【正文】 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 97 通信子網(wǎng) 特征 MPI PROFIBUSDP Industrial Ether 工業(yè)以太網(wǎng) 標(biāo)準(zhǔn) SIEMENS EN50170 介質(zhì)訪問技術(shù) 令牌環(huán)令 令牌環(huán)＋主從式 CSMA/CD 傳輸速率 ～ 12Mbps 10Mbps / 100Mbps 常用傳輸介質(zhì) 屏蔽 2芯電纜 塑料光纖 玻璃光纖 屏蔽 2芯電纜 塑料光纖 玻璃光纖 屏蔽雙絞線 屏蔽同軸電纜 玻璃光纖 最大站點(diǎn)數(shù) 32 127 ＞ 1000 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 總線型、樹型、星型、環(huán)型 通信服務(wù) S7函數(shù)、 GD S7函數(shù)、 DP、 FDL等 S7函數(shù)、 TCP/IP等 適用范圍 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、控制單元層 控制層、管理層 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 98 （ 1） PLC機(jī)架的三種通信（集成）方式 IM365/IM365——本地集成一 IM360/IM361——本地集成二 IM153——分布式 IO 對(duì)象 1 RIOU RIOU 對(duì)象 n RIOU RIOU PLC CR ProfibusDP總線 。 S7 PLC的網(wǎng)絡(luò)功能很強(qiáng)，它可以適應(yīng)不同控制需要的網(wǎng)絡(luò)體系，也為各個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次提供互聯(lián)模塊或接口裝置，通過通信子網(wǎng)把 PLC、 PG、 PC、OP及其它控制設(shè)備互聯(lián)起來。 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 94 S7－ 300 PLC允許設(shè)計(jì)一個(gè)以固定間隔運(yùn)行的定時(shí)中斷組織塊 OB35，定時(shí)時(shí)間間隔可以在 lms～ lmin的范圍內(nèi)設(shè)置 ， 當(dāng)允許循環(huán)中斷時(shí) ， OB35以固定的間隔循環(huán)運(yùn)行 ， 但要求確保設(shè)置的定時(shí)時(shí)間間隔大于 OB35的執(zhí)行時(shí)間 ， 否則將造成系統(tǒng)異常 ， 操作系統(tǒng)將調(diào)用異步錯(cuò)誤 OB 80。 ?為防止程序陷入死循環(huán) ， 可以設(shè)置確定主循環(huán)的最長時(shí)間 。 ?調(diào)用 OB1的時(shí)間間隔稱為掃描周期 ， 掃描周期的長短 ， 主要由 OBI中的程序執(zhí)行所需時(shí)間決定 。 問題：如果臨時(shí)變量不夠用怎么辦？ — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 91 OB35 使用 20字節(jié) L堆棧 功能塊或 系統(tǒng)功能塊 L堆棧 ≤ 256字節(jié) L堆棧 ≤ 256字節(jié) 總共 1536字節(jié) OB1 使用 20字節(jié) L堆棧 背景數(shù)據(jù)塊 優(yōu)先級(jí) 12 功能塊或 系統(tǒng)功能塊 功能塊或 系統(tǒng)功能塊 背景數(shù)據(jù)塊 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 92 3個(gè)常用組織塊 (1) 初始化塊（ OB100） ?當(dāng) PLC從 STOP狀態(tài)切換到 RUN狀態(tài)后 ， CPU首先調(diào)用 OB100一次 ，OB100調(diào)用結(jié)束后 ， 操作系統(tǒng)開始進(jìn)入程序運(yùn)行； ?如沒有 OB100， 則系統(tǒng)不對(duì)任何參數(shù)進(jìn)行初始化 。 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 88 組織塊及中斷優(yōu)先級(jí) DB/FB/FC可以根據(jù)需要定義，以序號(hào)區(qū)分 同一類的塊沒有“貴賤”之別 OB塊也可以根據(jù)需要定義，以序號(hào)區(qū)分 但不同的塊功能不同，且有“優(yōu)先級(jí)”之別 OB可以對(duì)應(yīng)為一種中斷， 不同的 OB對(duì)應(yīng)有不同的優(yōu)先級(jí) 2. OB1是主循環(huán)塊，任何 S7PLC系統(tǒng)都需要 OB1，所以優(yōu)先級(jí)最低 問題：從過程控制的角度看，除了 OB1之外，通常還需要哪些中斷？ — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 89 — OB塊 說明 優(yōu)先級(jí) OB1主循環(huán) r★★ 基本組織塊，循環(huán)掃描 1（最低） OB10時(shí)間中斷 根據(jù)設(shè)置的日期、時(shí)間定時(shí)啟動(dòng) 2 OB20延時(shí)中斷 受 SFC22控制啟動(dòng)后延時(shí)特定時(shí)間允許 3 OB35循環(huán)中斷 ★★ 根據(jù)特定的時(shí)間間隔允許 12 OB40硬件中斷 檢測(cè)到外部模塊的中斷請(qǐng)求時(shí)允許 16 OB80～ 0B87異步錯(cuò)誤中斷 ★ 檢測(cè)到模塊診斷錯(cuò)誤或超時(shí)錯(cuò)誤時(shí)啟動(dòng) 26 OB100啟動(dòng) ★ 當(dāng) CPU從 STOP狀態(tài)到 RUN狀態(tài)時(shí)啟動(dòng) 27 部分 OB塊的優(yōu)先級(jí)： — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 90 注意事項(xiàng) ? 一個(gè) OB塊可以形成一個(gè)程序鏈 (OB調(diào)用 FB/FC， FB/FC調(diào)其它 FB/FC) ? 所有程序的臨時(shí)變量存放在 L堆棧中， L堆棧是有限的，如： CPU 314的 L堆棧為 1536Byte，供程序中的所有優(yōu)先級(jí)劃分使用。 temp — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 86 (4)FC、 FB的調(diào)用 CALL FB4 , DB33 a1:= a2:= b1:= c1:= FB塊的調(diào)用： DB33中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)與 FB4中的變量申明表結(jié)構(gòu)（除 temp變量）完全相同 FC功能塊沒有背景數(shù)據(jù)塊，調(diào)用時(shí)賦實(shí)參 (數(shù)據(jù)類型相同 )： CALL FC1 a1:= a2:= b1:= c1:= MW12 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 87 (5)其它 ★ FB、 FC可以定義多個(gè)，以序號(hào)區(qū)分。 在調(diào)用功能塊時(shí)給出，實(shí)參的數(shù)據(jù)類型必須與形參一致。 不超過 8級(jí) — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 83 (1)FC塊 FC功能塊由兩個(gè)主要部分組成：一是 變量聲明表 ；二是 應(yīng)用程序 變量申明表 應(yīng)用程序 包括： in、 out、 in_out、 temp — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 84 FB功能塊由兩個(gè)主要部分組成：一是 變量聲明表 ；二是 應(yīng)用程序 變量申明表 應(yīng)用程序 (2)FB塊 包括： in、 out、 in_out、 temp、 stat — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 85 (3)變量說明 臨時(shí)變量僅在邏輯塊運(yùn)行時(shí)有效，邏輯塊結(jié)束時(shí)存儲(chǔ)臨時(shí)變量的內(nèi)存被操作系統(tǒng)另行分配。 OB FB FC SFB SFC OB塊不可以被調(diào)用 應(yīng)用程序 應(yīng)用程序 call 其它 FB/FC/ SFB/SFC 原則上 ， 數(shù)據(jù)塊都可以當(dāng)作共享數(shù)據(jù)塊使用 。 背景數(shù)據(jù)庫可以理解為某 FB的輸入實(shí)參體 。T0 //符號(hào)地址 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 79 ⑴ 數(shù)據(jù)塊定義 ① 用 STEP 7開發(fā)軟件包定義，使用前作為用戶程序的一部分下載到 CPU ② 程序運(yùn)行過程中通過系統(tǒng)函數(shù)動(dòng)態(tài)定義數(shù)據(jù)塊 (慎用，定義不當(dāng)易崩潰 ) 有 2種定義方式 : — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 80 ⑵ 數(shù)據(jù)塊訪問 S7 CPU允許建立不同大小的數(shù)據(jù)塊，以序號(hào)區(qū)分 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 76 程序結(jié)構(gòu) STEP7 有二種編程方法 ： 線性編程、 結(jié)構(gòu)化編程 A A …… BEU 主程序 函數(shù) (過程 )1 函數(shù) (過程 ) n …… — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 77 結(jié)構(gòu)化編程的“塊” STEP 7 C語言 main() 中斷函數(shù) OB1塊 其它 OB塊 組織塊 OB 功能塊 DB塊 全局變量 數(shù)據(jù)塊 SFB、 SFC 庫函數(shù) FC塊 用戶定義函數(shù) FB塊 類似于子程序 /過程 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 78 數(shù)據(jù)塊 PLC可定義的數(shù)據(jù)類型 ： bool、 byte、 int、 dint、 real、 date、 time等基本數(shù)據(jù)類型，以及數(shù)組、結(jié)構(gòu)等復(fù)式數(shù)據(jù)類型 數(shù)據(jù)塊定義的原則 ： 若 RLO的值為 1，被尋址位的信號(hào)狀態(tài)被置 l或清 0； 若 RLO是 0，則被尋址位的信號(hào)保持原狀態(tài)不變， 又被稱為靜態(tài)置位／復(fù)位 【 賦值輸出（＝）被稱為動(dòng)態(tài)賦值輸出 】 指令格式 指令示例 說明 S 位地址 S RLO為 1，則被尋址信號(hào)狀態(tài)置 1， 即使 RLO又變?yōu)? 0，輸出仍保持為 1； FC 清 0。 一個(gè) RLO可以驅(qū)動(dòng)多個(gè)輸出元件 A I = Q = Q ( ) ( ) — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 75 ⑸ 置位／復(fù)位指令 該操作把狀態(tài)字中 RLO的值賦給指定的操作數(shù)（位地址） ※ 常開 (動(dòng)合 )觸點(diǎn) ： “ 1‖? “動(dòng)作” ? “閉合” “ 0‖? “不動(dòng)作” ? “斷開” ※ 常閉 (動(dòng)斷 )觸點(diǎn) ： “ 1‖? “動(dòng)作” ? “斷開” “ 0‖? “不動(dòng)作” ? “閉合” 位邏輯運(yùn)算指令主要包括： 與 －－ A 與非 －－ AN 或 －－ O 或非 －－ ON 異或 －－ XOR 賦值 －－ ＝ 置位 －－ S 復(fù)位 －－ R — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 71 ⑴ 串聯(lián)邏輯 A、 AN ( ) “1” “1” “0” “1” A I A AN = “ 1‖ 且 “ 1‖ 且 “ 0‖ → 為“ 1‖ 語句表 實(shí)際狀態(tài) 檢測(cè)結(jié)果 RLO FC 說明 0 下一條指令表示一新邏輯串的開始 A I 1 1 1 1 首次檢測(cè)結(jié)果 ? RLO， FC置 1 A 1 1 1 1 檢測(cè)結(jié)果與 RLO ―與 ”運(yùn)算 ? RLO AN 0 1 1 1 檢測(cè)結(jié)果與 RLO ―與 ”運(yùn)算 ? RLO = 1 0 RLO ? ， FC清 0 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 72 ⑵ 并聯(lián)邏輯 O、 ON ( ) “ 1‖ 或 “ 1‖ 或 “ 0‖ → 為“ 1‖ O I O ON = 語句表 實(shí)際狀態(tài) 檢測(cè)結(jié)果 RLO FC 說明 0 以下是新邏輯串的開始 O I 0 0 0 1 首次檢測(cè)結(jié)果存放 RLO， FC置 1 O 1 1 1 1 檢測(cè)結(jié)果與 RLO運(yùn)算，結(jié)果存 RLO ON 1 0 1 1 檢測(cè)結(jié)果與 RLO運(yùn)算，結(jié)果存 RLO = 1 0 RLO賦值給 ， FC清 0 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 73 ⑶ 串并聯(lián)的復(fù)合達(dá)式和先 “ 與 ” 后 “ 或 ” 當(dāng)邏輯串是串并聯(lián)的復(fù)合組合時(shí)， CPU的掃描順序是先 “與” 后 “或” 。 在邏輯串指令執(zhí)行過程中 ： 若 FC ＝ 0，表明一個(gè)梯形邏輯網(wǎng)絡(luò)的開始（或?yàn)槭讞l邏輯串指令）， CPU對(duì)操作數(shù)的檢測(cè)結(jié)果（首次檢測(cè)結(jié)果）直接保存在狀態(tài)字的 RLO位中， FC 位置 1； 若 FC ＝ 1，檢測(cè)結(jié)果與 RLO相運(yùn)算，并把運(yùn)算結(jié)果存于 RLO 清除 ：執(zhí)行輸出指令（ S、 R、 =）或與 邏輯運(yùn)算有關(guān)的轉(zhuǎn)移指令 時(shí) FC被清0（表示邏輯串結(jié)束） OMRON PLC沒有這個(gè)位，因?yàn)? OMRON有 LD 和 LD NOT — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 68 邏輯操作結(jié)果 (RLO) Result of Logic Operation， RLO 位置 ：狀態(tài)字位 “ 1‖ 作用 ：存儲(chǔ)位邏輯指令或算術(shù)比較指令的結(jié)果。 BR CC1 CC0 OS OV OR STA RLO FC 首次檢測(cè)位 * 邏輯操作結(jié)果 * 狀態(tài)位 或位 溢出位 溢出狀態(tài)保持位 條件碼 0 條件碼 1 二進(jìn)制結(jié)果位 狀態(tài)字表示 CPU執(zhí)行指令時(shí)所具有的狀態(tài)，用戶程序可以訪問和檢測(cè)狀態(tài)字，并可以根據(jù)狀態(tài)字中的某些位決定程序的走向和進(jìn)程。 如果不同量程如何處理？ — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 66 狀態(tài)字 15 8 7 6 5 4 3 2 1 0 地址指針的描述 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 61 實(shí)例 L +5 //將整數(shù) +5裝入累加器 1 T MW0 //將累加器 1的內(nèi)容傳送給存儲(chǔ)字 MW0， 此時(shí) MW0內(nèi)容為 5 OPN DB[MW0] //打開由 MW0指出的數(shù)據(jù)塊 ， 即打開數(shù)