西门子PLCSR40

6ES7288-1SR40-0AA0SIMATIC S7-200 SMART，CPU SR40， 上，AC/DC/继电器， 机载 I/O： 24 个 24V DC 数字输入；16 个 2A 继电器数字输出； 电源：交流 47-63Hz 时 85-264V AC， 程序存储器/数据存储器 40 KB

问题1：S7-200 CPU内部存储区类型？
回答：S7-200 CPU内部存储区分为易失性的RAM存储区和保持的EEPROM两种，其中RAM包含CPU工作存储区和数据区域中的V数据存储区、M数据存储区、T(定时器)区和C(计数器)区，EEPROM包含程序存储区、V数据存储区的全部和M数据存储区的前14个字节。
也就是说V区和MB0-MB13这些区域都有对应的EEPROM保持区域。
EEPROM的写操作次数是有限制的(最少10万次，典型值为100万次)，所以请注意只在必要时才进行保存操作。否则，EEPROM可能会失效，从而引起CPU故障。
EEPROM的写入次数如果超过限制之后，该CPU即不能使用了，需要整体更换CPU，不能够只更换CPU内EEPROM，西门子不提供这项服务。

问题2：S7-200 CPU的存储卡的作用？
回答：S7-200还提供三种类型的存储卡用于存储程序，数据块，系统块，数据记录（归档）、配方数据，以及一些其他文件等，这些存储卡不能用于实时存储数据，只能通过PLC—存储卡编程的方法将程序块/数据块/系统块的初始设置存于存储卡内。
存储卡分为两种，根据大小共有三个型号。
32K存储卡：仅用于储存和传递程序、数据块和强制值。32K存储卡只可以用于向新版（23版）CPU传递程序，新版CPU不能向32K存储卡中写入任何数据。而且32K存储卡不支持存储程序以外的其他功能。订货号：6ES7 291-8GE20-0XA0。
64K/256K存储卡：可用于新版CPU（23版）保存程序、数据块和强制值、配方、数据记录和其他文件（如项目文件、图片等）。64K/256K新存储卡只能用于新版CPU（23版）。64K存储卡订货号： 6ES7 291-8GF23-0XA0；256K存储卡订货号：6ES7 291-8GH23-0XA0。
为了把存储卡中的程序送到CPU中，必须先插入存储卡，然后给CPU上电，程序和数据将自动复制到RAM及EEPROM中。
存储卡的使用完整限制条件，请参考《S7-200系统手册》附录A 技术规范—可选卡件一节。
S7-200的外部存储卡有哪些功能？

问题3：S7-200 CPU内的程序是否具有掉电保持特性？
回答：S7-200 CPU内的程序块时，会同时到EEPROM中，也就是说程序后，将保持。同样，系统块和数据块时，也会同时到EEPROM中。

问题4：S7-200 CPU内部的数据的掉电保持特性？
回答：S7-200系统手册第四章——“PLC基本概念”一章中“理解S7--200如何保存和存储数据”一节详细介绍了S7-200 CPU内数据的掉电保持特性，建议用户仔细阅读。
S7-200 CPU内的数据分为RAM区和EEPROM区。
其中，RAM区数据需要CPU内置的超级电容或者外插电池卡才能实现掉电保持特性。
对于CPU221和CPU222的内置超级电容，能提供典型值约50小时的数据保持。
对于CPU224，CPU224XP，CPU224XPsi和CPU226的内置超级电容，能提供典型值约100小时的数据保持。
超级电容需要在CPU上电时充电。为达到上述指标的数据保持时间，需要连续充电至少24小时。
当该时间不够时，可以购买电池卡，以获得更长时间的数据保持时间。
EEPROM区能实现数据保持，不依靠超级电容或者电池就可以保持数据。

问题5：S7-200 CPU内部数据的工作顺序？
回答：S7-200 CPU一上电后，CPU先去检查RAM区域中的数据，如果在超级电容或者电池有电的情况下，数据并未丢失，则使用该RAM区的数据；如果超级电容或者电池没电了，导致数据丢失，则CPU去读EEPROM中相应的区域(包含数据块中的数据定义内容)，如果在EEPROM中存有保持的数据，则CPU将EEPROM中的数据写回到RAM区中，再进行下面的工作。
如果EEPROM中也没有对应存储区的数据了，则该存储区的数据将变成0。

问题6：S7-200 CPU电池卡的使用注意事项？
回答：新版S7-200 CPU电池卡有两种型号。
对于CPU221和CPU222，由于其中没有实时时钟，则对应的为时钟电池卡，订货号为：6ES7297--1AA23--0XA0。
对于CPU224，CPU224XP，CPU224XPsi和CPU226，电池卡仅提供电池功能，订货号为：6ES7 291--8BA20--0XA0，该款电池卡型号又叫做BC293。
电池卡的寿命典型值约为200天，当插上电池卡后，如果CPU处于工作状态或者超级电容有电的情况下，并不消耗电池卡的电量。当电池卡的电量消耗完毕之后，该电池卡就报废了。
S7-200电池卡不能充电，使用完毕就不能再用了，只能购买新的电池卡了。
S7-200没有检测电池卡内剩余电量的状态位和这种功能。
新版S7-200 CPU电池卡不能用于老CPU，即订货号为6ES7xxx-xxx21-0XB0和6ES7xxx-xxx22-0XB0以及更老版本的CPU。

图1

以上为两种电池卡以及所在插槽位置。
电池卡的使用完整限制条件，请参考《S7-200系统手册》附录A 技术规范—可选卡件一节。

问题7：S7-200 CPU内EEPROM的使用方法？
回答：EEPROM的写入分为如下几种情况：
1、MB0—MB13的设置，只需要在系统块—断电数据保持中设置即可。
默认情况下，系统块设置如下图蓝框中所示，即MB14—MB31，这些区域没有对应的EEPROM区域，无须考虑EEPROM写入次数限制。

图2

MB0—MB13如果在系统块中设置成掉电保持区域，如图2红框中所示，并将系统块到CPU之后，则这14个字节的数据在掉电的瞬间会将数值写入EEPROM中，如果掉电时间超过超级电容和电池的保持时间之后，再上电时，CPU会将EEPROM中存储的数据数值写回到RAM中对应的存储区，实现保持数据的目的。
注意：实现该功能一定要将修改过的系统块到CPU中。

2、数据块中定义的数据，如图3所示，当数据块的时候，同时会将定义的数据到EEPROM中，这样，当掉电时间超过超级电容和电池的保持时间之后，再上电时，CPU会将EEPROM中存储的数据块中定义的数据数值写回到RAM中对应的存储区，实现保持数据的目的。也就是恢复成数据的初始设置值。
注意：实现该功能一定要将定义好数据的数据块到CPU中。

图3

3、使用SMB31和SMW32控制字来实现将V区的数据存到EEPROM中
特殊存储器字节31 (SMB31)命令S7-200将V存储区中的某个值复制到存储器的V存储区，置位SM31.7提供了初始化存储操作的命令。特殊存储器字32 (SMW32)中存储所要复制数据的地址。如图4为S7-200系统手册内关于SMB31和SMW32的使用说明。

图4

采用下列步骤来保存或者写入V存储区中的一个特定数值：
1. 将要保存的V存储器的地址装载到SMW32中。
2. 将数据长度装载入SM31.0和SM31.1。具体含义如图4所示。
3. 将SM31.7置为1。

图5

注意：如果在数据块中定义了某地址的数据，而又使用这种办法存储同样地址的数据，则当CPU内超级电容或电池没电时，CPU再上电时将采用SMB31和SMW32存储的数据。

问题8：EEPROM写入次数的统计？
回答：每次程序块/数据块/系统块或者执行SMB31.7置位的操作都算作对EEPROM的写操作，所以请注意在程序中一定不要每周期都调用SMB31/SMW32用于将数据写入EEPROM内，否则CPU将很快报废。

问题9：不使用数据块的方法，如何在程序中实现不止一个V区数据的存储？
回答：由于SMB31/SMW32最多只能送入一个V区双字给EEPROM区域，因而当有超过一个双字的数据需要送入EEPROM中时，需要程序配合实现。具体操作方法可参照如下的例子，即使用SMB31/SMW32送完一个数据（字节/字/双字）之后，通过一个标志位（如M0.0）来触发下一个SMB31/SMW32操作，之后需要将上一个标志位清零，以用于下的存储数据的操作。

由于SM31.7在每次操作结束之后都自动复位，因而不能使用它作为第二次触发操作的条件。
以上程序仅供参考。

或者可以参考如下FAQ，多次调用指令库用以存储多个V区变量到EEPROM存储区中：
如何在 CPU 内部 EEPROM 存储空间中保存变量区域？

问题10：定时器和计数器以及MB14-MB31的掉电保持性能？
回答：计数器和TONR型的定时器（T0-T31，T64-T95）能够实现掉电保持。这些区域只能由超级电容和电池来进行数据的掉电保持，他们并没有对应的EEPROM保持存储区。当超过超级电容和电池供电的时间之后，这些计数器和TONR定时器的数据全部清零。
TON和TOF型的定时器（T32-T63，T96-T255）没有掉电保持数据的功能。请不要在系统块中设置这些区域为掉电保持，如图6所示为错误做法：

图6西门子PLCSR40

按上述做法设置之后，系统块时会导致如下错误发生：

图7

所以请不要将T32-T63，T96-T255的定时器设为掉电保持区域。

问题11：CPU内具备断电保持性的数据区为何会丢失？
以下情况会导致CPU内数据清零：
1. 没有插入电池卡的CPU断电时间过长，内部超级电容放电完毕，TONR区/C区/MB14-MB31区数据丢失，V区和MB0-MB13区的对应EEPROM内没有数据导致数据丢失，
2. 电池卡使用时间过长，使之没电了， TONR区/C区/MB14-MB31区数据丢失，V区和MB0-MB13区的对应EEPROM内没有数据导致数据丢失，
3. 插在CPU上的存储卡内程序/数据与CPU内部RAM中运行的程序/数据不符，一上电时会导致原有数据/程序的丢失。
4. CPU损坏。

对生产设备的远程诊断和远程维护已经成为当前自动化技术中一部分。尤其对于那些错误容易诊断且容易排除的情况，派一个服务工程师到现场解决，既增加工程师的工作负荷。又花费时间，而且相应的费用也增加。为了缩短故障的诊断与恢复时间，提高有经验的工程师工作效率，那么远程诊断与编程就是必备的部分。通过下面的方法，可以在移动的情况下对PLC站进行编程与调试。

1．系统结构

图1:系统结构

2．硬件需求

1）PC/PG 编程器
2） 3G Modem(沃3G、天翼3G、移动3G都可以。通过USB接口连接到编程器)
3) Linksys 路由器
4) ADSL宽带Modem
5）CPU317-2PN/DP （6ES7 317-2EJ10-0AB0）

3．软件需求

1) 编程软件 Step7 V5.4

4．组态

我们通过下述的实际操作来介绍如何远程诊断与调试S7-300/400。
要对PLC进行远程诊断与调试，在PLC端的ADSL路由器必须上网获得公网固定IP地址。
在编程器安装3G上网卡的拨号上网软件（本例以天翼3G上网卡为例介绍），天翼3G上网卡的驱动拨号软件安装后如下图（在安装拨号软件的同时安装了USB网卡的驱动程序）

图2:安装3G上网卡

4.1 在本地组态CPU317-2PN/DP
在图2的桌面上双击SIMATIC Manager图标，打开SIMATIC Manager后新建项目，项目名为Remote_program。创建项目后，在该项目中插入一个S7-300的站，然后在此站中插入S7-300的机架及CPU。插入后如下图

图3:S7-300站的硬件配置

上面的硬件组态后设置PLC以太网接口的IP地址，因为路由器的IP地址为192.168.101.254，而PLC为路由器上内网的一台设备，所以其IP地址可以为192.168.101.1到192.168.101.253中的一个，这里设置为192.168.101.25；子网掩码为255.255.255.0；网关为：192.168.101.254（网关地址为路由器的IP地址，在此必须设置网关地址）。通过远程的编程器对PLC编程，需要路由器的处理，所以网关的地址必须设置。下图为PLC的以太网接口参数的设置：

图4:S7-300以太网接口配置

设置完以太网的接口参数后，点击保存编译按钮，在程序块中添加OB1，打开OB1编写程序如下图：

图5:OB1中的程序

保存上面的程序，先把编程器的IP地址设置为192.168.101.1；子网掩码为255.255.255.0；如下图所示：

图6:PG/PC 以太网接口设置

设置完计算机的IP地址后，点击“Start”——》“Setting”——》“control panel”，打开后如下图：

图7:打开控制面板

双击“Set PG/PC Interface”,选择编程接口如下图：

图7:设置应用程序的访问点

点击上图的“OK”关闭此窗口后，回到“SIMATIC Manager”硬件配置界面，然后用以太网线连接计算机与PLC。连接后，点击按钮，硬件配置到PLC，完硬件配置后，程序块到PLC中。到此就完成了对PLC的配置。

4.2 配置ADSL路由器，配置步骤如下：
断开PLC与计算机的以太网线，在连接以太网线从计算机到路由器， 打开IE浏览器，在IE浏览器的地址栏中输入路由器的IP地址：192.168.101.254。 进入到路由器的配置页面，设置路由器拨号上网的参数，设置好后，路由器接入到Internet后获得公网的固定IP地址，如下图所示

图8:ADSL路由器连接到Internet的状态

然后，点击LINKSYS路由器网页上的选项卡“Application & Gaming”，进入此选项卡后，设置端口转发机制如下图所示：

图9:ADSL路由器端口转发机制

注意：图9中的“Application”中填写容易记的名字，这里用的是“Remote”；在“Start”和“End”中填写“102”，“102”为S7协议的端口号；在“TCP UDP”中选择“Both”；转发的目的IP地址为192.168.101.25，此IP地址为PLC的IP地址。即把发送到路由器上端口号为102端口的数据包转发到内网192.168.101.25的设备上。
到此就完成对路由器的配置。断开路由器与计算机的以太网连接。然后用以太网线连接路由器与PLC。

4.3 远程和在线监控程序
把3G上网卡插入到计算机USB口。双击桌面上的“ChinaNet”图标，双击后会弹出下图：

图10:3G上网程序

在上图中，选择3G的网络进行连接，连接后如下图：

图11: 连接到天翼3G网络

这样就完成了，计算机通过天翼3G网络连接到Internet，下面接着介绍如何给Internet连接对PLC进行远程和在线监控程序。因为使用的是端口转发机制（即外网设备如何访问内网的设备）技术，所以远程在线监控程序与远程程序的操作是不一样的，对于远程程序来说的目的IP地址不能填写PLC的IP地址，因为PLC的IP地址是内网IP地址（私有地址），所以对于Internet的连接来说，无法直接访问此类地址的设备，所以时指定的IP地址是公网的地址（即路由器上获得的IP地址，上文中的路由器的公网IP地址：222.128.29.196），当数据包发到路由器时，路由器发现接收到的数据是102端口的数据，于是根据转发规则，把数据包转发到PLC上。而对于远程在线监控程序来说，需要在线的设备的IP地址不能为内网IP地址而必须是公网IP地址，下面将介绍如何远程程序和远程在线监控程序。

远程程序：
打开前面组态好的Step7的项目，确保PLC的编程接口如下图所示：

图12: Step7的编程接口设置

项目，选择整个项目后，点击按钮，如下图所示：

图13: 远程程序

点击完按钮，会弹出下面的窗口

图14: 选择地址

出现上图后选择IP地址192.168.101.25 修改为 222.128.29.196后，按键盘回车键后，会找到远程PLC的型号，如下图所示：

图15: 通过远程查询到PLC

西门子PLCSR40