S7-300PLC過程映像區(qū)詳解.doc

一、概念W過程鏡像區(qū)輸入字PIW立即輸入區(qū)字PIW不用等系統(tǒng)刷新，立即讀入IW等待系統(tǒng)刷新后讀入 二、PIW/IW，PQW/QW引用西門子論壇一位大俠的比方加深理解： “打個比如,你吃飯的時候要吃菜, 你一般都是將菜從鍋里乘到碗里, 再從碗里夾著吃， 可是有時候餓得太急了，你顧不了那么多，直接就從鍋里夾菜吃了。 這個PIW和IW其實最終裝的都是一個東西，相當于這個“菜”， 只不過PIW是鍋里的菜， 而IW是碗里的菜！ 要注意了，上面的動作已經說明，直接從鍋里夾菜的話，會“實時些”，菜也熱一些。但是本質上還都是菜” PIW/IW，PQW/QW兩者有什么區(qū)別？1、I/O區(qū)可以對“位”尋址，而PI和PQ區(qū)不能，PI和PQ最小尋址單位是BYTE，如PIB256、PQW300.2、I/O區(qū)，按西門子的定義應該叫“過程映像區(qū)”，本身這個過程映像區(qū)自己也是帶有外設地址的！比如IB0，它對應一個PIB0，它倆不同之處在于每個PLC掃描周期的開始，系統(tǒng)會將PIB0里的數據刷新到IB0內，然后在接下來的一個掃描周期之內，IB0的數據均保持不變（當然，如果調用SFC在程序內刷新輸入端口，那又當別論），而PIB0則是實時的，即完全物理意義上的端口！所以我們看到一些S7-300標出最大I/O尋址為1024位，算算看，一塊CPU帶四個機架，每個機架裝滿八個模塊，每個模塊最大32點，那么4*8*32=1024位=128BYTE.超過這個以后就是外設通道了，就只能以PI或者Q來表示了，而且這就意味著不對直接對“位”尋址了！如果你非要對位尋址，怎么辦？很好辦：LPIB256TMB0那么MB0里的位就對應了PIB256的八位。三、過程映像區(qū)詳解問題描述當在程序中使用I.或 Q. 對輸入、輸出進行訪問時，實際上并未直接訪問輸入、輸出模板，而是訪問 CPU 的系統(tǒng)存儲區(qū)。此 I/ Q 區(qū)分別被稱作輸入過程映像區(qū) (PII)和輸出過程映像區(qū) (PIQ)。只有在過程映像區(qū)刷新時刻，I 區(qū)和 Q 區(qū)的內容才與輸入/輸出的實際值相同，所以它們并不能直接反映輸入/輸出的實際狀態(tài)。因此，在某些需要對輸入/輸出進行較為實時處理的場合，需要選擇使用直接外設尋址。若將 I/O 輸入輸出模塊 I/O 地址分配在過程映像區(qū)以外，必須通過外設尋址方式訪問這些 I/O。為了分清楚，以下對過程映像和外設尋址進行分別介紹。OB1過程映像（OB1過程映像就是普通的PLC的輸入、輸出區(qū)。PLC采用循環(huán)執(zhí)行用戶程序的方式，每次循環(huán)CPU將OB1過程映像輸出區(qū)的數據寫到輸出模塊；讀取輸入模塊的輸入狀態(tài)，保存到OB1過程映像輸入區(qū)；然后執(zhí)行用戶程序。這種工作方式不能馬上將邏輯運算得到的輸出點的值送到輸出模塊，使用的輸入點的狀態(tài)也不是最新的，因此造成了輸入、輸出的響應延遲。）任何 CPU 均可使用 OB1 過程映像 (OB1-PI)。OB1 過程映像在每個 OB1 循環(huán)周期之前被更新，CPU的程序依照以下順序循環(huán)執(zhí)行：1. 執(zhí)行 CPU 操作系統(tǒng)的內部工作。2. 將 OB1 中輸出過程映像區(qū)的值寫入到實際模板輸出。3. 從模板讀取實際輸入值至 OB1 中的輸入過程映像區(qū)。4. 執(zhí)行 OB1 的程序。5. 執(zhí)行第一步操作，開始下一次循環(huán)操作系統(tǒng)自動完成對 OB1 過程映像(OB1-PI) 的讀寫。對于 S7-400 CPUs ，可以禁用 OB1 過程映像循環(huán)更新 (HW Config 硬件組態(tài)界面 CPU 右鍵 選擇 Object Properties Cycle/Clock memory 去除 Update OB1 process image cyclically 選項勾)，同時必須在用戶程序中使用 SFC 26 (UPDAT_PI) 和SFC 27 (UPDAT_PO) 對OB1 過程映像進行更新。以下是 OB1 過程映像區(qū)循環(huán)更新的主要特點： 循環(huán)時間越短，OB1 過程映像的更新頻率越快。 過程映像區(qū)的更新時間長短依情況而定，它取決于以下因素：o OB1 過程映像增加的地址數量o 與單個模板通訊的速率o 用于尋址單個模板的通訊協(xié)議類型 (MPI, PROFIBUS, .) 設置的 OB1 過程映像越大 ( 僅部分 CPU 可設置)，映像區(qū)中所包含的模板通道數越多則循環(huán)時間也隨之增長。過程映像分區(qū) ( PIP )除 OB1 過程映像之外，在某些類型 CPU 中還可以將輸入/輸出地址分配至過程映像分區(qū) (PIP) 。不能將同一輸入/輸出地址既分配至 OB1 過程映像，又分配至過程映像分區(qū) (PIP)，只能二選一。過程映像分區(qū)的更新有以下兩種方式： 在用戶程序中通過調用 SFC 26 (UPDAT_PI) 和 SFC 27 (UPDAT_PO) 將 PIP 分配至 OB當使用 SFC 進行更新時，可對過程映像分區(qū)進行一致性數據讀寫，數據長度取決于 CPU 的類型。相關信息可參照 SFC 功能塊的 S7 在線幫助。在硬件組態(tài)中，可以對OB的過程映像分區(qū)進行參數設置 (右鍵單擊 CPU 選擇Object Properties Cycle/Clock bit memory). 可將過程映像分區(qū)分配至 OB 塊。當該 OB 塊被調用時，與之有關的過程映像分區(qū)讀入輸入值。當 OB 塊處理完畢，與之相關的過程映像分區(qū)立即將輸出值寫至輸出。請參考在線幫助了解 OB 塊的執(zhí)行情況 (分配至 OB 61 至 64 的過程映像分區(qū)不會被自動更新)。外設尋址過程映像區(qū)不能涵蓋整個 CPU 的輸入/輸出地址區(qū)域。如，CPU315-2DP (6ES7315-2EG10-0AB0)的 I/O 地址總量最大為2048字節(jié)，但其過程映像區(qū)的大小為 128 字節(jié)。一旦所要使用的模板I/O 地址超出了過程映像區(qū)范圍，就必須使用外設尋址。外設地址使用戶程序與外設地址進行快速數據交互。這一點對模擬量和過程報警尤為重要。通過外設尋址同樣可以訪問已被分配過程映像的 I/O 地址區(qū)域。外設尋址意指直接訪問外設模板，在地址前加上字母 P 來表示： PIB-PeripheralInputByte 外設輸入字節(jié) PQB-PeripheraloutputByte 外設輸出字節(jié) PIW-PeripheralInputWord 外設輸入字 PQW-PeripheraloutputWord 外設輸出字 PID-PeripheralInputDouble-word 外設輸入雙字 PQD-PeripheralOutputDouble-word 外設輸出雙字下列情況需要使用外設尋址： 模板地址未分配至過程映像區(qū) 用戶程序需要比過程映像更為實時的輸入值 輸出值需要即刻輸出至模板 (至少一個字節(jié))使用外設尋址時請注意：1. 直接訪問外設地址比訪問過程映象所需時間長。如：CPU 317-2 DP:L IB x 0.05 sL PIB x 15.01 s L PIB 1 和LPIW2 這兩條指令獲得的數據不一致，而 L PID 1 則可保證 PIB 1至 PIB 4數據的一致性。如果需要直接讀取大于4個字節(jié)的連續(xù)地址區(qū)域，可以使用 SFC 14 (DPRD_DAT)，如要向模板寫入大于4個字節(jié)的連續(xù)數據，可以使用 SFC 15 (DPWR_DAT)。 直接讀寫外設輸入/輸出地址必須整個字節(jié)的讀取，而不能對外設進行位尋址。在一些應用中可以利用對應于同一地址的外設尋址和過程映像的差異。其差異表現在，在用戶程序中外設尋址直接寫至模板輸出，而過程映像則保持此次的更新值。如：Fig. 01 AQ1.0 語句中 Q 1.0 的信號狀態(tài)與上一次程序執(zhí)行