西門子正是前行路上能共擔風雨的伙伴。從一顆葡萄到一滴美酒的美妙變遷能在西門子數(shù)字化平臺上全程追溯。而在2016年漢諾威博覽會上，也源自西門子的前沿數(shù)字技術(shù)。

PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，在PLC中用戶程序按先后順序存放，CPU從*條指令開始執(zhí)行程序，直到遇到結(jié)束符后又返回*條，如此周而復始不斷循環(huán)。PLC的掃描過程分為內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執(zhí)行、程序輸出幾個階段。全過程掃描一次所需的時間稱為掃描周期。當PLC處于停狀態(tài)時，只進行內(nèi)部處理和通信操作服務(wù)等內(nèi)容。在PLC處于運行狀態(tài)時，從內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出，一直循環(huán)掃描工作。
      1．輸入處理
      輸入處理也叫輸入采樣。在此階段，順序讀入所有輸入端子的通端狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存中所對應(yīng)的映象寄存器。在此輸入映象寄存器被刷新。接著進入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行時，輸入映象寄存器與外界隔離，即使輸入信號發(fā)生變化，其映象寄存器的內(nèi)容也不會發(fā)生變化，只有在下一個掃描周期的輸入處理階段才能被讀入信息。
        2．程序執(zhí)行
        根據(jù)PLC梯形圖程序掃描原則，按先左后右先上后下的步序，逐句掃描，執(zhí)行程序。遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。從用戶程序涉及到輸入輸出狀態(tài)時，PLC從輸入映象寄存器中讀出上一階段采入的對應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從輸出映象寄存器讀出對應(yīng)映象寄存器，根據(jù)用戶程序進行邏輯運算，存入有關(guān)器件寄存器中。對每個器件來說，器件映象寄存器中所寄存的內(nèi)容，會隨著程序執(zhí)行過程而變化。 
       3．輸出處理 
      程序執(zhí)行完畢后，將輸出映象寄存器，即器件映象寄存器中的Y寄存器的狀態(tài)，在輸出處理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，通過隔離電路，驅(qū)動功率放大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號，驅(qū)動外部負載。

數(shù)據(jù)通訊概述 
---- S7-300 具有多樣的通訊方式。

• 用全局數(shù)據(jù)通訊進行聯(lián)網(wǎng)的CPU之間數(shù)據(jù)包周期的交換 
• 用通訊功能塊對網(wǎng)絡(luò)其他站點進行由事件驅(qū)動的通訊。 
  - 對于聯(lián)網(wǎng)，可以使用MPI， PROFIBUS或工業(yè)以太網(wǎng)。 
  - 全局數(shù)據(jù)，通過全局數(shù)據(jù)通訊服務(wù)，聯(lián)網(wǎng)的CPU可以相互之間周期性地交換數(shù)據(jù)。(大到4gd包，每包有22字節(jié)/周期)。例如：一個CPU可以訪問另一個CPU的數(shù)據(jù)、存儲位和過程映象。全局數(shù)據(jù)通訊只可以通過MPI進行。在step7中的GD表中進行組態(tài)。 
  -通訊功能，對S7/M7/C7的通訊服務(wù)可以使用系統(tǒng)內(nèi)部塊建立起來。 
• 通過MPI的標準通訊 
• 擴展通訊通過MPI、K總線、PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)(S7-300只能作為服務(wù)器) 
  
  對于s5系列及第三方的通訊服務(wù)，可以使用非駐留塊建立。 
• 通過PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)S5兼容的通訊 
• 通過PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)標準通訊 (第三方設(shè)備)

---- 與全局數(shù)據(jù)進行對比，必須為通訊功能建立通訊連接。 

通過CP的數(shù)據(jù)通訊(點對點) 
---- 用CP 340/CP 341通訊處理模塊可以建立起經(jīng)濟而方便的點到點鏈。在3種通訊接口的基礎(chǔ)上，有多種通訊協(xié)議可以使用。

• 20 mA(TTY) 
• RS 232C/V.24 
• RS 422/RS 485 
  
  可連接下列設(shè)備： 
• S7 PLC和S5 PLC及第三方系統(tǒng) 
• 打印機 
• 機器人控制 
• 掃描儀、條碼閱讀器等

通過多點接口(MPI) 的數(shù)據(jù)通訊 
---- 多點接口(MPI)通訊口集成在 S7-300 CPU上。它可以用于簡單聯(lián)網(wǎng)。

• MPI能同時連接幾個帶 STEP 7的編程器/PC、人機界面(HMI) 
• 全局數(shù)據(jù) 
  聯(lián)網(wǎng)的CPU可以利用全局數(shù)據(jù)(GD)服務(wù)，周期性地相互進行數(shù)據(jù)交換。 (每個程序周期多允許16個GD包，每包多64字節(jié))。S7-300 cpu每次多可以交換4個含22個字節(jié)的數(shù)據(jù)包，而且多可以有16個CPU參與數(shù)據(jù)交換(用step7 v4.x以上版編程軟件)。全局數(shù)據(jù)通訊只能通過MPI接口。 
• 內(nèi)部通訊總線(K-總線) 
  CPU的MPI是直接與S7-300的K總線連接。即可以用k總線接口從編程器直接通過MPI對FM/CP模塊進行編址。 
• 功能強大的通訊技術(shù) 
  - 多32個MPI站 
  - 每個CPU多有8個動態(tài)通 
  - 訊連接用于與SIMATIC S7/M7 300/ 400、C7進行標準通訊 
  - 每個CPU多有4個靜態(tài)通訊連接用于與編程器、PC機、SIMATIC HMI系統(tǒng)和 SIMATIC S7/M7-300/ 400、C7進行擴展通訊 。 
  - 數(shù)據(jù)傳輸速度187.5千位/秒或12兆位/秒 
• 靈活的擴展能力 
  用下列可靠的部件來配置MPI通訊：LAN電纜，LAN連接器和 RS 485中繼器均采用PROFIBUS和"分布式 I/O"系列產(chǎn)品。這些部件保證了的配置。例如，在任意兩個給定的MPI節(jié)點之間可串聯(lián)多10個中繼器來跨越長距離。

通過CP進行數(shù)據(jù)通訊(PROFIBUS或工業(yè)以太網(wǎng)) 
---- 可通過CP 342/343通訊處理器將SIMATIC S7-300與 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)相連。

• SIMATIC S7-300
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S7-400
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC C7 
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，帶IM 308
• SIMATIC 505

• 出于性能原因，每條線路上連接的主站不得超過 2 個。

  以下設(shè)備可作為從站連接：

• ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
• S7-300，通過 CP 342-5
• CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP
• C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636
• 現(xiàn)場設(shè)備

• 雖然帶有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站，但是只使用 MPI 功能，另外通過 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。

  通過 PROFINET IO 進行過程通信

  SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。

  從用戶的角度來看，PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。

  可將下列設(shè)備作為 IO 控制器進行連接：

• SIMATIC S7-300
  （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC ET 200
  （使用配備 PROFINET 接口的 CPU）
• SIMATIC S7-400
  （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）

• 可將下列設(shè)備作為 IO 設(shè)備進行連接：

• ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
• ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
• SIMATIC S7-300
  （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• 現(xiàn)場設(shè)備