PLC系统存储区

  

    系统存储区为不能扩展的RAM，是CPU为用户程序提供的存储器组件，被划分为若干个地址区域，分别用于存放不同的操作数据，例如，输入过程映像、输出过程映像、位存储器、定时器和计数器、块堆栈（B堆栈）、中断堆栈（I堆栈）和诊断缓冲区等。

    系统存储区可通过指令在相应的地址区内对数据直接进行寻址。

   (1)过程映像I/O (I/Q)过程映像表

    在扫描循环开始时，CPU读取数字量输入模块信号的状态，并将它们存入过程映像输入表(ProcessImage Input PII)中。在扫描循环中，用户程序计算输出值，并将它们存入过程映像输出表(Process Image Output PIQ)。在扫描循环结束时，将过程映像输出表的内容写入数字量输出模块。

    用户程序访问PLC的输入(I)和输出(Q)地址区时，不是去读写数字信号模块中的信号状态，而是访问CPU中的过程映像区。

    I和Q均可以按位、字节、字和双字来存取，例如IO.O、IBO、IWO和IDO。

    与直接访问I/O模块相比，访问过程映像表可以保证在整个程序周期内，过程映像的状态始终一致。在程序执行过程中，即使接在输入模块的外部信号状态发生了变化，过程映像表中的信号状态仍然保持不变，直到下一个循环被刷新。由于过程映像保存在CPU的系统存储器中，访问速度比直接访问I/O模块快得多，如表3-1所示。

表3-1系统存储区

 

    输入过程映像在用户程序中的标识符为I，是PLC接收外部输入数字量信号的窗口。输入端可以外接常开触点或常闭触点，也可以接多个触点组成的串并联电路。PLC将外部电路的通／断状态读入并存储在输入过程映像中，外部输入电路接通时，对应的输入过程映像为ON（1状态）；反之为OFF（0状态）。在梯形图中，可以多次使用输入过程映像的常开触点和常闭触点。

    输出过程映像在用户程序中的标识符为Q，在循环周期开始时，CPU将输出过程映像的数据传送给输出模块，再由后者驱动外部负载。例如梯形图中QO.O的线圈“通电”，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的常开触点闭合，使接在QO.O对应的输出端子的外部负载工作。输出模块中的每一个硬件继电器仅有一对常开触点，但是在梯形图中，每一个输出位的常开触点和常闭触点都可以多次使用。

    除了操作系统对过程映像的自动刷新外，S7-400 CPU可以将过程映像划分为最多15个区段，即如果需要，可以独立于循环来刷新过程映像表的某些区段。用STEP 7指定的过程映像区段中的每一个I/O地址不再属于081过程映像I/O表。需要定义哪些I/O模块地址属于哪些过程映像区段。

    可以在用户程序中用SFC（系统功能）刷新过程映像。SFC26“UPDAT_PI”用来刷新整个或部分过程映像输入表，SFC27“UPDAT_PO”用来刷新整个或部分过程映像输出表。

某些CPU也可以调用OB（组织块）由系统自动地对指定的过程映像分区刷新。

   (2)内部存储器标志位(M)存储器区

    内部存储器标志位(M)用来保存控制逻辑的中间操作状态或其他控制信息。尽管名为“位存储器区”，表示按位存取，但也可以按字节、字或双字来存取。

   (3)定时器(T)存储器区

    定时器相当于继电器系统中的时间继电器。给定时器分配的字用于存储时间基值和时间值(0～999)，时间值可以用二进制或BCD码方式读取。

   (4)计数器(C)存储器区

    计数器用来累计其计数脉冲上升沿的次数，有加计数器、减计数器和加／减计数器。给计数器分配的字用于存储计数当前值(0～999)，计数值可以用二进制或BCD码方式读取。

   (5)数据块

    数据块用来存放程序数据信息，分为可被所有逻辑块公用的“共享”数据块（DB，简称数据块）和被功能块(FB)特定占用的“背景”数据块(DI)。

   DBX是数据块中的数据位，DBB、DBW和DBD分别是数据块中的数据字节、数据字和数据双字。

   DI为背景数据块，DIX是背景数据块中的数据位，DIB、DIW和DID分别是背景数据块中的数据字节、数据字和数据双字。

   (6)诊断缓冲区

    诊断缓冲区是系统状态列表的一部分，包括系统诊断事件和用户定义的诊断事件的信息。这些信息按它们出现的顺序排列，第一行中是最新的事件。

    诊断事件包括模块的故障、写处理的错误、CPU中的系统错误、CPU的运行模式切换错误、用户程序中的错误和用户用系统功能SFC 52定义的诊断错误等。

   (7)外设I/O存储区(PI／PQ)

    通过外设I/O存储区（PI和PQ），用户可以不经过过程映像输入和过程映像输出，直接访问本地的和分布式的输入模块和输出模块。不能以位(bit)为单位访问外设I/O存储区，只能以字节、字和双字为单位访问。

    外设输入(PI)和外设输出(PQ)存储区除了和CPU型号有关外，还和具体的PLC应用系统的模块配置相联系，其最大范围为64KB。

   S7-300 CPU的输入映像表128B是外设输入存储区(PI)首128B的映像，是在CPU循环扫描中读取输入状态时装入的。输出映像表128B是外设输出存储区(PQ)的首128B的映像。CPU在写输出时，可以将数据直接输出到外设输出存储区(PQ)；也可以将数据传送到输出映像表，在CPU循环扫描更新输出状态时，将输出映像表的值传送到物理输出。

   S7-300由于模拟量模块的最小地址已超过了I/O映像表的最大值128B，因此只能以字节、字或双字的形式通过外设I/O存储区<PI和PQ）直接存取，不能利用I／0映像表进行数据的输入、输出；而开关量模块则既可用l/O映像表，也可通过外设I/O存储区进行数据的输入、输出。