第5章S7300的组织块和中断处理课件

1、第5章 S7-300的组织块及中断处理电气工程学院电子信息工程系-2022/7/172教学内容和要求内容：组织块的组成及分类、 循环执行的组织块OB1定期执行的组织块及中断处理、事件驱动的组织块和中断处理启动组织块和中断处理、背景组织块要求：了解组织块的组成和分类。掌握块的使用及其中断组织块的功能及系统功能块的使用2学时 -2022/7/1735.1 组织块概述5.2 循环执行的组织块5.3 定期执行的组织块和中断5.4 事件驱动的组织块和中断处理5.5 启动组织块和中断处理5.6 背景组织块（ OB90 ）-5.1 组织块概述 2022/7/174组织块概述组织块的组成 组织块的分类和优先级

2、-2022/7/175一、组织块的概述 块类型 组织块的定义 组织块与程序结构 组织块的特点和功能-2022/7/176块的类型属性组织块（OB）- 用户程序接口- 优先级（0到27）- 在局部数据堆栈中指定开始信息功能块（FB）- 参数可分配（可以在调用时分配参数）- 具有（收回）存储空间（静态变量）功能调用（FC）- 参数可分配（必须在调用时分配参数）- 基本上没有存储空间（只有临时变量）数据块（DB）- 结构化的局部数据存储（背景数据块DB）- 结构化的全局数据存储（在整个程序中有效）系统功能块调用（SFB）- FB（具有存储空间），存储在CPU的操作系统中并可由用户调用系统功能（SFC

3、）- FC（无存储空间），存储在CPU的操作系统中并可由用户调用系统数据块（SDB）- 用于配置数据和参数的数据块1. 块类型-2022/7/177组织块（OB）是CPU操作系统与用户程序间的接口操作系统OB1FCFBSFCSFB其它OBsFCFB2. 组织块的定义-2022/7/1783. 组织块与程序结构操作系统用户程序系统上电循环执行 主程序 运行操作系统与主程序的关系-2022/7/179操作系统用户程序系统上电循环执行 主程序 运行操作系统与中断程序的关系启动初始化中断事件中断程序故障中断程序中断事件中断故障中断-2022/7/1710OB 1电机1FB1阀FB2控制器FB10FC

4、5限制 阀复制SFC. . .CALL FB1, DB2 Start:=I 0.0 Stop:=I 0.1 Motor_on:=Q12.0 Speed:=QW14.FB 1地址声明名称类型0.0inStartBOOL0.1inStopBOOL2.0outMotor_onBOOL4.0outSpeedINT6.0statSpeed_oldINT0.0tempCalc_1INT.A #StartAN #Stop=#Motor_on.DB 2OB 1(1).组织块的好处用于结构化编程-2022/7/1711OB 10.17(日期时间中断)OB 80.87(异步错误)OB 20.23(延时中断)定期的

5、程序执行OB 30.38(循环中断)事件驱动的程序执行OB 40.47(硬件中断)启动OB 102OB 100OB 101循环的程序执行OB 1OB 121, 122(同步错误)中断 OB错误 OB(2).PLC运行时程序执行方式-2022/7/1712例如：OB82 (优先级26) =错误处理程序。当模拟输入PIW352断线时执行。例如OB10 (优先级2) =日期时间中断。从9:30开始每分钟执行一次。OB1连续执行 OB 13日期时间中断循环中断116错误处理循环程序延时中断硬件中断21226 / 28OB 20OB 40OB 10OB 35OB 82OB号OB 类型优先级例如 OB20

6、 (优先级3) =延时中断。检测到一个信号后 延迟3.25s 执行。. 直到被其它OB中断(3).PLC中断循环程序-2022/7/1713被中断的 OB 块的数据保存系统调用新的 OB 在执行新的 OB 前, 保存被中断块的寄存器中断堆栈 (I 堆栈)块堆栈 (B 堆栈)ACCU1, ACCU2 累加器的内容AR1, AR2 地址寄存器的内容DB, DI 数据块寄存器的内容局部数据堆栈的地址指针状态字, MCR 寄存器, B 堆栈指针DB 和 DI 寄存器临时数据 (L 堆栈)的指针块的号码返回地址-2022/7/1714组织块由操作系统自动调用 组织块不能互相调用基本功能是调用用户程序。组

7、织块代表着系统功能。4.PLC组织块的特点和功能-2022/7/1715二、组织块的组成 变量声明表和用户程序组成 4 / 56 / 78 / 910 / 11局部变量字节8, 9, 10, 11的数据格式附加信息 1(例如，中断模块的起始地址）附加信息 2(例如，中断状态）附加信息 3(例如，通道号码)局部变量字节0 / 12 / 3启动事件优先级序列号OB 号12 / 1314 / 1516 / 1718 / 19年日分钟1/10 秒, 1/100 秒月小时秒1 /1000 秒, 星期管理信息启动信息启动时间每个OB提供20个字节的启动信息-2022/7/1716三、组织块的分类和优先级循

8、环执行的组织块启动组织块定期执行的组织块事件驱动的组织块背景组织块 每个组织块均具有优先级，通常情况下组织号码越大，优先级越高-5.2 循环执行的组织块2022/7/1717OB1优先级为1OB1默认的扫描监控时间为150msOB1操作系统OB1FCFBSFCSFB其它OBsFCFB-2022/7/1718变量数据类型描述OB1_EV_CLASSBYTE事件类别标识符：B#16#11OB_SCAN_1BYTEB#16#01：暖启动结束B#16#02：热启动结束B#16#03：自由周期结束OB1_PRIORITYBYTE优先级：1OB1_BO_NUMBERBYTEOB号（1）OB1_RESERV

9、ED_1BYTE保留OB1_RESERVED_2BYTE保留OB1_PRE_CYCLEINT以前循环运行时间(ms)OB1_MIN_CYCLEINT从最近的启动以来最小的循环时间OB1_MAX_CYCLEINT从最近的启动以来最大的循环时间OB1_DATE_TIMEINTOB1被请求的日期和时间OB1的变量声明表-5.3 定期执行的组织块和中断2022/7/1719日期时间中断组织块（OB10OB17）循环中断组织块（OB30OB38）-2022/7/1720一、日期时间中断组织块 (OB10OB17)设置触发的日期、执行模式，使其在某一特定日期或特定间隔，产生中断。8个日期时间中断具有相同的

10、优先级-2022/7/17211. 设置和启动日期时间中断(1) SFC28“SET_TINI”设置参数，SFC30 “ACT_TINI”激活中断。(2)在STEP 7的HW-config中，对CPU属性进行中断设置 并激活。(3)在STEP 7的HW-config中，对CPU属性进行中断设置 ，不激活，用SFC30“ACT_TINI”激活中断。 -2022/7/1722【例1】 : 设置日时钟中断-2022/7/17232查询日期时间中断调用系统功能SFC31“QRY_TINI”3禁止日期时间中断调用系统功能SFC29“CAN_TINI”-2022/7/1724【例2】 : 设置系统时间-2

11、022/7/1725二、循环中断组织块（OB30OB38）循环中断的时间间隔在CPU的属性中设置，每个OB默认时间间隔不同，系统功能SFC39SFC42，可以禁止、延迟、使能循环中断-2022/7/1726RUNOB35OB35OB35IntervalOOB1B1OB1OB1OB1OB1OB1OB1IntervalInterval【例3】 :设置循环中断-2022/7/1727【例4】：循环中断的使用在I0.0的上升沿启动OB35对应的循环中断，在I0.1的上升沿禁止OB35对应的循环中断。在OB35中使MW4加1。（设中断间隔为1s）-2022/7/1728/先将OB35的循环周期由默认的1

12、00ms改为1000ms，下装到CPU中。OB1： Network1： /在I0.0的上升沿激活循环中断 A I0.0 FP M1.1 /在I0.0的上升沿，M1.1为1 JNB m001 /否则跳转 CALL SFC40 /激活OB35对应的循环中断 MODE ：=B#16#2 /用OB号指定中断 OB_NR ：=35 /组织块编号 RET_VAL ：=MW100 /保存错误代码 m001： NOP 0Network2：/在I0.1的上升沿禁止循环中断 A I0.1 FP M1.2 /在I0.1的上升沿，M1.2为1 JNB m002 /否则跳转 CALL SFC39 /禁止OB35对应的循

13、环中断 MODE ：=B#16#2 /用OB号指定中断 OB_NR ：=35 /组织块编号 RET_VAL ：=MW104 /保存错误代码 m002： NOP 0 OB35：Network1： L MW4 1 T MW4 -5.4 事件驱动的组织块和中断处理 2022/7/1729延时中断（OB20OB23）硬件中断（OB40OB47）异步故障中断（OB80OB87）同步故障中断（OB121和OB122）-2022/7/1730一、延时中断组织块（OB20OB23）和中断处理延时时间为160000ms，精度为1ms 优先级及更新过程映像区的参数在CPU的属性中设置SFC32 “SRT_DINT

14、”设置OB号与延时时间，触发中断，SFC33“CAN_DINT”取消延时中断SFC34“QRY_DINT”查询延时中断的状态-2022/7/1731( P )( )I 0.0M0.1 SFC 32(SRT_DINT)ENENOOB_NRDTIMESIGNRET_VAL20T#500msW#16#01MW10M2.0【例5】：设置延时中断 (OB20)-2022/7/1732二、硬件中断组织块（OB40OB47）和中断处理由外部设备产生也称为过程中断SFC39SFC42可以禁止、延迟、使能硬件中断-2022/7/1733模拟输入模块上限值下限值+276480 硬件组态: 模拟输入模块的属性 CP

15、U的属性【例6】：硬件中断的使用-2022/7/1734三、异步故障中断组织块（OB80OB87） 错误类型例 子OB时间错误超出最大循环扫描时间OB8026 / 28优先级26电源故障后备电池失效OB81诊断中断有诊断能力模块的输入断线OB82插入 / 移除 中断在运行时移除S7-400的信号模块OB83CPU 硬件故障MPI接口上出现错误的信号电平OB84程序执行错误更新映像区错误(模块有缺陷)OB85机架错误扩展设备或DP从站故障OB86通讯错误读取信息格式错误OB87-2022/7/1735实际的循环扫描时间超过设置的循环扫描时间。由于向前修改时间而跳过日期时间中断。 在处理优先级时延

16、时太多。 2. 电源故障处理组织块（OB81）1. 时间错误中断处理组织块（OB80）未安装后备电池或者电池失效机架上的直流24V电源故障。-2022/7/17363. 诊断中断处理组织块（OB82）有诊断功能的模板，用HW Config定义了诊断报警，当故障模块发生及消失时，启动诊断中断处理程序4. 模板热插拔中断处理组织块（OB83）S7-400系列的PLC -2022/7/17375. CPU硬件故障处理组织块（OB84）MPI网络的接口故障通信总线的接口故障分布式I/O的接口故障6. 优先级错误处理组织块（OB85）操作系统访问模块故障更新过程映像区I/O访问故障正被更新时出现了I/O

17、存取故障事件触发时，相应的OB没有下载到CPU中-2022/7/17387. 机架故障组织块（OB86）扩展机架故障产生和消失DP主站系统和DP从站的故障产生和消失8. 通信故障处理组织块（OB87）接收全局数据时，检测到不正确的帧标识符（ID）。全局数据通信时的状态信息数据块不存在或太短。 接收到非法的全局数据包编号。-2022/7/1739模拟输入模块断线+276480 硬件组态: 模拟模块的属性CPU的属性【例7】：设置异步故障诊断中断-2022/7/1740在CPU机架直流24V电压故障发生时，将Q4.0置位，当故障消失时，将Q4.0复位OB1：Network1：/24V电压故障发生

18、L B#16#23 L #OB81_ FLT_ID = =I = M0.1 L OB81_EV_CLASS L B#16#39 = =I = M0.2 A M0.1 A M0.2 S Q4.0Network2：/24V电压故障消失 L OB81_EV_CLASS L B#16#38 = =I = M0.3 A M0.1 A M0.3 R Q4.0【例8】：异步故障诊断中断的使用-2022/7/1741四、同步故障中断（OB121和OB122） 与执行用户程序有关的故障错误类型例子OB优先级与被中断的错误OB优先级相同编程错误在程序中调用一个CPU中并不存在的块OB121访问错误访问一个模块有故

19、障或不存在的模块（例如，直接访问一个不存在的I/O模块）OB122-2022/7/1742S7中可能产生的各种故障-2022/7/1743为避免发生某故障时CPU进入停机状态，在CPU中建立一个相应的空故障组织块。 在故障OB块中编程实现所希望的响应，也可以在执行完规定指令后，调用SFC 46申请停机。故障组织块的启动信息中包含有故障的特征，可在程序中使用。故障组织块的详细描述参见在线帮助或系统和标准功能手册。使用故障组织块-2022/7/1744故障处理OB块中的附加信息OB 122 (访问故障)中的附加信息变量类型描述OB122_EV_CLASSBYTE事件类别， IDs = B#16#2

20、9OB122_SW_FLTBYTE错误代码: (可能的值为: B#16#42, B#16#43, B#16#44, B#16#45) OB122_PRIORITYBYTE发生错误的OB块的优先级OB122_OB_NUMBRBYTEOB块的号码 (122)OB122_BLK_TYPEBYTE发生错误的块的类型:B#16#88: OB?B#16#8A: DB?B#16#8C: FC?B#16#8E: FB?OB122_MEM_AREABYTE内存区域和访问类型 OB122_MEM_ADDRWORD发生错误处的内存地址OB122_BLK_NUMWORD导致错误的MC7指令所在块的地址OB122_PR

21、G_ADDRWORD导致错误的MC7 指令的相对地址OB122_DATE_TIMEDATE_AND_TIME OB块被调用的日期和时刻-5.5 启动组织块和中断处理2022/7/1745 启动类型 启动方式-2022/7/1746读入 PII执行OB1 输出 PIQ完全再启动自动手动S7-300 / 400Power ONS7-300STOP-RUNS7-400STOP-RUN+ CRST清除过程映像，非保持的M, T, C执行 OB 100允许输出读入 PII允许输出STOP是否超过重启动的监视时间？清除 PIQ (可设置)完成剩余的循环执行 OB 101执行 OB1再启动(手动) 仅指 S7-400（根据硬件组态的设置）： STOP - RUN + WRST输出 PIQ循环循环一、启动类型-2022/7/1747二、启动方式 暖启动（Warm restart） 冷启动（Cold restart） 热启动（Hot restart）-2022/7/1748将CPU的模式选择开关扳到STOP位置，“STOP” LED 指示灯亮， 然后再扳到RU