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PLC的程序分為操作系統(tǒng)和用戶程序,操作系統(tǒng)用來實(shí)現(xiàn)與特定的控制任務(wù)無關(guān)的功能,處理PLC的啟動(dòng)、刷新過程映像輸入/輸出表、調(diào)用用戶程序、處理中斷和錯(cuò)誤、管理存儲(chǔ)區(qū)和處理通信等。用戶程序包含處理用戶特定的自動(dòng)化任務(wù)所需要的所有功能。
1. 用戶程序的結(jié)構(gòu)
STEP7將用戶編寫的程序和程序所需的數(shù)據(jù)放置在塊中,使單個(gè)的程序部件標(biāo)準(zhǔn)化。通過塊與塊之間類似于子程序的調(diào)用,使用戶程序結(jié)構(gòu)化,可以簡化程序組織,使程序易于修改、查錯(cuò)和調(diào)試。塊結(jié)構(gòu)顯著地增加了PLC程序的組織透明性、可理解性和易維護(hù)性。各種塊的簡要說明見表4-1,OB、FB、FC、SFB和SFC都包含程序,統(tǒng)稱為邏輯塊。程序運(yùn)行時(shí)所需的大量數(shù)據(jù)和變量存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)塊中。
可以將控制任務(wù)分層劃分為工廠級(jí)、車間級(jí)、生產(chǎn)線、設(shè)備等多級(jí)任務(wù),分別建立與各級(jí)任務(wù)對應(yīng)的邏輯塊。每一層的控制程序(邏輯塊)作為上一級(jí)控制程序的子程序,前者又可以調(diào)用下一級(jí)的子程序。這種調(diào)用稱為嵌套調(diào)用,即被調(diào)用的塊又可以調(diào)用別的塊。
可以多次重復(fù)調(diào)用同一個(gè)塊,來處理同一類任務(wù)。FB和FC的內(nèi)部應(yīng)全部使用局部變量,不使用I、Q、M、T、C和共享數(shù)據(jù)塊中的全局地址。這樣的塊具有很好的可移植性,不作任何修改,就可以用于其他項(xiàng)目。
FB和FC通過其輸入、輸出參數(shù)來實(shí)現(xiàn)與“外部”的數(shù)據(jù)交換,即與過程控制的傳感器和執(zhí)行器、用戶程序中的其他塊交換數(shù)據(jù)。在塊調(diào)用中,調(diào)用者可以是各種邏輯塊,被調(diào)用的塊是OB之外的邏輯塊。調(diào)用功能塊和系統(tǒng)功能塊時(shí)需要為它們*一個(gè)背景數(shù)據(jù)塊,后者隨這些塊的調(diào)用而打開,在調(diào)用結(jié)束時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。
在圖4-1中,OB1調(diào)用FB1,F(xiàn)B1調(diào)用FC1,應(yīng)按下面的順序創(chuàng)建塊FC1→FB1及其背景數(shù)據(jù)塊→OB1,即編程時(shí)被調(diào)用的塊應(yīng)該是已經(jīng)存在的。
如果出現(xiàn)中斷事件,CPU將停止當(dāng)前正在執(zhí)行的程序,去執(zhí)行中斷事件對應(yīng)的組織塊OB(即中斷程序)。中斷程序執(zhí)行完后,返回到程序中斷處繼續(xù)執(zhí)行。
2.組織塊(OB)
組織塊是操作系統(tǒng)與用戶程序的接口,由操作系統(tǒng)調(diào)用,用于控制掃描循環(huán)和中斷程序的執(zhí)行、PLC的啟動(dòng)和錯(cuò)誤處理等,CPU的檔次越高,能使用的同類型組織塊越多。
(1) OB1
OB1是用戶程序中的主程序,CPU的操作系統(tǒng)完成啟動(dòng)過程后,將循環(huán)執(zhí)行OB1,可以在0B1中調(diào)用其他邏輯塊。
(2)事件中斷處理
如果出現(xiàn)中斷事件,例如時(shí)間中斷、硬件中斷和錯(cuò)誤處理中斷等,當(dāng)前正在執(zhí)行的塊在當(dāng)前指令執(zhí)行完后被停止執(zhí)行(被中斷),操作系統(tǒng)將會(huì)調(diào)用一個(gè)分配給該事件的組織塊。該組織塊執(zhí)行完后,被中斷的塊將從斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行。
這意味著部分用戶程序不必在每次循環(huán)中處理,而是在需要時(shí)才被及時(shí)地處理。處理中斷事件的程序放在該事件驅(qū)動(dòng)的 OB 中。
(3)中斷的**級(jí)
OB按觸發(fā)事件分成幾個(gè)級(jí)別,這些級(jí)別有不同的**級(jí),高**級(jí)的OB可以中斷低**級(jí)的0B。
3.臨時(shí)局部數(shù)據(jù)
生成功能和功能塊時(shí)可以聲明臨時(shí)局部數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是臨時(shí)的,退出邏輯塊時(shí)不保留臨時(shí)局部數(shù)據(jù)。它們又是局部(Local)數(shù)據(jù),只能在生成它們的邏輯塊內(nèi)使用。CPU按**級(jí)劃分局部數(shù)據(jù)區(qū),同一**級(jí)的塊共用一片局部數(shù)據(jù)區(qū)??梢杂肧TEP7改變S7-400 每個(gè)**級(jí)的局部數(shù)據(jù)區(qū)的大小(見圖2-35)。
除了臨時(shí)局部數(shù)據(jù)外,所有的邏輯塊都可以使用共享數(shù)據(jù)塊中的共享數(shù)據(jù)。
詞條
詞條說明
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