SIMATIC S7-318 CPU318-2DP 存储器原理

CPU318-2DP 存储器可以通过下列 3 个区域写入数据：装载存储器、主存储器和系统存储器。

• 装载存储器：
  装载存储器可以分为外部装载存储器和内部装载存储器。内部装载存储器是 RAM 存储器，它集成在 CPU 中。程序块可以从编程设备 （PG） 中，通过“PLC/Load”传送到 CPU 中的装载存储器。此处同时更新主存储器，这样与运行系统相关的代码和数据块便传送到主存储器。
  可以通过 RAM 存储卡或闪存卡来扩展装载存储器。这样，存储卡便可以作为外部装载存储器使用。
  
  如果插入了闪存卡，则通过“PLC >Load user program onto memory card”将块 传送到外部装载存储器。但是，对于使用“PLC >Load user program onto memory card”的情况，在传送用户程序之前，必须首先将 CPU 设置成 STOP 模式。
  如果插入了 RAM 存储卡，则可以通过“PLC > Load”将程序 传送到 CPU。此处同时还会更新主存储器，这样与运行系统相关的代码和数据块便传送到主存储器。首先会填充内部 RAM 装载存储器。只有在内部装载存储器已满时，才会将其它块写入到 RAM 存储器。 

所有程序块和数据块都可以通过编程设备 （PG） 加载到装载存储器中。

• 通过存储卡扩展装载存储器：
  下列几点决定了将使用哪个存储卡：

  • 在电源 OFF 或没有后备电池的情况下，是否要在存储卡上保留用户程序？ 如果是，则将需要使用存储卡。
    警告：
    如果使用不带 后备电池的闪存卡，则在电源 OFF 时装载存储器的 RAM 部分中的块和数据 （主存储器和系统存储器） 将会丢失。

  • 是否需要能够在 RUN 模式下更改用户程序，以及程序是否太大无法装载到内部 RAM 中？如果是，则将需要使用 RAM 存储卡。当使用 RAM 存储卡时，系统必须装配电池，这样才能在发生电源故障时备份 RAM 存储卡数据和内部 RAM 中的数据。

• 如果在系统中插入了存储卡，则操作系统将会请求整机复位 （STOP LED 以 0.5 Hz 的频率缓慢闪烁）。可以按照下列方式启动复位过程：将开关移动到 MRES 位置，然后再将其移回到 STOP 位置。然后，STOP LED 将以 2 Hz 的速率闪烁至少 3 秒钟 （执行整机复位），此后该指示灯将一直点亮。如果插入了闪存卡，则在整机复位之后，CPU 将从闪存卡中复制用户程序和保存的系统参数到主存储器。
  
  重要事项：
  在处理程序过程中，必须保持存储卡一直插入。如果在电源 ON 时插入或拔出存储卡，则 CPU 将请求整机复位，此时 STOP LED 将以 0.5 Hz 的频率缓慢闪烁。如果在电源 OFF 时插入或拔出了存储卡，则重新上电后 CPU 会自动执行整机复位。

• 主存储器：
  主存储器分为两部分。其中一部分用于与运行系统相关的代码。过程输入映像 （PII）、过程输出映像 （POI） 和诊断缓冲区也存储在主存储器的代码部分内。主存储器的另外一部分用于与运行系统相关的数据，同时还包含了来自本地数据堆栈的数据。主存储器是电池 备份的 RAM。
  如果在“HW Config > Object properties > ...”中通过参数分配重新划分了主存储器，则在加载系统数据到 CPU 时，将会重新组织主存储器。其结果是，由 SFC 生成的数据块将被删除，而其它数据块将会使用装载存储器中的初始值来预设。一旦用户更改了下列参数，在加载系统数据时，就会重新更改主存储器中用于代码或数据块的部分：
  - 过程映像的大小 （以字节为单位；在“Cycle/Clock marker”标签中）
  - 通讯资源 （在“Memory”标签中）
  - 诊断缓冲区的大小 （在“Diagnostics/Clock”标签中）
  - 所有优先级的本地数据的数量 （“Memory”标签）
  
  如果更改了系统数据，则在参数分配期间需要考虑下列存储要求：

• 系统存储器：
  系统存储器 （RAM） 包含了存储器元素，它决定了 CPU 可以使用多少数量的这类元素，例如标记 （M）、定时器 （T） 和计数器 （Z）。此外，系统内存还包含块堆栈和中断堆栈。在 CPU 的系统存储器中还有临时存储器容量，是为本地数据堆栈预留的，用于诊断缓冲区和通讯资源。只有在块处于活动状态时，系统存储器的临时存储器中的该数据才保持有效。一旦块关闭，在主存储器中将不再保持该数据 （临时本地数据）。
  注意事项:
  在主存储器和系统存储器的区域中，程序处理的执行是独占的。

在 POWER ON 之后 CPU 如何运行

在系统上电之后，首先会进行检查，以确定是否有后备电源。
如果 POWER ON 带有后备电源，则系统将会执行在硬件配置中的 CPU 属性/启动内选择的启动模式 （重启动、新启动、冷启动）。
如果 POWER ON 没有后备 电源，并且插入了闪存卡，则与运行系统相关的代码和数据块将从装载存储器中传送到主存储器内。

重要事项：
SIMATIC CPU318-2DP 的存储器原则和 SIMATIC S7-400 CPU 的类似。