时，CPU 将自动复位并重新启动(暖启动)。

如果系统不要求完全复位，那么启动(暖启动)一直是可行的。在如下情况发生后，只有启动(暖启动)可行：

• 完全复位。
• 在CPU 的 STOP 模式下载入用户程序。
• USTACK/BSTACK 溢出。
• 通过 POWER OFF 或模式开关使启动(热启动)被中断。
• 重新启动超出参数化中断的时间限制。

启动(暖启动)的操作命令：

用户可以触发手动启动(暖启动)：

• 通过模式选择开关
• (如果可以，CRST/WRST  开关必须设置为 CRST)
• 通过PG的命令菜单或通讯功能
• (模式选择开关需设置在 RUN 或 RUN-P 位置).

在 POWER ON 时，下面的状态会触发自动启动(暖启动)：

• POWER OFF 时 CPU 不在 STOP .  
• 模式选择开关设置到 RUN 或者 RUN-P.
• 没有将 POWER ON 的参数设置为自动热启动或自动冷启动。
• CPU　的启动(暖启动)没有因电源故障而引起中断(不依赖于启动的参数设置)

冷启动：

图 02

• 冷启动时，主存储器中 SFC 生成的数据块都被删除，其他数据块从装载存储器中获取默认值。
• 无论是否设置数据保持，过程映像区，定时器，计数器，指示器都将在程序(装载存储器)中重新设置到初始值。
• 输入的过程映像区被读入，STEP 7 用户程序开始重新启动 (OB102 或 OB1).

冷启动的操作命令：

• 只能从 PG 触发手动冷启动。
• 如果参数已相应地定义于 STEP 7 中，某些 S7-400 CPU 可通过模式选择开关和启动模式转换 (CRST/WRST) 来执行冷启动。

热启动：

图 03

在 RUN 状态下电源中断后再次供电，S7-400 CPU 通过初始化路径然后自动执行热启动。重新热启动后，用户程序在中断点继续运行 (定时器，计数器，指示器不被重新设置，当前数值保存在 DB 块中)。在断电前未执行的用户程序被称为剩余循环程序。剩余循环程序同时包括时间和报警控制程序部分。 

• 热启动中，所有数据包括过程映像区都执行它们最后的有效数值。
• 程序在中断点继续执行命令。
• 在当前周期完成之前，输出不会改变。
• 如果供电中断，热启动只可适用于缓冲模式。

原则上来说，如果用户程序在 STOP 状态下没有改变 (例如装载一个修改过的块) 或者因为某些原因而不需要进行启动 (暖启动)，那么，热启动是允许的。

热启动的操作命令：

如果相关参数已设定于 CPU 中，并且是如下原因造成 STOP, 那么手动热启动是可行的：

• 模式选择器从 RUN 转换到 STOP。
• STOP 已被用户编程，STOP 在调用 OB 后未被载入。
• STOP 状态包含于 PG 或某个通讯功能。

用户可以触发热启动：

• 通过模式选择开关来选择。
• CRST/WRST 需设置在 WRST。
• 通过 PG 菜单命令或通过通讯功能 (模式选择开关设置到 RUN 或 RUN-P)
• 手动热启动已在 CPU 中参数化。

自动热启动可在 POWER ON 状态下被触发，如果：

• 在 POWER OFF 状态下，CPU 不在 STOP 或 HALT。
• 模式选择开关设置到 RUN 或 RUN-P。
• 自动热启动已为 POWER ON 在 CPU 内参数化。
• 在自动热启动中，CRST/WRST 的转换是无效的。

西门子S7-200子程序，多次调用的“怪”现象

在S7-200编程中，子程序想必大家都用过，使用子程序可以更好地组织程序结构，便于阅读和调试，也可以缩短程序代码。但是使用子程序也有一些需要注意的地方，除了子程序在同一周期内被多次调用时，不能使用上升沿、下降沿、定时器和计数器之外，还有子程序中局部变量的特点，在编程多次调用带参数子程序时要特别注意。下面就是前些天热线上遇到的一个Case，非常有代表性，在这里跟大家分享。
E：您好，西门子技术支持。
C：您好，我想问下，200子程序是不是多次调用时会不好使？
E：不会啊，您是不是在子程序里使用了沿指令或者定时器？
C：没有啊，我就编了一句很简单的开关程序，开关闭合，线圈导通，然后主程序里调用了两次这个子程序，结果第一个I点闭合了，两个Q点都导通了。
E：（心里活动：看来是和子程序的局部变量有关了，估计客户程序逻辑有问题）那请您描述一下您的子程序吧，我帮您看看。
于是客户描述了一下自己的程序，大致了解了之后告知客户我这边测试下，稍后回复。
客户的程序是这样的：
子程序：是个常见的自保持逻辑，接口参数如红框所示。

图. 01
主程序：调用了两次上面的子程序，实现I0.0和I0.1控制Q0.0的闭合和断开，I0.2和I0.3控制Q0.1的闭合和断开。

图. 02
那么在线测试下程序执行情况，发现果然如客户所描述的，I0.0为1后，Q0.0和Q0.1都为1了。见下图.03所示。而如果闭合I0.2，则Q0.0和Q0.1都断开。

图. 03
为什么会这样呢？首先我们先明确子程序局部变量的特点。局部变量的变量类型分为四种：IN，IN_OUT，OUT和TEMP，局部变量存储区是在子程序调用时开辟的，子程序调用完成，局部变量占用的存储空间释放。
我们来分析下客户的子程序。
在主程序第一次调用子程序时，如果I0.0为1，I0.1为0，它们将自身值分别传给输入局部变量#AA和#BB，子程序中程序逻辑执行如下图.04所示。此时局部变量#CC值为1，子程序完成，#CC将值传送到输出参数Q0.0上，使其置1。根据局部变量的特点，子程序第一次调用完成后，局部变量存储区释放。

图.04

那么当主程序第二次调用该子程序时，开辟临时存储空间，但是此时的存储空间与第一次调用时开辟的不一定一致。可是，也有可能由于程序简单，仍然使用第一次调用时占用的存储空间。如果这种情况发生了，那么第一次调用时已经将#CC的L0.2置了1，而此值依旧存在，那么第二次调用时虽然输入参数I0.2和I0.3为0 ，但是#CC（L0.2）为1，由于客户的子程序逻辑有自保持部分，所以最后L0.2的逻辑结果仍然是1。子程序完成后，#CC将值传送到输出参数Q0.1上，使其置1。所以就会出现客户反映的那种问题。
那么该如何避免这种情况呢？
大家是否还记得刚刚介绍局部变量参数类型时除了IN, OUT类型外，还有一种类型叫IN_OUT，这种类型的参数是先读入，然后再写出，这里我们就可以利用它的特点解决上面的问题。
下面对子程序的参数进行修改，将原先的#CC变量类型改为IN_OUT。如下图所示：

图.05
主程序结构不变，如下所示，可以看到由于#CC的类型是IN-OUT，它在子程序块的接口位置也转到了左侧输入侧。

图.06
下面再次将I0.0置1，其他输入都为0，监控程序状态，如图.07所示，可以看到只有Q0.0为1，Q0.1状态为0。而如果将I0.1置1， Q0.0被复位，Q0.1还是0，这样就符合客户的控制要求了。

图.07
同样，如果只给I0.2置1，那么也只有Q0.1会亮，不会再影响Q0.0。
了解了IN_OUT类型变量的特点，就不难分析以上的结果。因为每次调用子程序时，局部变量#CC都会先去读取输入参数Q0.0或Q0.1的状态，所以即使两次调用子程序时，#CC变量使用的同一区域，该区域的值也会在开始被Q点的状态所修改，就不存在两次调用相互影响的情况了。
另外，如果在子程序一开始就添加一条指令，对局部变量#CC进行赋初值（如图.08），也可以避免临时变量区数值不定的问题，您可以尝试测试下。

图.08
所以，在编写200子程序时要特别注意局部变量的特点，一旦出现多次调用不正常的情况，就可以从局部变量的特点出发分析，看看是不是存在隐患。善加利用IN_OUT变量也许可以解决许多问题。

AS控制器内存分配及优化

西门子SIMATIC S7家族中的控制器按照应用场合、性能等分为S7-1200、S7-200、S7-300、S7-400等各种不同的系列。而每一系列中又细分不同的型号，例如，S7-400系列中有S7-412、S7-414、S7-416、S7-417等型号。不同系列、不同型号的控制器对应不同的控制性能（运算速度、内存容量等）。本文基于S7-400系列控制器，详细介绍内存的类型、分配情况及实际使用过程中可能的内存优化方法。
1．内存类型

S7-400型控制器的内存按照功能的不同，可以分为：
√ 系统内存（System Memory）--- 控制器的自身功能（M、T、C等）
√ 工作内存（work Memory）--- 用于运行程序；
√ 装载内存（Load Memory）--- 用于装载程序；
其中，工作内存部分又可以细分为：
√ 代码工作内存（Code Memory）--- 用于运行程序的代码部分；
√ 数据工作内存（Data Memory）--- 用于运行程序的数据部分；
S7-400型控制器的内存按照集成方式的不同，可以分为：
√ 集成内存（Integrated）--- 直接集成在控制器内部随控制器一起提供，无需额外订购；
√ 扩展内存（Expanded）--- 通过扩展存储卡的方式扩展提供，需要额外订购；
一般情况下，控制器的工作内存不可扩展，而装载内存则可以通过FEPROM或RAM的方式进行扩展。如果希望和集成的RAM装载内存无缝扩展使用，则扩展的装载内存必须选用RAM类型。下图为CPU 412的性能参数示例。

图 1 CPU 412的性能参数示例
2．内存分配
控制器内存详细分配情况如下表所示。#