系统为每个组织块分配相应的优先级,如果系统同时触发调用多个组织块,通过优先级可以决定组织块之间的调用次序,同时也决定每个组织块中用户程序的执行次序,通常情况下组织块号码越大,优先级越高,例如CPU硬件中断为OB40,循环执行为OB1,硬件中断事件可以中断OB1的执行并触发OB40,OB40执行一个周期后返回OB1中断处,再次循环执行用户程序。除主程序循环OB1外,其他的组织块都是由事件触发的中断,组织块的中断类型及优先级分类见表7-2。
表7-2 OB类型及优先级
(续)
注:∗优先级别29相应于优先级0.29;背景循环的优先级低于自由循环(OB1)。
1.自由循环组织块OB1
S7 CPU启动完成后,操作系统循环执行OB1,OB1执行完成后,操作系统再次启动OB1。在OB1中可以调用FB、SFB、FC、SFC等用户程序使之循环执行。除OB90以外,OB1优先级最低,可以被其他OB中断。OB1默认扫描监控时间为150ms(可设置),扫描超时,CPU自动调用OB80报错,如果程序中没有建立OB80,CPU进入停止模式。
2.日期中断组织块OB10~OB17
在CPU属性中,可以设置日期中断组织块OB10~OB17触发的日期、执行模式(到达设定的触发日期后,OB只执行一次或按每分、每小时、每周、每月周期执行)等参数,当CPU的日期值大于设定的日期值时,触发相应的OB并按设定的模式执行。在用户程序中也可以通过调用SFC28系统函数设定CPU日期中断的参数,调用SFC30激活日期中断投入运行,与在CPU属性中的设置相比,通过用户程序,可以在CPU运行时灵活地修改设定的参数,两种方式可以任意选择,也可以同时对一个OB进行设置。
3.时间延迟中断组织块OB20~OB23
时间延迟中断组织块OB20~OB23的优先级及更新过程映像区的参数需要在CPU属性中设置,通过调用系统函数SFC32触发执行,OB号及延迟时间在SFC32参数中设定,延迟时间为1~60000ms,延迟精度为1ms,大大优于定时器精度。
4.循环中断组织块OB30~OB38
循环中断组织块OB30~OB38按设定的时间间隔循环执行,循环中断的间隔时间在CPU属性中设定,每一个OB默认的时间间隔不同,例如OB35默认的时间间隔为100ms,在OB35中的用户程序将每隔100ms调用一次,时间间隔可以自由设定,最小时间间隔不能小于5ms。OB中的用户程序执行时间必须小于设定的时间间隔,如果间隔时间较短,由于循环中断OB没有完成程序扫描而再次被调用,从而造成CPU故障,触发OB80报错,如果程序中没有创建OB80,CPU进入停止模式。通过调用SFC39~SFC42系统函数可以禁用、延迟、使能循环中断的调用。循环中断组织块通常处理需要固定扫描周期的用户程序,例如PID函数块通常需要在循环中断中调用以处理积分时间的计算。
5.硬件中断组织块OB40~OB47
硬件中断也称过程中断,由外部设备产生,例如功能模块FM、通信处理器CP及数字量输入、输出模块等。通常使用具有硬件中断的数字量输入模块触发中断响应,然后为每一个模块配置相应的中断OB(一个模块只能触发一个中断OB,S7-300系列PLCCPU只能触发硬件中断OB40),在模块配置中可以选择输入点的上升沿、下降沿或全部作为触发中断OB的事件。配置的中断事件出现,中断主程序,执行中断OB中的用户程序一个周期,然后跳回中断处继续运行主程序。使用中断与普通输入信号相比,没有主程序扫描和过程映像区更新时间,适合需要快速响应的应用。
如果输入模块中的一个通道触发硬件中断,操作系统将识别模块的槽号及触发相应的OB,中断OB执行之后发送与通道相关的确认。在识别和确认过程中,该通道再次触发的中断事件将丢失;如果模块其他通道触发中断事件,中断不会丢失,在当前正在运行的中断确认之后触发;如果是不同的模块触发的中断事件,中断请求被记录,中断OB在空闲(没有模块其他通道的中断请求)时触发。通过调用SFC39~SFC42系统函数可以禁用、延迟、使能硬件中断的调用。
6.DPV1中断组织块OB55~OB57
CPU响应PROFIBUS-DP V1从站触发的中断信息。
7.多处理器中断组织块OB60
用于S7-400系列PLC多CPU(一个机架中最多插入4个CPU完成同一个复杂任务)处理功能,通过调用SFC35,可以触发OB60在多个CPU中同时执行。
8.PROFIBUS时钟同步中断组织块OB61~OB64
用于处理PROFIBUS-DP V1等时同步,从采集各个从站的输入到逻辑结果输出,需要经过从站输入信号采样循环(信号转换)、从站背板总线循环(转换的信号从模块传递到从站接口)、PROFIBUS-DP总线循环(信号从站传递到主站)、程序执行循环(信号的程序处理)、PROFIBUS-DP总线循环(信号从主站传递到从站)、从站背板总线循环(信号从站接口传递到输出模块)及模块输出循环(信号转换)7个循环,时钟同步中断将7个循环同步,优化数据的传递并保证PROFIBUS-DP各个从站数据处理的同步性。PROFIBUS时钟同步中断只能用于S7-400系列PLC CPU(具有DPV2功能)。
9.工艺同步处理中断组织块OB65
用于T-CPU(具有运动控制功能的CPU)工艺块与开始程序的同步处理。
10.冗余故障中断组织块OB70、OB72
用于S7-400H冗余系统,当I/O冗余故障,例如冗余的PROFIBUS-DP从站故障时,触发OB70的调用,当CPU冗余故障,如CPU切换、同步故障时,触发OB72的调用。如果I/O冗余,或者CPU冗余故障而在CPU中没有创建OB70、OB72,CPU不会进入停止模式。(www.xing528.com)
11.异步故障中断组织块OB80~OB87
异步故障中断用于处理各种故障事件。
OB80:处理时间故障、CIR(Configuration In Run)后的重新运行等功能,例如OB1或OB35运行超时,CPU自动调用OB80报错,如果程序中没有创建OB80,CPU进入停止模式。
OB81:处理与电源相关的各种故障信息(S7-400系列PLC CPU只有电池故障时调用),出现故障,CPU自动调用OB81报错,如果程序中没有创建OB81,CPU不会进入停止模式。
OB82:诊断中断,如果使能一个具有诊断中断模块的诊断功能(例如断线、传感器电源丢失),出现故障时调用OB82,如果程序中没有创建OB82,CPU进入停止模式。
诊断中断还对CPU所有内、外部故障,包括模块前连接器拔出、硬件中断丢失等作出响应。
OB83:用于模块插拔事件的中断处理,事件出现,CPU自动调用OB83报警,如果程序中没有创建OB83,CPU进入停止模式。
OB84:用于处理存储器、冗余系统中两个CPU的冗余连接性能降低等事件。
OB85:用于处理操作系统访问模块故障、更新过程映像区时I/O访问故障、事件触发但是相应的OB没有下载到CPU等事件,事件出现,CPU自动调用OB85报错,如果程序中没有创建OB85,CPU进入停止模式。
OB86:用于处理扩展机架(不适用S7-300系列)、PROFIBUS-DP主站、PROFIBUS-DP或PROFINETI/O分布I/O系统中站点故障等事件,事件出现,CPU自动调用OB86报错,如果程序中没有创建OB86,CPU进入停止模式。
OB87:用于处理MPIGD通信及时钟同步故障,事件出现,CPU自动调用OB87报错,如果程序中没有创建OB87,CPU不会进入停止模式。
12.处理中断组织块OB88
用于处理程序嵌套、区域数据分配故障,故障出现,CPU自动调用OB88报错,如果程序中没有创建OB88,CPU进入停止模式。
13.背景循环中断组织块OB90
优先级最低,保证CPU最短的扫描时间,避免过程映像区更新过于平凡。程序的下载和CPU中程序的删除触发OB90的调用。只能用于S7-400系列PLCCPU。
14.启动中断组织块OB100~OB102
用于处理CPU启动事件,暖启动CPU调用OB100,热启动CPU调用OB101(不适合S7-300系列PLC和S7-400H),冷启动CPU调用OB102,温度越低,CPU启动时清除存储器中数据区的类型越多。
15.同步错误中断组织块OB121、OB122
OB121处理与编程故障有关的事件,例如调用的函数没有下传到CPU中、BCD码出错等,OB122处理与I/O地址访问故障有关的事件,例如访问一个I/O模块时,出现读故障等。如果上述故障出现,在程序中没有创建OB121、OB122,CPU进入停止模式。
注意:
不是所有的OB都可以在S7 CPU中使用,例如S7-300系列PLC CPU中只有暖启动OB100,操作系统不能调用OB101、OB102,CPU中可以使用的OB参考CPU的选型手册。
S7-300系列PLC中组织块的优先级是固定的,不能修改,在S7-400系列PLC中下列组织块的优先级可以进行修改:
OB10~OB47:优先级修改范围2~23。
OB70~OB72:优先级修改范围2~38。
OB81~OB87:优先级修改范围2~26,优先级24~26确保异步故障中断不被其他的事件中断。
几个组织块可以具有相同的优先级,当事件同时出现时,组织块按事件出现的顺序(进入系统的顺序)触发,如果超过12个相同优先级的OB同时触发,中断可能丢失。
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