西门子S7-1200PLC模块山西代理商

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中断的优先级也就是组织块的优先级，如果在执行中断程序（组织块）时，又检测到一个中断请求，CPU将比较两个中断源的中断优先级。如果优先级相同，按照产生中断请求的先后次序进行处理。如果后者的优先级比正在执行的OB的优先级高，将中止当前正在处理的OB，改为执行较高优先级的OB。这种处理方式称为中断程序的嵌套调用。

    下面是优先级的顺序（后面的比前面的优先）：背景循环、主程序扫描循环、时间中断、时间延时中断、循环中断、硬件中断、多处理器中断、I/O冗余错误、异步故障( OB80~87)、启动和CPU冗余，背景循环的优先级低。

    S7 - 300的组织块的优先级是固定的，可以用STEP 7修改S7 - 400 CPU下述组织块的优先级：OB10~ OB47（优先级2～23），OB70~OB72（优先级25或28，只适用于H系列CPU)，以及在RUN模式下的OB80~OB88（见附表B-1）。通常情况下组织块的编号越大（OB90除外），优先级越高。具有相同优先级的OB按启动它们的事件出现的先后顺序处理。被同步错误启动的OB121和OB122的优先级与错误出现时正在执行的OB的优先级相同。

    生成逻辑块OB、FB和FC时，同时生成临时局部变量数据，CPU的局部数据区按优先级划分。可以在S7 - 400的CPU模块属性对话框的“存储器”选项卡中，改变每个优先级的局部数据区的大小。将优先级赋值为0，或分配小于20B的局部数据给某一个优先级，可以取消相应的中断OB。

组织块只能由操作系统启动，它由变量声明表和用户编写的控制程序组成。

    (1)启动组织块

    启动组织块用于系统初始化，CPU上电或操作模式切换到RUN时，S7 - 300执行OB100，S7 - 400根据组态的启动方式执行OB100~OB102中的一个。

    (2)循环执行的OB1

    需要连续执行的程序存放在OB1中，执行完后又开始新的循环。

    (3)定期执行的组织块

    定期执行的组织块包括时间中断组织块OB10~OB17和循环中断组织块OB30~OB38，可以根据设定的日期时间或时间间隔执行中断程序。

    (4)事件驱动的组织块

    延时中断OB20~OB23在过程事件出现后延时一定的时间再执行中断程序；硬件中断OB40~ OB47用于需要快速响应的过程事件，事件出现时马上中止当前正在执行的程序，执行对应的中断程序。异步错误中断OB80~ OB87和同步错误中断OB121、OB122用来决定在出现错误时系统如何响应。

  组织块(OB)是操作系统与用户程序之间的接口。组织块由操作系统调用，组织块中的程序是用户编写的。S7 PLC的组织块用来创建在特定的时间执行的程序或响应特定事件的程序，例如延时中断OB、外部硬件中断OB和错误处理OB等。

    中断处理用来实现对特殊内部事件或外部事件的快速响应。如果没有中断，CPU循环执行组织块OB1。因为除背景组织块OB90以外，OB1的中断优先级低，CPU检测到中断源的中断请求时，操作系统在执行完当前程序的当前指令（即断点处）后，立即响应中断。CPU暂停正在执行的程序，调用中断源对应的中断组织块(OB)来处理。执行完中断组织块后，返回被中断的程序的断点处继续执行原来的程序。

    有中断事件发生时，如果没有下载对应的组织块，CPU将会进入STOP模式。即使生成和下载一个空的组织块，出现对应的中断事件时，CPU也不会进入STOP模式。

    PLC的中断源可能来自I/O模块的硬件中断，或者来自CPU模块内部的软件中断，例如时间中断、延时中断、循环中断和编程错误引起的中断。

    一个OB的执行被另一个OB中断时，操作系统对现场进行保护。被中断的OB的局部数据压入L堆栈（局部数据堆栈），被中断的断点处的现场信息保存在I堆栈（中断堆栈）和B堆栈（块堆栈）中。中断程序不是由逻辑块调用，而是在中断事件发生时由操作系统调用。因为不能预知系统何时调用中断程序，中断程序不能改写其他程序中可能正在使用的存储器，中断程序应尽可能地使用局部变量。

    编写中断程序时应遵循“越短越好”的格言，以减少中断程序的执行时间，减少对其他事件处理的延迟，否则可能引起主程序控制的设备操作异常。

 项目“发动机控制”中OB1对FB1的两次调用，被图4-39中OB1对FB10的调用代替。FB10的输出参数“PE_DE_OverSpeed”送给符号名为“两台发动机超速”的共享数据Q5.7。调用FC1的汽油机的风扇控制程序与图4-19中的相同。

    图4-39    OB1中调用多重背景功能块FB10

    FB10的背景数据块DB10见图4-40，多重背景的名称“Petrol Engine”和“Diesel _ Engine”加在FB1的局部变量之前，例如“PetrolEngine. Enging_On”。可以修改柴油机的预置转速“Diesel_Engine．Preset_Speed”的实际值，修改后需要下载到PLC。

    使用多重背景时应注意以下问题：

    1)首先应生成需要多次调用的功能块（例如上例中的FB1）。

    2)管理多重背景的功能块（例如上例中的FB10）必须设置为有多重背景功能。

    3)在管理多重背景的功能块的变量声明表中，为被调用的功能块的每一次调用定义一个静态( STAT)变量作为多重背景，以被调用的功能块的名称（例如FB1）作为该静态变量的数据类型。

  有时需要多次调用同一个功能块，每次调用都需要生成一个背景数据块，但是这些背景数据块中的变量又很少，这样在项目中就出现了大量的背景数据块“碎片”。在用户程序中使用多重背景可以减少背景数据块的数量。

    例程“多重背景”与例程“发动机控制”的控制要求相同，两个例程中的FB1和FC1亦相同。原来用FB1控制汽油机和柴油机时，分别使用了背景数据块DB1和DB2。使用多重背景时只需要一个背景数据块DB10（见图4-36），但是需要增加一个功能块FB10来调用作为“局部背景”的FB1，FB1的数据存储在FB10的背景数据块DB10中。不需要给FB1分配背景数据块，即原来的DB1和DB2被DB10代替，但是需要在FB10的变量声明表中声明数据类型为FB1的两个静态变量(STAT)。

    图4-36

    单步与断点是调试程序的有力工具，有单步与断点调试功能的PLC并不多见。

    在用户程序中可以设置多个断点，进入RUN或RUN-P模式后将停留在*个断点处，可以查看此时CPU内寄存器的状态。可以用“调试”菜单的命令来设置、激活或删除断点。执行菜单命令“查看”→“断点栏”后，在工具栏上将出现一组与断点有关的按钮（见图4-35），可以用它们来执行与断点有关的命令。单步模式不是连续执行指令，而是一次只执行一条指令。可以对单步和断点功能仿真。

    1．设置断点与进入单步模式的条件

    1)只能在语句表中使用单步和断点功能，可以执行菜单命令“查看”→“STL”，将梯形图或功能块图转换为语句表。

    2)设置断点前应在语句表编辑器中执行菜单命令“选项”→“自定义”，在出现的对话框的STL选项卡中激活“立即激活新断点”选项。

    3)在SIMATIC管理器中进入在线模式，在线打开被调试的块。

    4) CPU必须工作在测试模式，在程序编辑器中执行菜单命令“调试”→“操作”，在打开的“操作”对话框选中“测试操作”。

    5)设置断点时不能启动程序状态监视功能。

    6) STL程序中有断点的行、调用块的参数所在的行、空的行或注释行不能设置断点。

    2．设置断点与单步的操作

    满足上述条件后，将光标放在语句表中要设置断点的指令所在的行。在STOP或RUN -P模式执行菜单命令“调试”→“设置断点”，或点击断点工具栏上的按钮，在选中的指令左边将出现一个紫色的小圆（见图4-35），表示断点设置成功，同时会出现一个可用鼠标拖动的“PLC寄存器内容”对话框。执行菜单命令“视图”→“PLC寄存器”，可以打开或关闭该对话框。

    执行菜单命令“调试”→“断点激活”，将激活断点功能，在该菜单项前面出现一个“√”，此时程序中表示断点的小圆是实心的。再次执行该命令，“√”消失，表示断点的小圆变为空心的。要使断点起作用，应执行该命令以激活断点。也可以用工具栏上的按钮来激活断点或取消激活断点。

    执行菜单命令“调试”→“显示下一个断点”，或点击工具栏上的按钮，可以显示下一个断点。

    将CPU切换到RUN或RUN -P模式，将在*个表示断点的紫色圆球内出现一个向右的黄色箭头（见图4-35），表示CPU进入HOLD（保持）模式，暂停在该指令处。同时“PLC寄存器内容”对话框中出现断点处的状态字、累加器、地址寄存器和块寄存器的值。

    在RUN -P模式，执行菜单命令“调试”→“执行下一个语句”，或点击工具栏上的按钮，断点处小圆内的黄色箭头移动到下一条语句，表示用单步功能执行下一条语句。如果下一条语句是调用块的语句，执行块调用后将跳到块调用语句的下一条语句。

    黄色箭头在块调用指令处时执行菜单命令“调试”→“执行调用”，或点击工具栏上的按钮，将进入被调用的块，在该块内可以使用断点和单步功能。块结束时将返回块调用语句的下一条语句。

    在RUN -P模式执行菜单命令“调试”→“恢复运行”，或点击工具栏上的按钮，程序将继续运行至下一个断点处停止。执行菜单命令“调试”→“删除所有断点”，或点击工具栏上的按钮，可删除所有的断点。

    3.保持模式

    在执行程序时遇到断点，PLC进入保持(HOLD)模式，“RUN”LED闪烁，“STOP”LED亮。这时不执行用户程序，停止处理所有的定时器，但是实时时钟继续运行。由于安全的原因，在HOLD模式下输出被禁止。

    在HOLD模式，可以通过图4-35中的“PLC寄存器内容”窗口，查看CPU内寄存器的状态。

    在HOLD模式，有后备电池的PLC在电源掉电后又重新恢复供电时，进入STOP模式，CPU不执行自动再启动。在STOP模式下用户可以决定处理的方式，例如设置/清除断点，执行手动再启动等。没有后备电池的PLC没有记忆功能，所以电源恢复后不考虑断点以前的操作模式，而是执行自动暖启动。

    在图4-27的第2条指令LAR1处设置断点，程序执行在该指令处暂停时，在SIMATIC管理器执行菜单命令“PLC”→“诊断/设置”→“模块信息”，打开CPU的模块信息对话框。点击“堆栈”选项卡中的“L堆栈”按钮，可以看到图4-28中OB1的局部变量。

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