一个PLC控制系统软件的一体化设计流程图，如下图2-1所显示，在其中前期准备工作包含剖析控制对象，明确提出并论述系统设备及其系统总体设计。控制对象的解读和叙述就是为了确定控制对象和确立操纵每日任务，了解控制对象是设计控制系统的基本。系统软件技术论证和系统总体设计其实是为了确定一个切实可行的自动控制系统整体框架，这其中的每一个细节都需要经过反复斟酌，尽量避免工程项目执行过程中可能会遇到的阻拦。中期工作中乃是开展硬件开发和软件开发，包含硬件配置、手机软件涉及到的型号选择和程序编写调节。中后期乃是需要把硬件软件组成完整的自动控制系统开展调节，清除发生的常见故障，进行定型的PLC控制系统软件。

1. CPU一般专业知识

PLC商品品种繁多，其规格尺寸特性不尽相同。在其中PLC的中央处理单元（CPU）主要包括接受并存放可执行程序和信息，确诊开关电源、内部结构电源电路运行状态和程序编写过程的拼写错误，接受当场输出设备状态和信息并存进存储器中，载入可执行程序，按命令造成控制信号，进行所规定的逻辑或算术运算；及其升级相关状况和具体内容，再完成导出操纵、造表、打印出或数据通讯等能。

CPU一般包括：后备电池、DC 24V射频连接器、方式切换开关、情况及故障指示器、RS-485编程接口、MPI。

CPU的挑选是合理布局服务器资源的关键所在，选择的时候一定要考虑自动控制系统对CPU的需求，包含信息系统集成能、程序块数量限制、各种各样位网络资源、MPI插口水平、是否存在PROFIBUS-DP主从关系插口、RAM容积、环境温度等。一般情况下，也可以根据设计定位的有效结构特征、科学合理的安装方法、设计能规定、响应时间要求以及系统的可靠性来挑选PLC的CPU。还好西门子公司的技术支持中进行，以获得科学合理的、理想的挑选计划方案。

每一种PLC都对应一个型号规格，型号的含义如下图2-2所显示。在其中

（1）31x表明CPU编号，从低到高能逐渐增强。

（2）该位表明CPU种类，C表明紧凑，T表明技术性能型，F表明故障安全型。

（3）该位表明CPU具有的串行通讯接口数

（4）该位表明串行通讯接口种类，DP表明PROFIBUS-DP插口，PN表明PROFINET插口，PtP表明点到点插口

2. CPU存储芯片

次之，详细介绍CPU以前，要了解好多个专业术语。CPU的存储芯片包含运载存储芯片（Load Memory）、工作中存储芯片（Work Memory）、系统软件存储芯片（System Memory）、微内存卡MMC（Micro Memory Card），主要主要用途如下所示。

（1）运载存储芯片（Load Memory）：其主要用途是运载可执行程序。可执行程序经过串行通讯接口，从程序编写机器设备输送到CPU的运载存储芯片中。

（2）工作中存储芯片（Work Memory）：物理学中为CPU内嵌RAM的一部分，当CPU处在工作状态时，可执行程序和信息从运载存放区加入工作中存放区，在作业存储芯片中运作。

（3）系统软件存储芯片（System Memory）：S7-300系列产品将CPU的一部分内嵌RAM区划出去，用以位存放、I/O影象存储器、电子计数器、计时器等。系统软件存储芯片和工作存储芯片同属CPU集成化物理内存，客户编程代码和信息均在这里两个部分存放区中实行。

（4）微内存卡MMC（Micro Memory Card）：用于对运载存储芯片的扩大，CPU控制模块上面有专用MMC扩展槽，MMC脱卸式，大容量的MMC为8MB。做为运载存储芯片，MMC用于对可执行程序和信息的断电保护，也可以存放S7-300系统程序以利于往后的系统更新。3. CPU种类

S7-300有很多种不同型号的CPU，这种CPU按特性级别划分，几乎涵盖了各种各样应用领域大概划分成4个系列产品。（1）基本型CPU系列产品。包含CPU313、314、315、315-2 DP、316-2 DP、318-2。型号规格尾端有后缀名“DP”字样，说明该型号规格CPU集成化有计算机接口PROFIBUS-DP串行通讯接口。另外还有几类彻底改变型CPU，包含CPU312、314、317-2 DP等。

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（2）集成型CPU系列产品。主要包括CPU 312 IFM和CPU 314 IFM二种。在这里二种CPU内部结构搭载了一部分I/O点、高速计数器及一些操纵能。

（3）紧凑CPU系列产品，型号规格后缀名含有英文字母C，包含CPU 312C、313C、313C-2 PtP、313-2 DP、314C-2 PtP、314-2 DP。型号规格尾端后缀名含有“PtP”字样，说明该型号规格CPU集成化有第二个串行接口，2个串行接口都是有点到点（PtP）通讯能。

（4）故障安全型CPU系列产品。这一系列CPU是西门子公司新推出的具备更可靠性高的CPU，首要型号规格有CPU 315F、317F-2 DP。表2-1列写几类CPU的重要性能参数

S7-400系列CPU集成化有MPI和DP串行通讯接口，有极强的通讯能，有PROFIBUS-DP和电力线通信通讯模块，及其点和点通讯模块。根据PROFIBUS-DP或AS-i计算机接口，能够周期性地自动交换I/O模块数据信息。在自动化技术中间，PLC与计算机与HMI站中间，都可以互换数据信息。数据通讯能够周期性地自动进行或根据量化策略，由可执行程序启用。

S7-400有7种不同型号的CPU，各自适用不同等级控制规定。不同型号的CPU板上的元器件有所不同，CPU里的元件封装在一个坚固而紧凑的塑胶外壳内，板上有状态和常见故障标示LED，方法挑选钥匙开关和串行通讯接口。大部分CPU也有后备电池盒，存储芯片扩展槽可插入高达数兆字节的存储芯片卡。

CPU417工作中存储芯片能够拓展，在CPU模块存储芯片卡扩展槽内插进RAM内存卡，能增加运载存储芯片程序容积。Flash EPROM（快闪视频存储芯片）卡用于存储程序和信息，即便在并没有后备电池的情形下，内容都不会遗失。还可以在开发板或CPU上撰写Flash卡具体内容，Flash卡还可以拓展CPU运载存放区域容积。CPU417-4和CPU417-4H也有存储芯片扩展接口，能够拓展工作中存储芯片。集成化RAM不可以拓展，集成化运载存储芯片为256KB（RAM），用存储芯片卡拓展FEPROM和RAM大各64KB。充电电池能够对每一个数据信息给予不间断电源。

2.3.2 PLC扩展模块型号选择

西门子系统S7系列PLC拓展了CPU能力，带来了各种各样扩展模块（包含数据信号控制模块SM、通讯模块CM或通讯板CP）和信号板（SB）用以拓展CPU能力，通过增加的I/O和串行通讯接口，能够极好地满足客户的诸多业务需求。S7-300/400有很多种扩展方法，具体使用时，可以通过自动控制系统接口模块拓展声卡机架、PROFIBUS-DP计算机接口、通讯模块、远程控制I/O及PLC分站来拓展PLC或预埋拓展口。PLC扩展模块使用中，必须与此同时载入在硬件与软件上，在挑选扩展模块时，应当注意以下几种难题。

（1）模块额定电压。可以根据关键设备与控制模块间的距离来决定。当外界配电线路很长时，可以选用AC 220V开关电源；当外界配电线路稍短且控制系统相对集中时，可选用DC 24V开关电源。

（2）数字信号plc模块的输出类型。数字信号导出有电磁阀、可控硅、晶体三极管三种方式。在导通不频繁地场所要选择继电器输出；在导通频繁地场所，应当采用可控硅或晶体三极管导出，留意可控硅只能用于交流负载，晶体三极管只能用于直流负载。

（3）模拟量信号种类。模拟量信号传送应尽量采用电流量型数据传输。由于工作电压量数据信号非常容易引进影响，一般电压信号**于控制系统柜里电阻器设置，或间距近点、电磁环境好一点的场所。

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