西门子输出模块6ES7540-1AB00-0AA0量输出模块
注意事项
● 根据相应模块的参数设置，禁用或响应所有输出：将提供参数中所设置的替换值或保
持上一个值输出并将控制过程转为安全操作模式。
● 将初始化过程映像。
● 不会更新过程映像。
要在启动过程中读取输入的当前状态，可通过直接 I/O 访问来访问各输入。
要在启动过程中初始化输出，可通过过程映像或通过直接 I/O 访问来写入值。在转换
到 RUN 模式过程中将在输出中输出这些值。
● CPU 始终以暖启动方式启动。
– 将初始化非保持性位存储器、定时器和计时器。
– 将初始化数据块中的非保持性变量。
● 在启动期间，尚未运行循环时间监视。
● CPU 按启动组织块编号的顺序处理启动组织块。无论所选的启动模式如何，CPU 都
会处理所有编程的启动组织块。（图“设置启动特性”）。
● 如果发生相应事件，则 CPU 可在启动期间启动以下 OB：
– OB 82：诊断中断
– OB 83：可移除/插入的模块
– OB 86：机架错误
– OB 121：编程错误（仅限全局错误处理）
– OB 122：超时（仅限全局错误处理）
关于如何使用全局和本地错误处理的相关说明，请参见 STEP 7 在线帮助。
在转换为 RUN 模式之后，CPU 才会启动其它所有 OB。
调试
11.5 操作模式
自动化系统
268 系统手册, 11/2019, A5E03461186-AF
预期组态和实际组态不匹配时的响应
到 CPU 的组态表示所需的组态。实际组态是指自动化系统的实际组态。如果预期组
态和实际组态有所不同，则 CPU 的行为将由硬件兼容性设置。有关硬件兼容性的更
多信息，请参见“操作模式的转换 (页 272)”部分。
取消启动
如果启动期间出错，CPU 将取消启动并回到 STOP 模式。
在以下情况下，CPU 不执行启动或者会中断启动：
● 未插入 SIMATIC 存储卡或插入的存储卡无效。
● 必须将硬件配置到 CPU。
组态启动特性
在 CPU 属性的“启动”(Startup) 组中组态该 CPU 的特性。
 调试
11.5 操作模式
自动化系统
系统手册, 11/2019, A5E03461186-AF 269
设置启动特性
要设置启动特性，请按以下步骤操作：
1. 在 STEP 7 硬件和网络编辑器的设备视图中选择 CPU。
2. 在“常规”(General) 下的属性中，选择“启动”(Startup) 区域。
图 11-2 设置启动特性
① 在上电后设置启动类型
② 定义插槽中的模块与所组态的模块无法匹配时的启动特性。该参数适用于 CPU 和所
有未选择其它设置的模块。
• 仅在兼容时启动 CPU：在这种设置下，已组态插槽中的模块必须与已组态模块兼
容。兼容表示模块匹配输入和输出的数量，且必须匹配其电气和功能属性。
• 即使不兼容也启动 CPU：在这种设置下，CPU 的启动与所插入的模块类型无关。
对于本地使用的模块，可以在参数“比较预设模块和实际模块”中针对每个插槽单独组
态硬件兼容性。更改模块的硬件兼容性设置时，CPU 中的设置不适用于该模块。
③ 时间段（默认值：60000 ms），在此时间段内，集中式 I/O 和分布式 I/O 必
须已就绪。在 CPU 启动过程中，将为通信模块 (CM/CP) 提供电压和通信参数。该参
数分配时间将为一个时间段，在此时间段内，连接到通信模块 (CM/CP) 的 I/O 模
块必须准备就绪。
集中式 I/O 和分布式 I/O 在参数分配时间内准备就绪后，CPU 将立即转入 RUN 模
式。
如果集中式 I/O 和分布式 I/O 在组态时间内未准备就绪，则 CPU 的启动特性将取决于
硬件兼容性设置。
调试
11.5 操作模式
西门子输出模块6ES7540-1AB00-0AA0量输出模块
西门子输出模块
西门子交换机




自动化系统
270 系统手册, 11/2019, A5E03461186-AF
“ “ 比较预设组态和实际组态 ”(Comparison preset to actual configuration) 参数的示例
“仅在兼容时启动 CPU”
具有 32 个数字量输入的 DI 32x24VDC HF 输入模块可以是具有 16 个数字量输入的
DI 16x24VDC HF 输入模块的兼容替代模块。引脚分配和所有电气和功能特性完全相同。
“即使不兼容也启动 CPU”(Startup CPU even if mismatch)
在此插槽中插入了模拟量输出模块，而不是已组态的数字量输入模块，或者此插槽以及后
续所有插槽中都没有模块。虽然无法访问已组态的输入，但 CPU 仍然启动。
请注意，在此情况下，用户程序无法正常运行，因此必须采取适当措施！
11.5.2 STOP 模式
响应
CPU 不以 STOP 模式执行用户程序。
根据相应模块的参数设置，禁用或响应所有输出：将提供参数中所设置的替换值或保持上
一个值输出，从而将控制过程保持在安全操作模式。
 调试
11.5 操作模式
自动化系统
系统手册, 11/2019, A5E03461186-AF 271
11.5.3 RUN 模式
响应
在“RUN”模式下，将执行循环程序、时间驱动型和中断驱动型程序。每个程序循环中将自
动更新“自动更新”过程映像区中的地址。更多信息，请参见“过程映像和过程映像分区
(页 200)”部分。
执行用户程序
当 CPU 写入输出和读取输入时，循环程序将从条指令开始执行并运行到最后一条指
令。高优先级的事件（如，硬件中断、诊断中断和通信）可中断循环程序执行并延长循环
时间。
如果已组态循环时间，则 CPU 将在此循环时间过后才结束该循环，即使用户程
序提早完成。
操作系统将监视循环程序的执行时间是否超出一个可组态的上限值（即，循环时
间）。通过调用 RE_TRIGR 指令，可在程序的任何位置处重新启动时间监视。
如果循环程序超过循环时间，则操作系统会启动时间错误 OB (OB 80)。如果该 OB
不存在，则 CPU 将忽略超出循环时间监视。如果第二次超出循环监视时间（如，执
行时间错误 OB 时），CPU 将转入 STOP 模式。操作模式的转换 影响
① POWER ON →
STARTUP
接通电源后，发生以下情况时，CPU 将切换为
“STARTUP”模式：
• 硬件配置与程序块一致。
• 设置启动类型“暖启动 - RUN”(Warm restart -
RUN)。
或
• 设置启动类型“断电前的暖启动模式”(Warm
restart mode before POWER OFF)，且
CPU 在断电之前处于 RUN 模式。
CPU 将清空非保持性存储器
中的内容，并将非保持性 DB
中的内容复位为装载存储器
的起始值。同时保留保持性
存储器和保持性 DB 中的内
容。
将保留诊断缓冲区中的
500 个条目。
② POWER ON →
STOP
接通电源后，发生以下情况时，CPU 将转入
“STOP”模式：
• 硬件配置与程序块不一致。
或
• 启动类型“不重启”(No restart)。
或
• 设置启动类型“断电前的暖启动模式”(Warm
restart mode before POWER OFF)，且
CPU 在断电之前处于 STOP 模式。
CPU 将清空非保持性存储器
中的内容，并将非保持性 DB
中的内容复位为装载存储器
的起始值。同时保留保持性
存储器和保持性 DB 中的内
容。
将保留诊断缓冲区中的
500 个条目。操作模式的转换 影响
③ STOP →
STARTUP
在以下情况下，CPU 将切换为“STARTUP”模
式：
• 硬件配置与程序块一致。
• 通过编程设备或显示屏将 CPU 设置为“RUN”
模式，且模式选择开关处于 RUN 位置处。
或
• 将模式选择器从 STOP 设为 RUN 或按操作
模式按钮 RUN 。 1)
CPU 将清空非保持性存储器
西门子输出模块6ES7540-1AB00-0AA0量输出模块
西门子输出模块
西门子交换机



中的内容，并将非保持性 DB
中的内容复位为装载存储器
的起始值。同时保留保持性
存储器和保持性 DB 中的内
容。
将保留诊断缓冲区中的
500 个条目。
④ STARTUP →
STOP
在下列情况下，CPU 将从“STARTUP”模式返回
“STOP”模式：
• CPU 在启动过程中检测到错误。
• 通过编程设备、显示屏或模式选择开关/键，
将 CPU 设置为“STOP”模式。 1)
• CPU 在启动 OB 中执行 STOP 命令。
操作模式的转换对数据无影
响。
⑤ STARTUP →
RUN
在下列情况下，CPU 将从“STARTUP”模式进入
“RUN”模式：
• CPU 已对 PLC 变量进行了初始化。
• CPU 已成功启动块。
⑥ RUN → STOP 在下列情况下，CPU 将从“RUN”模式返回
“STOP”模式：
• CPU 检测到防止进一步工作的错误。
• CPU 在用户程序中执行 STOP 命令。
• 通过编程设备、显示屏或模式选择开关/键，
将 CPU 设置为“STOP”模式。 1)CPU 存储器复位
存储器复位的基础知识
CPU 必须处于 STOP 模式才能进行存储器复位。
存储器复位使 CPU 恢复其“初始状态”。
存储器复位意味着：
● 断开 PG/PC 和 CPU 间的现有在线连接。
● 会删除工作存储器中的内容以及保持性和非保持性数据（通过手动存储器复位）。
● 诊断缓冲区、时间、IP 地址被保留。
● 随后，CPU 通过已装载的项目数据（硬件配置、代码块和数据块以及强制作业)进行
初始化。CPU 将此数据从装载内存复制到工作存储器。
结果：
– 如果在硬件配置中设置了 IP 地址（“在项目中设置 IP 地址”(Set IP address in the
project) 选项）且带有该项目的 SIMATIC 存储卡处于 CPU 中，则存储器复位后该
IP 地址有效。
– 数据块不再具有当前值，而是具有其组态的起始值。
– 强制作业保持。
检测 CPU 存储器复位
RUN/STOP LED 黄色指示灯以 2 Hz 为频率闪烁。复位完成后，CPU 将切换为 STOP 模
式。RUN/STOP LED 指示灯点亮（黄色常亮）。
 调试
11.6 CPU 存储器复位
自动化系统
系统手册, 11/2019, A5E03461186-AF 275
存储器复位后的结果
下表简要列出了存储器复位后，存储器对象中的内容。
表格 11- 5 存储器复位后的存储器对象
存储器对象 内容
数据块和背景数据块的实际值 已初始化
位存储器、定时器和计数器 已初始化
工艺对象的保持性变量
（如，值编码器的校准值）
保留
诊断缓冲区条目 保留
IP 地址 保留
设备名称 保留
运行时间定时器的计数器读数 保留
时间 保留仅当关闭电源电源之后，才能卸下或安装前连接器和 I/O 模块。
注意
可能导致物理损坏
如果安装或卸下仍在通电状态的前连接器和/或 I/O 模块，则可能导致设备出现不确定的
情况。
S7-1500 自动化系统/ET 200MP 分布式 I/O 系统可能会因此而发生损坏。
因此，只能安装/卸下处于断电状态的前连接器和/或 I/O 模块。
在设备规划过程中，请务必确保遵循相关的要求、标准和安全指南。
13.2 更换显示屏/ / 前盖
更换显示屏（标准，F F- - CPU/ 紧凑型 CPU ，订货号 6ES751x- - xxx02- - 0AB0/6ES751x- - 1CK01- - 0AB0 ）
显示屏可插入。可以在运行 (RUN) 期间卸下或更换显示屏。卸下或更换显示屏不会影响
运行中的 CPU。
要从 CPU 卸下显示屏，请按以下步骤操作：
1. 向上翻开前盖板。
2. 从前面将 3.5 mm 螺丝刀按入显示屏的解锁机构。解锁机构位于显示屏正上方的中间
位置。
3. 从上方轻轻按下螺丝刀，从支架上撬出显示屏。
4. 向上卸下显示屏。
5. 您已卸下显示屏。
6. 将新的显示屏置于 CPU 中，并将其牢固地按在顶部区域，直到听到接合声。
7. 将前盖向下翻转到位。
维护
13.2 更换显示屏/前盖
自动化系统
308 系统手册, 11/2019, A5E03461186-AF
下图显示了 CPU 1511-1 PN 的操作示例。
图 13-1 卸下显示屏
警告
在 在 2 区危险区域中可能会发生人身伤害或财产损失
在危险区域 2 区中，如果在 S7-1500 自动化系统运行期间卸下或安装显示屏，则可能发
生人身伤害或财产损失。
在危险区域 2 区中，卸下或安装显示屏前，始终确保断开 S7-1500 自动化系统的电源。
 维护
13.2 更换显示屏/前盖
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西门子输出模块
量输出模块



自动化系统
系统手册, 11/2019, A5E03461186-AF 309
交换前盖板
前盖板可插入。如有必要，可在运行期间 (RUN) 卸下或更换前盖板。卸下或更换前盖板
不会影响操作中的 CPU。
要从 CPU 卸下前盖板，请按以下步骤操作：
1. 向上翻开前盖板，直至前盖板与模块前部呈 90°角。
2. 在前盖板的顶部区域，按住锚点。同时，朝您的方向拉动前盖板，将其卸下。
3. 将新的前面板（与模块成 90° 角）从前面插入锚点，直到听到接合声。
4. 将前盖向下翻转到位。
下图为 CPU 1516-3 PN/DP 的示例视图。
① 卸下和安装前面板时用到的坚固件
图 13-2 卸下和安装前面板
警告
在 在 2 区危险区域中可能会发生人身伤害或财产损失
在危险区域 2 区中，S7-1500 自动化系统运行期间拆下或安装前面板可能出现人员伤害
或财产损失。
在危险区域 2 区中拆下或安装前面板前，确保已经断开 S7-1500 自动化系统的电源。
维护
13.3 更换 I/O 模块和前连接器
自动化系统
310 系统手册, 11/2019, A5E03461186-AF
13.3 更换 I/O 模块和前连接器
13.3.1 / I/ O 模块和前连接器上的编码元件
功能
S7-1500 自动化系统/ET 200MP 分布式 I/O 系统的 I/O 模块的所有前连接器都相同。编码
元件可防止将前连接器插入具有不同电气引脚分配的模块中。
I/O 模块的出厂状态
在出厂交付时，编码元件位于 I/O 模块中。
图 13-3 I/O 模块中的编码元件（交货清单）
 维护
13.3 更换 I/O 模块和前连接器
自动化系统
系统手册, 11/2019, A5E03461186-AF 311
前连接器上的编码元件
首次将前连接器插入 I/O 模块中时，编码元件的一部分会插在前连接器中。如果从 I/O 模
块卸下前连接器，那么编码元件的一半会留在前连接器中，另一半留在 I/O 模块中。
图 13-4 I/O 模块/前连接器中的编码元件
经编码的前连接器可以插到具有相同电气引脚分配的模块中。
请参见“应用规划 (页 106)”部分。
注意
可能导致物理损坏
如果更换或移除了编码元件，则仍可将前连接器插入未正确接线电气连接的模块中。
但这可能会损坏模块和/或所连的传感器和执行器。甚至会导致设备出现危险状态。
除非要在不同模块上使用前连接器并相应更改过程接线，否则请不要更换编码元件。
更换编码元件的用例
● 更换 I/O 模块，例如，由于有缺陷或组态错误
● 更换前连接器
维护
13.3 更换 I/O 模块和前连接器
自动化系统
312 系统手册, 11/2019, A5E03461186-AF
故障安全模块的附加电 子编码元件
在出厂交付时，故障安全模块不仅带有机械编码元件，同时还有一个电子可写式存储器，
用于存储 PROFIsafe 地址。
① 电子编码元件
图 13-5 出厂交付时，带有电子编码元件的 F 模块
 维护
13.3 更换 I/O 模块和前连接器
自动化系统
系统手册, 11/2019, A5E03461186-AF 313
在 F 模块中插入前连接器时，电子编码元件将完全卡入前连接器中。如果从 F 模块中取
出前连接器，则故障安全模块中带有 PROFIsafe 地址的存储器将保留在前连接器中。
① 电子编码元件
图 13-6 带有电子编码元件的前连接器
13.3.2 更换 I/O 模块
简介
● 先将前连接器插入到 I/O 模块中，编码元件的一部分会插在前连接器中。
● 对于故障安全模块，F 模块中带有 PROFIsafe 地址的电子编码元件也将完全卡入前连
接器中。
西门子输出模块6ES7540-1AB00-0AA0量输出模块

西门子输出模块
量输出模块



使用相同类型的模块更换 I/O 模块时，如果使用 F 模块，则前连接器中已包含有正确的编
码元件。
结果：插入原前连接器之前，必须从新 I/O 模块中卸下编码元件。要更换 I/O 模块，请按以下步骤操作：
已卸下要更换的 I/O 模块。
有关移除 I/O 模块的信息，请参见安装 I/O 模块 (页 146)部分。
1. 对于新的 I/O 模块，需使用螺丝刀从前连接器中撬出另一半机械编码元件。
说明
机械编码元件的排列取决于模块的类型：从 I/O 模块上撬出另一机械编码元件之前，
需先检查该编码元件在前连接器上的位置。
对于新的故障安全模块，还需从 F 模块卸下电子编码元件。
图 13-7 将编码元件从 I/O 模块撬出
2. 将现有的前连接器插到新 I/O 模块中（相同模块类型），直至听到锁定就位的声音。
13.3.3 更换前连接器
简介
● 首次将前连接器插入到 I/O 模块时，需要将机械编码元件的一部分卡入前连接器中。
● 对于故障安全模块，F 模块中带有 PROFIsafe 地址的电子编码元件也将完全卡入前连
接器中。
使用新的连接器替换故障的前连接器时，需将编码元件转移到新的前连接器上。
 维护
13.3 更换 I/O 模块和前连接器
自动化系统
系统手册, 11/2019, A5E03461186-AF 315
操作步骤
已将前连接器从模块上卸下并松开接线。如果将前连接器用于模拟量模块，则还需要卸下
电源元件和元件。要更换前连接器，请按以下步骤操作：
1. 从前连接器上移除机械编码元件时，请务必小心，防止损坏编码元件。
图 13-8 从前连接器上移除机械编码元件。
说明
编码元件取决于模块类型。
2. 将移除的机械编码元件插入新的前连接器中。
图 13-9 将机械编码元件插入新的前连接器中
维护
13.3 更换 I/O 模块和前连接器
自动化系统
316 系统手册, 11/2019, A5E03461186-AF
3. 对于 F 模块，还需特别注意：
– 从前连接器上移除电子编码元件时，请务必小心，防止损坏编码元件。
– 将移除的电子编码元件插入新的前连接器中。
图 13-10 从前连接器移除电子编码元件并插入新的前连接器中
4. 将新前连接器插入现有 I/O 模块，直至听到锁定就位的声音。
5. 接线新的前连接器。
 维护