西门子S7-1200PLC 程序块之组织块介绍

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一、S7-1200程序块

S7-1200CPU采用块的概念，将程序分解为独立的，自成体系的各部部件块的功能类似于S7-200系列中的子程序，但类型更多，功能更强大

简而言之就是比如一个项目分成不同的功能（任务）和工艺，每个任务可做成不同的代码块；每个代码块可完成不同的任务或工艺，并且每个代码块是独立的；这些块与S7-200的子程序块更强大，在200系列中如果采用带形式参数的子程序去编写程序的过程中，如果去使用计数器、定时器等没有相应的变量类型的存储区时，在需要被重复调试这带形参的子程序时，计数器、定时器就会出现双线圈；但在1200中的FB/FC块中可以使用计数器、定时器、沿脉冲信号等反复调用不受影响

二、使用块的优点

使用块的概念有以下好处:

（1）便于大规模程序的设计和理解

将不同的任务分成不同的程序块，在大的项目中我们按照，任务、功能的划分不同的任务段，每个任务段编写不同的程序块，完成这个任务块的程序就行，

（2）可设计标准化的程序块，方便进行重复的调用

如一个电机的控制，涉及到电机的启动方式、运行参数如速度的反馈、电压电流的反馈等等；如果设计一个标准的程序块时，不同的工程师不需重新设计，把标准块直接调用即可。

（3）程序结构清晰明了，修改方便，调试简单。

（4）增加PLC的组织透明性，可理解易维护。

三、程序块详解

S7-1200CPU提供了不同类型的程序块，主要分为组织块（OB）、函数（FC）函数块（FB）数据块（DB）

组织块：由操作系统调用，决定程序的结构

函数（功能）块:具有存储器的代码块，可将值存储在背景数据块中，即使在执行完后，这些值存在背景数据块中仍然有效。

函数：不带存储器的代码块，数据存储在局部存储区L里面，函数没有背景数据块，执行完成后，数据不保存

数据块：存储用户数据的区域，类似于200系列的V存储区；它分为全局数据块和背景数据块。可根据不同的任务段，建立不同的数据块来存储任务

组织块OB

组织块的基本功能是调用用户程序，在S7-1200中可以使用的组织块OB有启动组织块、循环组织块、循环中断组织块，定时中断组织块，硬件中断组织块，故障中断组织块等。

启动组织块 （OB100）在添加OB块的时可选择多个启动组织块，根据组织块的编号大小顺序依次执行。启动组织块通常用来做出初始化的程序（在一些需要做初始化的程序可以放到OB100中）

循环组织块 ：（OB1）PLC的主程序MAIN CPU会循环的对程序扫描执行，然后有循环组织块调用不同FB/FC，也就是CPU在处于RUN模式时，操作系统每个周期调用循环OB一次，所有的循环OB执行完后，操作系统重新调用循环OB，S7-1200CPU支持多个程序循环OB，执行顺序一样是根据编号大小依次执行；

硬件中断组织块 ：在RUN模式下，CPU立即响应硬件中断事件，调用相关的硬件中断OB，中断程序的执行不受主程序的扫描和过程映像更新时间的影响，适合需要快速响应的应用。比如高速计数的当前值等于预设值时，可启用硬件中断

一个硬件中断事件只允许一个硬件中断OB，而一个硬件中断OB可分配给多个硬件中断事件。

中断硬件触发后，操作系统将识别输入通道并确定所分配的OB，在识别和确认的过程中，同一模块上发送了触发硬件中断的另一事件，必须遵循以下规则：

1、如果该通道再次发生相同的中断事件，操作系统不予响应，硬件中断将丢失

2、如果发生不同的中断事件，则在当前正在执行的中断确认后再响应这个新的中断事件

时间中断组织块 ：时间中断OB用于在时间可控的应用中定期运行一部分用户程序，可实现在某个预设时间到达只运行一次，或在设定的触发日期到达后，按时、分、秒、天、周、月等周期运行，只有设置并激活了时间中断，且程序中存在相应组织块的情况下，才能运行时间中断，通过以下指令对时间中断进行操作：

“ACT-TINT”激活时间中断

“SET-TONTL”设定时间中断的参数

“CAN-TINT”取消未执行的时间中断

“QRY-TINT”查询时间中断的状态

循环中断组织块 ：循环中断OB按设定的时间间隔循环执行，如间隔时间为1000MS，则在程序块执行期间会每隔1000MS调用该该块一次。在添加块的时候可添加一个循环中断组织块，同时可设置该组织块的执行时间间隔

故障中断组织块 ：在发生故障时，可启用故障中断

延时中断组织块 :延时中断OB在一段可设置的延时时间后启动，可通过以下指令对延时中断进行操作：

“SRT-DINT”用于启动延时中断，该中断在超过参数指定的时间后调用延时中断OB。延时时间范围在1~60000MS

“CAN-DINT”取消启用的延时中断

“QRY-DINT”查询延时中断的状态

时间错误组织块 ：时间错误组织块是操作系统用于处理时间故障的中断组织块，当程序和执行时间超过最大的循环时间或发生时间错误事件，CPU将触发时间错误中断OB80

诊断错误组织块 ：诊断错误组织块是操作系统用于响应诊断错误的中断组织块，如激活诊断功能的模块检测到故障状态发生变化时，向CPU发送诊断中断请求，触发诊断错误组织块OB82

拔插中断组织块 ：拔插中断组织块OB83是操作系统用于响应对模块移除或插入操作的中断组织块，S7-1200 PLC的本地模块不支持热插拔，拔出或插入中央机架模块将导致CPU进入STOP模式

机架错误中断组织块 ：机架错误中断组织块OB86是操作系统用于响应PROFIBUS-DP和PROFINET-IO分布式IO站通信故障的中断组织块

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PLC的功能模块有哪些？

PLC（可编程逻辑控制器）的功能模块通常包括以下几种类型：

（1）CPU模块：这是PLC的核心模块，主要负责处理输入信号、执行程序指令、控制输出信号，并提供监控和诊断功能。CPU模块通常包括中央处理器、存储器和通信接口等部分。

（2）输入模块：输入模块用于采集外部信号，例如传感器信号、按钮信号、开关信号等。输入模块一般包括输入接口、信号处理电路和隔离电路等部分。

（3）输出模块：输出模块用于控制外部设备，例如启动电机、控制灯光、输出报警信号等。输出模块一般包括输出接口、驱动电路和隔离电路等部分。

（4）通信模块：通信模块用于实现PLC系统与其他设备之间的数据通信，通常包括以太网模块、串行通信模块、CAN总线模块等。

（5）电源模块：电源模块为PLC系统提供电源支持，保证PLC系统能够正常工作，通常包括AC电源模块、DC电源模块等。

（6）总线模块：总线模块用于扩展PLC系统的输入输出点数，提高系统性能，通常包括数据总线模块、专用总线模块等。

此外，PLC还可能包括其他特殊功能模块，如计时器模块、计数器模块、运算模块、比较模块、移位寄存器模块、运动控制模块、安全模块、数据存储模块等，以满足不同应用需求。

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