CPU存储器的作用和原理

PLC的操作系统使PLC具有基本的智能，能够完成PLC设计者规定的各种工作。用户程序由用户设计，它使PLC能完成用户要求的特定功能。用户程序存储器的容量以字节Byte，B）为单位。

1.PLC使用的物理存储器

（1）随机存取存储器（RAM）

CPU可以读出RAM中的数据，也可以将数据写入RAM，因此RAM又叫读/写存储器。它是易失性的存储器，电源中断后，储存的信息将会丢失。

RAM的工作速度高，价格便宜，改写方便。在关断PLC的外部电源后，可以用锂电池来保存RAM中储存的用户程序和数据。需要更换锂电池时，由PLC发出信号，通知用户。

（2）只读存储器（ROM）

ROM的内容只能读出，不能写入。它是非易失的，电源消失后，仍能保存储存的内容，ROM一般用来存放PLC的操作系统。

（3）快闪存储器和EEPROM

快闪存储器（Flash EPROM）简称为FEPROM，可以电擦除可编程的只读存储器简称为EEPROM。可以用编程装置对它们编程，它们兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点，但是将信息写入它们所需的时间比RAM长得多。它们用来存放用户程序和断电时需要保存的重要数据。

2.微存储卡

基于FEPROM的微存储卡简称为MMC，用于在断电时保存用户程序和某些数据。

MMC用来作S7-300和ET 200S的CPU的装载存储器，下载的程序和数据用MMC保存。如果S7-300的CPU未插MMC，不能下载STEP 7的程序和数据。应当注意，不能带电插拔MMC，否则会丢失程序或损坏MMC。西门子的PLC必须使用西门子专用的MMC，不能使用数码产品通用的MMC。

不能用CPU的模式选择开关的操作来删除下载到MMC的系统数据和程序。为了完成上述操作，首先建立好PLC与计算机之间的通信连接，单击SIMATIC管理器工具栏上的在线按钮 ，打开在线视图，选中块文件夹中需要删除的块，按计算机的〈Delete〉（删除）键删除它们。不能删除CPU中集成的SFB和SFC块。

如果忘记了密码，只能用西门子专用编程器上的读卡槽或用西门子带USB接口的读卡器，使用SIMATIC管理器的菜单命令“文件”→“S7存储卡”→“删除”命令，删除MMC上的程序、数据和密码，这样MMC就可以作为一个未加密的空卡使用了。(www.xing528.com)

3.CPU的存储器

CPU的存储器包括装载存储器、工作存储器和系统存储器。工作存储器类似于计算机的内存条，装载存储器类似于计算机的硬盘。

（1）装载存储器

CPU的装载存储器用于保存不包含符号地址和注释的逻辑块、数据块和系统数据（硬件组态、通信连接和模块的参数等）。下载程序时，用户程序（逻辑块和数据块）被下载到装载存储器，符号表和注释保存在编程设备中。在PLC上电时，CPU把装载存储器中的可执行部分复制到工作存储器。CPU断电时需要保存的数据被自动保存到装载存储器中。

S7-300 CPU没有集成的装载存储器，它用MMC作装载存储器。必须插入MMC，才能下载和运行用户程序，CPU与MMC是分开订货的。

S7-400的CPU有集成的装载存储器（带后备电池的RAM），也可以用FEPROM存储卡或RAM存储卡来扩展装载存储器（见图2-8）。

（2）工作存储器

工作存储器是集成在CPU中的高速存取的RAM存储器，用于存储CPU运行时的用户程序和数据，例如组织块、功能块、功能和数据块。为了保证程序执行的快速性和不过多地占用工作存储器，只有与程序执行有关的块被保存到工作存储器。用模式选择开关复位CPU的存储器时，RAM中的程序被清除，FEPROM中的程序不会被清除。

图2-8 CPU的存储器

（3）系统存储器

系统存储器是CPU为用户程序提供的存储器组件，用于存放用户程序的操作数据，例如过程映像输入、过程映像输出、位存储器、定时器和计数器、块堆栈、中断堆栈和诊断缓冲区等。在调用逻辑块时，系统存储器中的局部数据堆栈用来储存块的临时数据。