西門子S7-200 PLC中斷程序的應(yīng)用講解

1．中斷與中斷程序

有很多PLC內(nèi)部或外部的事件是隨機(jī)發(fā)生的，例如外部開關(guān)量輸入信號(hào)的上升沿或下降沿、通信事件、高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值等于設(shè)定值和定時(shí)中斷等，事先并不知道這些事件何時(shí)發(fā)生，但是它們出現(xiàn)時(shí)需要盡快地處理它們，PLC用中斷來快速處理上述事件。

例如電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可能引發(fā)多個(gè)斷路器相繼跳閘。為了分析故障的起因，需要及時(shí)準(zhǔn)確記錄事故發(fā)生的時(shí)間?？梢杂?a target="_blank">硬件中斷來完成這一任務(wù)。

由于PLC的掃描工作方式，普通定時(shí)器的定時(shí)誤差很大，定時(shí)時(shí)間到了也不能馬上去處理要作的事情。可以用定時(shí)中斷來實(shí)現(xiàn)高精度定時(shí)，在定時(shí)時(shí)間到時(shí)CPU自動(dòng)調(diào)用定時(shí)中斷程序。

在出現(xiàn)一個(gè)中斷事件時(shí)，當(dāng)前正在執(zhí)行的程序在當(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)用戶編寫的分配給該事件的中斷程序(S7-300/400稱為組織塊)。中斷程序被執(zhí)行完后，被暫停執(zhí)行的程序?qū)谋恢袛嗟牡胤介_始繼續(xù)執(zhí)行。這一過程不受PLC掃描工作方式的影響，因此使PLC能迅速響應(yīng)中斷事件。換句話說，中斷程序不是在每次掃描循環(huán)中處理，而是在需要時(shí)才被及時(shí)地處理。

2．編寫中斷程序應(yīng)注意的問題

因?yàn)椴荒茴A(yù)知系統(tǒng)何時(shí)調(diào)用中斷程序，為了避免在中斷程序中改寫其他程序使用的存儲(chǔ)器，在中斷程序中應(yīng)盡量使用局部變量。

應(yīng)優(yōu)化中斷程序，使中斷程序盡量短小，以減少中斷程序的執(zhí)行時(shí)間，減少對(duì)其他處理的延遲，否則可能引起主程序控制的設(shè)備操作異常。設(shè)計(jì)中斷程序時(shí)應(yīng)遵循“越短越好”的格言。為了減少中斷程序的執(zhí)行時(shí)間，可以在中斷程序設(shè)置一個(gè)軟件標(biāo)志，在主程序中根據(jù)標(biāo)志處理對(duì)于快速性要求不是很高、執(zhí)行時(shí)間很長的任務(wù)。

3．中斷程序?yàn)槭裁礇]有輸入、輸出變量？

中斷程序不像子程序那樣，被用戶程序調(diào)用，而是在中斷事件發(fā)生時(shí)，由操作系統(tǒng)調(diào)用，因此S7系列PLC的中斷程序不需要輸入參數(shù)和輸出參數(shù)，它的局部變量表中只有臨時(shí)變量。S7-300/400的中斷程序稱為組織塊，它有自動(dòng)生成的20字節(jié)的臨時(shí)局部變量，包含了與觸發(fā)組織塊的事件有關(guān)的信息，它們由操作系統(tǒng)提供。

4．中斷的優(yōu)先級(jí)

中斷事件有不同的優(yōu)先級(jí)，高優(yōu)先級(jí)的中斷程序可以中斷低優(yōu)先級(jí)的中斷程序。如果在執(zhí)行中斷程序時(shí)，又檢測到一個(gè)中斷請(qǐng)求，CPU將比較兩個(gè)中斷源的中斷優(yōu)先級(jí)。如果優(yōu)先級(jí)相同，按照產(chǎn)生中斷請(qǐng)求的先后次序進(jìn)行處理。如果后者的優(yōu)先級(jí)比正在執(zhí)行的中斷源的優(yōu)先級(jí)高，將中止當(dāng)前正在處理的中斷程序，改為調(diào)用較高優(yōu)先級(jí)的中斷源的中斷程序，這種處理方式稱為中斷程序的嵌套調(diào)用。

5．中斷的控制

不是所有的用戶都需要PLC的中斷功能，用戶一般也不需要處理所有的中斷事件，因此允許用戶用指令來控制是否需要中斷和需要哪些中斷。

S7-200的中斷允許指令EI允許處理中斷事件。至于需要處理哪些中斷事件，需要單獨(dú)設(shè)置。禁止中斷指令DI禁止處理所有的中斷事件。

S7-200進(jìn)入RUN模式時(shí)自動(dòng)禁止中斷，在RUN模式執(zhí)行中斷允許指令后，各中斷事件發(fā)生時(shí)是否會(huì)執(zhí)行中斷程序，取決于是否執(zhí)行了該中斷事件的中斷連接指令A(yù)TCH。

中斷分離指令DTCH用來斷開某個(gè)中斷事件與中斷程序之間的聯(lián)系，從而禁止單個(gè)中斷事件。

審核編輯：湯梓紅