妙 博 （大唐鲁北发电有限责任公司&&&&&& 山东 滨州&&&&&& 251909）&
【摘　要】 PLC的储存器是用来存放程序和数据的，分为系统程序存储器和用户程序存储器。系统程序存储器用来存放不需要干预的系统程序。用户程序存储器是用来存储用户程序，通常分为程序存储区和数据存储区，程序存储区用来存储用户程序，数据存储区用来存储运算数据、中间运算结果和各种软元件的状态等。本文通过对PLC的存储器的介绍，以西门子7-300/400的具体应用进行了深入分析和研究。
【关键词】& PLC 存储器类型 存储空间分配 存储容量 7-300/400
中图分类号：　　　Ｇ71　　　文献标识码：　　　Ａ　　文章编号：ISSN（-02
& PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。而PLC的存储器更是尤为重要.
&&&&&&& 一、PLC 常用的存储器类型
&&&&&&& 1.RAM (Random Assess Memory)，这是一种读/写存储器(随机存储器) ，其存取速度最快，由锂电池支持。
&&&&&&& 2.EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)，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(在紫外线连续照射下可擦除存储器内容)。
&&&&&& 3.EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)，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。
&&&&&&& 二、PLC 存储空间的分配
&&&&&&& 虽然各种PLC 的CPU 的最大寻址空间各不相同，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；
&&&&&&& 系统RAM 存储区(包括I/O 映象区和系统软设备等)；
&&&&&&& 2.用户程序存储区。
&&&&&&& (1)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。
&&&&&&& (2)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。
&&&&&&& (3)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。
&&&&&&& 3.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，后者当PLC 断电时数据被清零
&&&&&& (1)逻辑线圈
&&&&&& 与开关输出一样，每个逻辑线圈占用系统RAM 存储区中的一个位，但不能直接驱动外设，只供用户在编程中使用，其作用类似于电器控制线路中的继电器，另外不同的PLC 还提供数量不等的特殊逻辑线圈，具有不同的功能。
&&&&&&& (2)数据寄存器
&&&&&&& 与模拟量I/O 一样，每个数据寄存器占用系统RAM 存储区中的一个字(16bits) ，另外PLC 还提供数量不的特殊数据寄存器，具有不同的功能。
&&&&&&& (3)计时器
&&&&&&& (4)计数器
&&&&&&& 三 、PLC存储器容量
&&&&&&& 存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。&
&&&&&&& 存储器内存容量的估算没有固定的公式，许多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量I/O点数的10～15倍，加上模拟I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数（16位为一个字），另外再按此数的25%考虑余量。
&&& ＰＬＣ系统所用的存储器基本上由ＰＲＯＭ、Ｅ-ＰＲＯＭ及ＰＡＭ三种类型组成，存储容量则随机器的大小变化，一般小型机的最大存储能力低于６ｋＢ，中型机的最大存储能力可达６４ｋＢ，大型机的最大存储能力可上兆字节。使用时可以根据程序及数据的存储需要来选用合适的机型，必要时也可专门进行存储器的扩充设计。
&&&&&&& 四、7-300/400存储区介绍
&&&&&&& 1.系统存储器：
&&&&&&&& 系统存储器用于存放输入输出过程映像区（PII,PIQ）、位存储器(M)、定时器(T)和计数器(C))、块堆栈和中断堆栈以及临时存储器(本地数据堆栈)。
&&&&&&& 2.工作存储器：
&&&&&&& 工作存储器仅包含运行时使用的程序和数据。RAM&工作存储器集成在 CPU 中， RAM 中的内容通过电源模块供电或后备电池保持。除了 S7 417-4 CPU 可以通过插入专用的存储卡来扩展工作存储器外，其他 PLC 的工作存储器都无法扩展。
&&&&&&& 3.装载存储器：
&&&&&&& 装载存储器是用于存放不包含符号地址分配或注释(这些保留在编程设备的存储器中)的用户程序。装载存储器可以是存储器卡、内部集成的 RAM 或内部集成的EPROM.
&&&&&&& 4.保持存储器：保持存储器是非易失性的 RAM，通过组态可以在 PLC 掉电后即使没有安装后备电池的情况下，保存一部分位存储器（M）、定时器(T)、计数器（C）和数据块(DB)。在设置 CPU 参数时一定要指定要保持的区域。（注意：由于 S7-400 PLC 没有非易失性 RAM，即使组态了保持区域，再掉电时若没有后备电池，也将丢失所有数据。这是 S7-300 PLC与 S7-400的重要区别）
&&&&&&& 五、结论：
&&&&&&& 大唐鲁北发电有限责任公司两台330MW机组PLC控制系统中共使用了施耐德昆腾140系列，欧姆龙c2000系列，西门子7-200，7-300系列等，其中西门子S7-200 PLC的程序块、数据块、系统块都存在EEPROM中，所以永远也不会丢失，不用考虑失电组态丢失等问题，从工作方便角度考虑建议选择存储在EEPROM的存储方式类型的PLC控制系统。
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S7-300PLC的数据区
    该文章讲述了S7-300PLC的数据区的原理和应用
（一）数字量输入和输出映象区
1．输入映象寄存器（数字量输入映象区）（I）
数字量输入映象区是S7-200CPU为输入端信号状态开辟的一个存储区。输入映像寄存器的标识符为I，在每个扫描周期的开始，CPU对输入点进行采样，并将采样值存于输入映像寄存器中。
输入映像寄存器是PLC接收外部输入的开关量信号的窗口。
可以按位、字节、字、双字四种方式来存取。
（1）按“位”方式：从I0.0~I15.7，共有128点
（2）按“字节”方式：从IB0~IB15，共有16个字节
（3）按“字”方式：从IW0~IW14，共有8个字
（4）按“双字”方式：从ID0~ID12，共有4个双字
2．输出映像寄存器（Q）
数字量输出映象区是S7-200CPU为输出端信号状态开辟的一个存储区。输出映像寄存器的标识符为Q（从Q0.0~Q15.7，共有128点），在每个扫描周期的末尾，CPU将输出映像寄存器的数据传送给输出模块，再由后者驱动外部负载。
可以按位、字节、字、双字四种方式来存取。
（1）按“位”方式：从Q0.0~I15.7，共有128点
（2）按“字节”方式：从QB0~QB15，共有16个字节
（3）按“字”方式：从QW0~QW14，共有8个字
（4）按“双字”方式：从QD0~QD12，共有4个双字
说明：实际没有使用的输入端和输出端的映象区的存储单元可以作中间用。
（二）模拟量输入映象区和输出映象区
1．模拟量输入映象区（AI区）
模拟量输入映象区是S7-200CPU为模拟量输入端信号开辟的一个存储区。S7-200将测得的模拟量（如温度、压力）转换成1个字长（2个字节）的数字量，模拟量输入映像寄存器用标识符（AI）、数据长度（W）及字节的起始地址表示。
从AIW0~AIW30，共有16个字，总共允许有16路模拟量输入。
说明：模拟量输入值为只读数据。
2．模拟量输出映象区（AQ区）
模拟量输出映象区是S7-200CPU为模拟量输出端信号开辟的一个存储区。S7-200将1个字长（2个字节，16位）的数字量按比例转换为电流或电压。模拟量输出映像寄存器用标识符（AQ）、数据长度（W）及字节的起始地址表示。
从AQW0~AQW30，共有16个字，总共允许有16路模拟量输出。
（三）变量存储器（V）（相当于内辅继电器）
PLC执行程序过程中，会存在一些控制过程的中间结果，这些中间数据也需要用存储器来保存。变量存储器就是根据这个实际的要求设计的。变量存储器是S7-200CPU为保存中间变量数据而建立的一个存储区，用V表示。
可以按位、字节、字、双字四种方式来存取。
（1）按“位”方式：从V0.0~I5119.7，共有40960点。CPU221、CPU222变量存储器只有2048个字节，其变量存储区只能到V2047.7位。
（2）按“字节”方式：从VB0~VB5119，共有5120个字节
（3）按“字”方式：从VW0~VW5118，共有2560个字
（4）按“双字”方式：从VD0~VD5116，共有1280个双字
（四）位存储器（M）区
PLC执行程序过程中，可能会用到一些标志位，这些标志位也需要用存储器来寄存。位存储器就是根据这个要求设计的。位存储器是S7-200CPU为保存标志位数据而建立的一个存储区，用M表示。该区虽然叫位存储器，但是其中的数据不仅可以是位、还可以是字节、字或双字。
（1）按“位”方式：从M0.0~M31.7，共有256点。
（2）按“字节”方式：从MB0~MB31，共有32个字节该文章讲述了S7-300PLC的数据区的原理和应用
（3）按“字”方式：从MW0~MW30，共有16个字
（4）按“双字”方式：从MD0~MD28，共有8个双字
（五）顺序控制继电器区（S）
PLC执行程序过程中，可能会用到顺序控制。顺序控制继电器就是根据顺序控制的特点和要求设计的。顺序控制继电器区是S7-200CPU为顺序控制继电器的数据而建立的一个存储区，用S表示。在顺序控制过程中，用于组织步进过程的控制。
可以按位、字节、字、双字四种方式来存取。
（1）按“位”方式：从S0.0~S31.7，共有256点。
（2）按“字节”方式：从SB0~SB31，共有32个字节
（3）按“字”方式：从SW0~SW30，共有16个字
（4）按“双字”方式：从SD0~SD28，共有8个双字
（六）局部存储器区（L）（相当于内辅继电器）
S7-200PLC有64个字节的局部存储器，其中60个可以用作暂时存储器或者给子程序传递参数。
局部存储器和变量存储器很相似，主要区别是变量存储器是全局有效的，而局部存储器是局部有效的。全局是指同一个存储器可以被任何程序存取（例如，主程序、子程序或中断程序）。局部是指导存储器区和特定的程序相关联。
几种程序之间不能互访。
局部存储器区是S7-200CPU为局部变量数据建立的一个存储区，用L表示。该区域的数据可以用位、字节、字、双字四种方式来存取。
（1）按“位”方式：从L0.0~L63.7，共有512点。
（2）按“字节”方式：从LB0~LB63，共有64个字节
（3）按“字”方式：从LW0~LW62，共有32个字
（4）按“双字”方式：从LD0~LD60，共有16个双字
（七）定时器存储器区（T）
PLC在工作中少不了需要计时，定时器就是实现PLC具有计时功能的计时。定时器的编号：
T0、T1、……、T255
S7-200有256个定时器。
（八）计数器存储器区（C）
PLC在工作中有时不仅需要计时，还可能需要计数功能。计数器就是PLC具有计数功能的计数设备。
计数器的编号：
C0、C1、……、C255
（九）高速计数器区（HSC）
高速计数器用来累计比CPU扫描速率更快的事件。S7-200各个高速计数器不仅计数频率高达30kHz。
S7-200各个高速计数器有32位带符号整数计数器的当前值。若要存取高速计数器的值，则必须给出高速计数器的地址，即高速计数器的编号。
高速计数器的编号为：HSC0、HSC1、……、HSC5。
S7-200有6个高速计数器。其中CPU221和CPU222仅有4个高速计数器（HSC0、HSC3、HSC4、HSC5）
（十）累加器区（AC）
累加器是可以像存储器那样进行读/写的设备。例如，可以用累加器向子程序传递参数，或从子程序返回参数，以及用来存储计算的中间数据。
S7-200CPU提供了4个32位累加器（AC0、AC1、AC2、AC3）。
可以按字节、字或双字来存取累加器数据中的数据。但是，以字节形式读/写累加器中的数据时，只能读/写累加器32位数据中的最低8位数据。如果是以字的形式读/写累加器中的数据，只能读/写累加器32位数据中的低16位数据。只有采取双字的形式读/写累加器中的数据时，才能一次读写全部32位数据。
因为PLC的运算功能是离不开累加器的。因此不有像占用其他存储器那样占用累加器。
（十一）特殊存储器区（SM）
特殊存储器是S7-200PLC为CPU和用户程序之间传递信息的媒介。它们可以反映CPU在运行中的各种状态信息，用户可以根据这些信息来判断机器工作状态该文章讲述了S7-300PLC的数据区的原理和应用
，从而确定用户程序该做什么，不该做什么。这些特殊信息也需要用存储器来寄存。特殊存储器就是根据这个要求设计的。
1．特殊存储器区
它是S7-200PLC为保存自身工作状态数据而建立的一个存储区，用SM表示。特殊存储器区的数据有些是可读可写的，有一些是只读的。特殊存储器区的数据可以是位，也可是字节、字或双字。
（1）按“位”方式：从SM0.0~SM179.7，共有1440点。
（2）按“字节”方式：从SM0~SM179，共有180个字节
（3）按“字”方式：从SMW0~SMW178，共有90个字
（4）按“双字”方式：从SMD0~SMD176，共有45个双字
说明：特殊存储器区的头30个字节为只读区。
2．常用的特殊继电器及其功能
特殊存储器用于CPU与用户之间交换信息，例如SM0.0一直为“1”状态，SM0.1仅在执行用户程序的第一个扫描周期为“1”状态。SM0.4和SM0.5分别提供周期为1min和1s的时钟脉冲。SM1.0、SM1.1和SM1.2分别是零标志、溢出标志和负数标志。
收录时间:日 05:26:26 来源:高校自动化网 作者:匿名
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PLC-5 第三章 S7-300PLC 第2节 存储区分布与寻址
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