西门子S7—300 PLC存储器使用简介

周翔

摘 要：西门子S7-300系列PLC是在自动控制领域广泛使用的可编程逻辑控制器，有着较高的产品熟识度和市场占有率。本文围绕S7-300的存储为核心，结合项目实施经验，介绍该PLC存储方面的概念、使用和维护。

关键词：PLC；存储器

1 S7-300存储概述

S7-300PLC的存储区域我们分成四个部分：装载存储器、工作寄存器、系统存储器、保持存储器。

1）系统存储器：我们使用系统存储器存放以下数据：位存储器、定时器和计数器、输入输出过程映像区、中断堆栈和块堆栈、本地数据堆栈的临时存储。

2）工作寄存器：工作寄存器用来存放CPU运行时读取的程序数据。工作寄存器RAM集成在CPU中，通过电源或后备电池保持其内容。S7-300CPU的工作存储器无法扩展。

3）装载存储器：我们使用装载存储器存储用户程序，不包括符号和注释（这些保存在工程师站的PLC项目中）。装载存储器的硬件可以是存储卡、CPU集成的RAM或EPROM。

4）保持存储器：保持存储器具有失电后存储数据保持的特点。设置硬件组态的相关参数，可以在CPU掉电后，也无后备电池的情况下，保存指定的位存储器、数据块、定时器、计数器数据。在设置CPU参数时一定要指定需要保持的区域。（注：S7-400PLC无保持型RAM，故即使指定了保持数据区，CPU断电时若无后备电池，所有数据也将丢失。）

当Step7执行程序下载时，会把诸如工程师站的编程设备中的用户程序下载到CPU的装载存储器。同时，运行时使用的逻辑和数据导入到工作存储器（例如OB1和DB数据块）。当CPU断电并且无后备电池时，在工作存储器中指定的具有保持功能的DB数据块、在系统存储器中指定的具有保持功能的定时器、计数器、位存储器会把数据写入保持存储器中。恢复上电时，上述数据重新写入，保证了运行数据不丢失。

2 存储器/卡的使用

按CPU装载存储器类型的不同，目前市场广泛使用的S7-300PLC大致可以分为两类：新型S7-300 CPU、标准型S7-300 CPU。

2.1 新型S7-300 CPU

此类CPU使用MMC卡作为装载存储器，不需要后备电池，运行免维护。由于它不含内置的装载存储器，所以MMC卡是该类型CPU不可缺少的组件，用户程序直接下载和存储在MMC卡中。

2.1.1用于新型S7-300CPU的MMC卡

MMC卡是一种FEPROM卡，作为控制器的仅有装载存储器存储用户数据。当控制器失电时，CPU会自动将内置工作寄存器中的逻辑、数据寄存器中的DB数据拷贝到MCC卡中，从而保证实时数据不会丢失。CPU313/314/315-2DP支持的MCC卡可以达到8MB，其他CPU最高支持4MB。在0-60℃的环境下，MCC卡可进行擦写操作达100000次。

2.1.2 MMC卡写操作

MCC卡是新型CPU具有的唯一裝载存储器，任何形式的下载操作都直接写入MCC卡。下载的途径有以下几种：一是CPU下载：用Step7中的下载按键直接下载，或使用Step7中“PLC>下载”菜单命令下载。二是使用Step7中的“PLC>下载程序到存储卡”命令，把整个程序下载到CPU中。该命令只能整体下载程序，同时擦除原MCC卡中的内容，不能部分下载逻辑块。三是使用Step7中的“PLC>拷贝RAM到ROM”指令，即把工作寄存器的数据拷贝到MMC卡，同时擦除原MMC卡中内容。此项操作只能CPU处于停止状态下才能使用，用于将CPU的当前运行状态（例如DB块的运行结果）复制到MMC卡。这样下次使用MRES执行复位时，DB块数值就能恢复当前值而不是初始值。四是将MMC卡插入PG，使用Step7中的“文件> S7存储卡>打开”命令打开存储卡，再用“PLC >保存到存储卡”将程序文件写入MMC卡。

2.1.3 MMC卡擦除

使用MRES或者“清除/复位”不能擦除MMC卡中数据，只能擦除工作寄存器数据，同时复位位存储、定时器、计数器及DB块的当前值，复位后控制器自动将MMC卡存放的程序复制到工作寄存器。

可用以下方法擦除MMC卡数据。一是运用Step7中的“视图>在线”菜单命令，打开在线逻辑，选中要删除的块，用“删除”键，即可直接删除卡中的程序块；二是下载一个空程序，用Step7中的“PLC>下载程序到存储卡”菜单命令；三是当出现如下情况时，需要被动格式化操作：装载用户程序时CPU失电、向MMC卡导入数据时CPU失电、CPU中的硬件组态实际配置不同、卡中存在CPU无法识别的数据。

2.2 标准型S7-300CPU

2.2.1 FEPROM卡介绍

这里的标准型是指不使用MMC卡的S7-300 PLC。目前该PLC已不再发售，在用户现场仍有较大保有量。其特点是含有内部集成的装载存储器，允许使用FEPROM卡来扩大容量。FEPROM卡更重要的功能是备份程序。即在CPU失电并且无后备电池时，重新上电，CPU可从FEPROM卡自动复制程序到工作寄存器中。

2.2.2 FEPROM卡写操作

一是使用Step7中的“PLC>下载程序到存储卡”命令，这时用户程序只能整体写入，而不能对单个或部分程序块进行操作。每执行一次下载操作都会擦除卡里原程序，同时会擦除内置RAM的数据。

二是运用Step7中的“PLC>拷贝RAM到ROM”指令，可把工作寄存器的内容复制到FEPROM卡，同时擦除FEPROM卡中原内容。这项操作用于保存CPU当前运行值，这样复位后，DB块的值就会恢复到保存过的值。

三是使用PG，Step7命令“文件>S7存储卡>打开”打开存储卡，用“PLC >保存到存储卡”将程序文件写入FEPROM卡。

2.2.3 FEPROM卡擦除

当前，擦除FEPROM卡中数据的正式途径只有一种，即用编程器或读卡器擦除卡中数据，执行存储器复位无法完全擦除卡里程序。即使如此，我们依旧可是使用其他可行的方法清除FEPROM卡中内容：

一是在Step7中使用“下载程序到存储卡”下载一个空程序到FEPROM卡中，可以清空卡中内容。但如果下载一个超出工作寄存器或FEPROM卡容量的程序到FEPROM卡时，会提示警告，下载仍可继续执行，完成后会弹出出错消息，PLC故障灯点亮。此时查看FEPROM卡中内容，发现为空，即删除了卡中数据，可再次下载新程序到卡中。

二是在线使用MRES复位工作寄存器中所有内容，再使用Step7中命令“拷贝RAM到ROM”可將FEPROM卡中数据完全擦除。

三是当CPU设置了读写保护且密码丢失，则只能使用PG或读卡器来删除FEPROM卡中内容。对于内置RAM装载存储器的CPU设置了读写保护，使用“下载程序到存储卡”命令下载一个空程序到CPU中，可以清除CPU的密码。