西门子PLC继电器模块CPU224CN

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西门子PLC用户程序的结构及组织块(OB)

 PLC的程序分为操作系统和用户程序，操作系统用来实现与特定的控制任务无关的功能，处理PLC的启动、刷新过程映像输入/输出表、调用用户程序、处理中断和错误、管理存储区和处理通信等。用户程序包含处理用户特定的自动化任务所需要的所有功能。

  1. 用户程序的结构

  STEP7将用户编写的程序和程序所需的数据放置在块中，使单个的程序部件标准化。通过块与块之间类似于子程序的调用，使用户程序结构化，可以简化程序组织，使程序易于修改、查错和调试。块结构显著地增加了PLC程序的组织透明性、可理解性和易维护性。各种块的简要说明见表4-1，OB、FB、FC、SFB和SFC都包含程序，统称为逻辑块。程序运行时所需的大量数据和变量存储在数据块中。

  可以将控制任务分层划分为工厂级、车间级、生产线、设备等多级任务，分别建立与各级任务对应的逻辑块。每一层的控制程序(逻辑块)作为上一级控制程序的子程序，前者又可以调用下一级的子程序。这种调用称为嵌套调用，即被调用的块又可以调用别的块。

  可以多次重复调用同一个块，来处理同一类任务。FB和FC的内部应全部使用局部变量，不使用I、Q、M、T、C和共享数据块中的全局地址。这样的块具有很好的可移植性，不作任何修改，就可以用于其他项目。

  FB和FC通过其输入、输出参数来实现与“外部”的数据交换，即与过程控制的传感器和执行器、用户程序中的其他块交换数据。在块调用中，调用者可以是各种逻辑块，被调用的块是OB之外的逻辑块。调用功能块和系统功能块时需要为它们指定一个背景数据块，后者随这些块的调用而打开，在调用结束时自动关闭。

  在图4-1中，OB1调用FB1，FB1调用FC1，应按下面的顺序创建块FC1→FB1及其背景数据块→OB1，即编程时被调用的块应该是已经存在的。

  如果出现中断事件，CPU将停止当前正在执行的程序，去执行中断事件对应的组织块OB(即中断程序)。中断程序执行完后，返回到程序中断处继续执行。

  2.组织块(OB)

  组织块是操作系统与用户程序的接口，由操作系统调用，用于控制扫描循环和中断程序的执行、PLC的启动和错误处理等，CPU的档次越高，能使用的同类型组织块越多。

  (1) OB1

  OB1是用户程序中的主程序，CPU的操作系统完成启动过程后，将循环执行OB1，可以在0B1中调用其他逻辑块。

  (2)事件中断处理

  如果出现中断事件，例如时间中断、硬件中断和错误处理中断等，当前正在执行的块在当前指令执行完后被停止执行(被中断)，操作系统将会调用一个分配给该事件的组织块。该组织块执行完后，被中断的块将从断点处继续执行。

  这意味着部分用户程序不必在每次循环中处理，而是在需要时才被及时地处理。处理中断事件的程序放在该事件驱动的 OB 中。

  (3)中断的优先级

  OB按触发事件分成几个级别，这些级别有不同的优先级，高优先级的OB可以中断低优先级的0B。

  3.临时局部数据

  生成功能和功能块时可以声明临时局部数据。这些数据是临时的，退出逻辑块时不保留临时局部数据。它们又是局部(Local)数据，只能在生成它们的逻辑块内使用。CPU按优先级划分局部数据区，同一优先级的块共用一片局部数据区。可以用STEP7改变S7-400 每个优先级的局部数据区的大小(见图2-35)。

  除了临时局部数据外，所有的逻辑块都可以使用共享数据块中的共享数据。