PLC編程，組織塊與中斷塊的配置原理和編程方法

操作系統中央處理器軟件硬件超級任天堂工控自動化聯盟 2019-06-06

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組織塊OB是操作系統與用戶程序之間的接口，組織塊由操作系統調用，組織塊中的程序是用戶編寫的。S7 plc的組織塊用來創建在特定的時間執行的程序或相應特定事件的程序，例如延時中斷OB、外部硬件中斷OB和錯誤中斷OB等。

一、中斷的基本概念

1、中斷過程

中斷處理用來實現對特殊內部事件或外部事件的快速響應，如果沒有中斷，CPU循環執行組織塊OB1,因為除了背景組織塊OB90以外，OB1的中斷優先級最低，CPU檢測到中斷源的中斷請求，操作系統在執行完當前程序的當前指令（即斷點處）後，立即響應中斷。CPU暫停正在執行的程序，調用中斷源的中斷組織塊OB來處理，執行完中斷組織塊後，返回被中斷的程序斷點處繼續執行原來的程序。

有中斷事件發生時，如果沒有下載相應的組織塊，CPU將會進入STOP模式，即使生成和下載一個空的組織塊，出現相應的中斷事件時，CPU也不會進入STOP模式。

PLC的中斷源可能來自I/O模塊的硬件中斷，或者來自CPU模塊內部的軟件中斷，例如時間中斷、延時中斷、循環中斷和編程錯誤引起的中斷。

一個OB的執行被另一個OB中斷時，操作系統對現場進行保護，被中斷的OB的局部數據壓入L堆棧（局部數據堆棧），被中斷的斷點處的現場信息保存在I堆棧（中斷堆棧）和B堆棧（塊堆棧）中。中斷程序不是由邏輯塊調用，而是在中斷事件發生時由操作系統調用，因為不能預知系統何時調用中斷程序，中斷程序不能改寫其他程序中可能正在使用的存儲器，中斷程序應儘可能的使用局部變量。編寫中斷程序應越短越好，減少中斷程序的執行時間，減少對其他事件處理的延遲，否則可能引起主程序控制的設備操作異常。

2、組織塊的分類

組織塊只能由操作系統啟動，它由變量聲明表和用戶編寫的控制程序組成。

（1）啟動組織塊：用於系統初始化，CPU上電或操作模式切換到RUN時，S7-300執行OB100,S7-400根據組態的啟動方式執行OB100~OB102中的一個。

（2）循環執行OB1:需要連續執行的程序放在OB1中，循環執行。

（3）定期執行的組織塊：包括時間中斷組織塊OB10~OB17，和循環中斷組織塊OB30~OB38，可以根據設定的日期時間或時間間隔執行中斷程序。

3、中斷的優先級：也就是組織塊的優先級，如果在執行中斷程序（組織塊）時，又檢測到一個終端請求，CPU將比較兩個中斷源的中斷優先級，如果優先級相同，按照產生中斷請求的先後次序進行處理。如果後者的優先級比正在執行的OB的優先級高，將中止當前的正在處理的OB，

4、對終端的控制：時間中斷和延時中斷有專用的允許處理中斷和禁止中斷的系統功能SFC。

SFC39“DIS_INT”用來禁止中斷和異步錯誤處理，可以禁止所有中斷，有選擇的禁用某些優先級範圍的中斷，或者只禁止指定的某個中斷；

SFC40“EN_INT”用來激活新的中斷和異步錯誤處理，激活中斷是指允許處理中斷，做好了在中斷事件出現時執行對應的組織塊的準備。可以全部允許或有選擇的允許。

SFC41“DIS_AIRT”延遲處理比當前優先級更高的中斷和異步錯誤，直到用SFC42允許處理中斷或當前OB執行完畢，SFC42“EN_AIRT”用來允許立即處理被SFC41暫時禁止的中斷和異步錯誤，SFC41和SFC42配對使用。

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二、啟動組織塊

1、CPU的啟動模式和啟動組織塊

400的CPU有3中啟動方式，暖啟動、熱啟動和冷啟動，300CPU只能暖啟動，參見下圖：

用戶可以通過在啟動組織塊中編寫程序，用來設置CPU的初始化操作，例如設置開始運行時的某些變量的初始值和輸出模塊的初始值等。

1）暖啟動過程映像數據以及非保持的存儲器位、定時器和計數器被複位。具有保持功能的存儲器位、定時器、計數器和所有的數據塊將保留原數值，執行一個OB100後，循環執行OB1，將模式選擇開關從STOP切換到RUN，執行一次暖啟動。

2）熱啟動：400CPU在RUN模式下電源突然丟失，很快又重新上電，將執行OB101，自動完成熱啟動，從上次RUN模式結束時程序被中斷之處繼續執行，不對計數器等復位。

3）冷啟動：所有系統存儲區均被清除，即復位為零，包括有保持功能的存儲區。調用OB102後循環執行OB1。

2、循環中斷組織塊

循環中斷組織塊用於按精確時間間隔循環執行中斷程序，例如週期性執行閉環控制系統PID控制程序，間隔時間從cpu從STOP切換到RUN開始計算。S7-300大多數只能使用OB35,其餘CPU可以實用的循環中斷OB的個數和CPU型號有關。時間間隔不能小於5ms。時間間隔過短，還沒有執行完循環中斷程序又開始調用它，將會產生時間錯誤時間，調用OB80,如果沒有調用OB80,CPU將進入STOP。

舉例說明：

硬件組態如下：採用CPU315-2DP，雙擊硬件組態中的CPU，打開屬性對話框，由【週期性中斷】選項卡可知只能使用OB35。