事件与组织块的关系与优化

事件，是对程序操作的一系列动作。在PLC操作时，有些事件是由系统预先设计好的。比如组织块。在执行组织块时，一般无法人工干预，如果需要强制结束，就需要用到中断事件或中断指令。

1.启动组织块的事件

组织块OB是操作系统与用户程序的接口，出现启动组织块的事件时，由操作系统调用对应的组织块。启动组织块的事件的属性见表5-3。

表5-3 启动OB的事件

启动事件与程序循环事件不会同时发生，在启动期间，只有诊断错误事件能中断启动事件，其他事件将进入中断队列，在启动事件结束后处理它们。

2.不启动组织块的事件（见表5-4）

表5-4 不会启动OB的事件

3.事件执行的优先级与中断队列

事件执行的优先级、优先级组和队列用来决定事件系统服务程序的处理顺序。

每个CPU事件都有它的优先级，不同优先级的事件分为3个优先级组。表5-3给出了各类事件的优先级、优先级组和队列深度。优先级的编号越大，优先级越高、时间错误中断具有最高的优先级26和27。

事件一般按优先级的高低来处理，先处理高优先级的事件。优先级相同的事件按“先`来先服务”的原则来处理。高优先级组的事件可以中断低优先级组的事件的OB的执行，例如第2优先级组所有的事件都可以中断程序循环OB的执行，第3优先级组的时间错误OB可以中断所有其他的OB。

一个OB正在执行时，如果出现了另一个具有相同或较低优先级组的事件，后者不会中断正在处理的OB，将根据它的优先级添加到对应的中断队列排队等待。当前的OB被处理完后，再处理排队的事件。当前的OB执行完后，CPU将执行队列中最高优先级的事件的OB，优先级相同的事件按出现的先后次序处理。如果高优先级组中没有排队的事件了，CPU将返回较低的优先级组被中断的OB，从被中断的地方开始继续处理。

不同的事件（或不同的OB）均有它自己的中断队列和不同的队列深度（见表5-3）。对于特定的事件类型，如果队列中的事件个数达到上限，下一个事件将使队列溢出，新的中断事件被丢弃，同时产生时间错误中断事件。有的OB用它的临时局部变量提供触发它的启动事件的详细信息，可以在OB中编程，做出相应的反应，例如触发报警。

4.中断的响应时间

中断可以暂停组织块的执行，在使用时，需要编程者考虑中断的响应时间。中断的响应时间是指从CPU得到中断事件出现的通知，到CPU开始执行该事件的OB的第一条指令之间的时间。如果在事件出现时只是在执行程序循环OB，中断响应时间小于175μs。

5.关于组织块的实例

【例5-6】程序循环组织块。

需要连续执行的程序应放在主程序OB1中，CPU在RUN模式时循环执行OB1，可以在OB1中调用FC和FB。如果用户程序生成了其他程序循环OB，CPU按OB编号的顺序执行它们，首先执行主程序OB1，然后执行编号大于等于200的程序循环OB。一般只需要一个程序循环组织块，如下实例。

1）打开STEP 7 Basic的项目视图，生成一个名为“组织块”的新项目。双击项目树中的“添加新设备”，添加一个新设备，CPU的型号为CPU 1214C。

2）打开项目视图中的文件夹“程序块”，双击其中的“添加新块”，单击打开的对话框中的“组织块”按钮，出现如图5-24所示对话框，选中列表中的“Program cycle”，生成一个程序循环组织块，OB默认的编号为200，语言为LAD（梯形图）。块的名称为默认的Main_1。单击“确定”按钮，OB块被自动生成，可以在项目树的文件夹“程序块”中看到新生成的OB200。

图5-24 生成程序循环组织块

3）分别在OB1和OB200中输入简单的程序，程序内容如图5-25和图5-26所示。

图5-25 OB1的程序

图5-26 OB200的程序

将它们下载到CPU，将CPU切换到RUN模式后，可以用I0.4和I0.5分别控制Q1.0和Q1.1，说明OB1和OB200均被循环执行。

【例5-7】启动组织块。

启动组织块用于系统初始化，CPU从STOP切换到RUN时，执行一次启动OB。执行完后，开始执行程序循环OB1。允许生成多个启动OB，默认的是OB100，其他启动OB的编号应大于等于200。一般只需要一个启动组织块。

在例5-6所建项目“组织块”中，用上述方法生成启动（Startup）组织块OB100和OB201。分别在启动组织块OB100和OB201中生成初始化程序，如图5-27和图5-28所示。

图5-27 OB100的程序

(www.xing528.com)

图5-28 OB201的程序

将它们下载到CPU，将CPU切换到RUN模式后，可以看到QB0的值被OB100初始化为7，其最低3位为1。该项目的M区没有设置保持功能，暖启动时M区的存储单元的值均为0。启动时分别调用了一次OB100和OB201，INC指令使MB14和MB16的值加1。生成和打开监视表，看到MB14和MB16的值均为1，说明只执行了一次OB100和OB201。

【例5-8】循环中断组织块。

在设定的时间间隔内，循环中断（Syclic Interrupt）组织块被周期性地执行。最多可以组态4个循环中断事件，循环中断OB的编号大于等于200。

新建项目：Interrupt中，用上述方法生成循环中断组织块OB202，其设置如图5-29所示。

在OB的巡视窗口的“属性”选项卡中，循环中断的时间间隔（循环时间）的默认值为100ms，将它修改为1000ms。相位偏移（相移，默认值为0）用于错开不同时间间隔的几个循环中断OB，使它们不会被同时执行，以减少连续执行循环中断OB的时间。

如图5-29中的程序用于控制8位彩灯循环移位，I0.2控制彩灯是否移位，I0.3控制移位的方向。I0.3为1状态时彩灯右移，为0状态时彩灯左移。

将代码块下载到CPU，将CPU切换到RUN模式。扳动I0.2和I0.3对应的小开关，通过CPU模块上输出点的LED，可以观察到用I0.2和I0.3控制彩灯循环移位的情况。

【例5-9】实验SRT_DINT与CAN_DONT指令。

定时器指令的定时误差较大，如果需要高精度的延时，可以使用时间延迟中断。在过程事件出现后，延时一定的时间再执行时间延迟（Time delay）OB。在指令SRT_DINT的EN使能输入的上升沿，启动延时过程。用该指令的参数DTIME（1～60000ms）来设置延时时间，系统块如图5-30所示。

图5-29 循环中断组织块OB202

图5-30 上升沿中断组织块OB203的程序

在时间延迟中断OB中使用计数器，可以得到比60s更长的延迟时间。用参数0B_NR来指定延迟时间到时调用的OB的编号，S7-1200未使用参数SIGN，可以设置任意的值。RET_VAL，是指令执行的状态代码。

在I0.0的上升沿中断组织块OB203的界面区生成局部变量RET1和RET2，数据类型为Int，用来作指令的输出参数RET_VAL（返回值）的实参，如图5-30。

【例5-10】时间延迟中断组织块。

可以组态最多4个时间延迟中断事件，时间延迟OB的编号应大于等于200。

1）在项目“组织块例程”中生成硬件中断组织块OB203、时间延迟中断组织块OB204和数据块DB1。

2）在I0.0上升沿调用的OB203中启动时间延迟（见图5-30），同时读取PLC的实时时间。定时时间到时调用时间延迟组织块OB204，再次读取实时时间（见图5-33）。两次读取的实时时间的差值与时间延迟中断的输入参数DTIME（定时时间）比较，可以得到时间延迟中断的定时精度。

3）双击项目树中的“设备和网络”，打开设备视图，首先选中CPU，打开工作区下面的巡视窗口的“属性”选项卡，选中左边的“数字输入”的通道0（即I0.0，见图5-31），用复选框启用上升沿检测功能。单击选择框“硬件中断”右边的按钮，用下拉式列表将名为“Hardware interrupt”的OB203指定给I0.0的上升沿中断事件。

图5-31 组态硬件中断

4）为了保存读取的日期时间值，在DB1中生成数据类型为DTL的变量DT1和DT2（见图5-32）。

图5-32 数据块中的日期时间值

5）在OB203中调用SRT_DNT（见图5-30），启动时间延迟中断的定时，同时调用指令RD_LOC_T，读取PLC的实时时钟的日期时间，保存在输入参数OUT指定的DB1的变量DT1中，其起始地址为DBB0。

6）在时间延迟中断组织块OB204和OB1的界面区生成局部变量RET1，数据类型为Int，用来作指令的参数RET_VAL的实参（见图5-33和图5-34）。调用RD_LOC_T指令读取日期时间，保存在输出参数OUT指定的DB1的变量DT2中，其起始地址为DBB12。同时立即置位物理输出点Q0.4：P。

图5-33 时间延迟中断组织块OB204的程序

7）将程序块和组态信息下载到CPU，将CPU切换到RUN模式。用外接的小开关使I0.0变为1状态，CPU调用硬件中断组织块OB203。10s后SRT_DINT启动的定时时间到，CPU调用时间延迟中断组织块OB204，Q0.4被立即置位。双击打开项目树中的DB1，单击工具栏上的按钮，启动在线监视功能。

图5-34 OB1中取消时间延迟的和程序

可以看到指令SRT_DINT启动定时和定时时间到两次读取的实时时间的差值为I0.000145s（见图5-32），与时间延迟的设定值10s相比，定时精度是相当高的。

用I0.4外接的小开关产生一个脉冲信号，将Q0.4复位（见图5-25）。用外接的小开关使I0.0变为1状态，CPU调用硬件中断组织块OB203，再次启动时间延迟中断的定时。在定时期间，用外接的小开关使I0.1变为1状态，调用指令CAN_DINT（见图5-34），时间延迟中断被取消，不会调用OB204，10s的延迟时间到了后，Q0.4不会变为1状态。