1、第5章 S7-300的組織塊及中斷處理電氣工程學院電子信息工程系-2022/7/172教學內容和要求內容：組織塊的組成及分類、 循環執行的組織塊OB1定期執行的組織塊及中斷處理、事件驅動的組織塊和中斷處理啟動組織塊和中斷處理、背景組織塊要求：了解組織塊的組成和分類。掌握塊的使用及其中斷組織塊的功能及系統功能塊的使用2學時 -2022/7/1735.1 組織塊概述5.2 循環執行的組織塊5.3 定期執行的組織塊和中斷5.4 事件驅動的組織塊和中斷處理5.5 啟動組織塊和中斷處理5.6 背景組織塊（ OB90 ）-5.1 組織塊概述 2022/7/174組織塊概述組織塊的組成 組織塊的分類和優先級

2、-2022/7/175一、組織塊的概述 塊類型 組織塊的定義 組織塊與程序結構 組織塊的特點和功能-2022/7/176塊的類型屬性組織塊（OB）- 用戶程序接口- 優先級（0到27）- 在局部數據堆棧中指定開始信息功能塊（FB）- 參數可分配（可以在調用時分配參數）- 具有（收回）存儲空間（靜態變量）功能調用（FC）- 參數可分配（必須在調用時分配參數）- 基本上沒有存儲空間（只有臨時變量）數據塊（DB）- 結構化的局部數據存儲（背景數據塊DB）- 結構化的全局數據存儲（在整個程序中有效）系統功能塊調用（SFB）- FB（具有存儲空間），存儲在CPU的操作系統中并可由用戶調用系統功能（SFC

3、）- FC（無存儲空間），存儲在CPU的操作系統中并可由用戶調用系統數據塊（SDB）- 用于配置數據和參數的數據塊1. 塊類型-2022/7/177組織塊（OB）是CPU操作系統與用戶程序間的接口操作系統OB1FCFBSFCSFB其它OBsFCFB2. 組織塊的定義-2022/7/1783. 組織塊與程序結構操作系統用戶程序系統上電循環執行 主程序 運行操作系統與主程序的關系-2022/7/179操作系統用戶程序系統上電循環執行 主程序 運行操作系統與中斷程序的關系啟動初始化中斷事件中斷程序故障中斷程序中斷事件中斷故障中斷-2022/7/1710OB 1電機1FB1閥FB2控制器FB10FC

4、5限制 閥復制SFC. . .CALL FB1, DB2 Start:=I 0.0 Stop:=I 0.1 Motor_on:=Q12.0 Speed:=QW14.FB 1地址聲明名稱類型0.0inStartBOOL0.1inStopBOOL2.0outMotor_onBOOL4.0outSpeedINT6.0statSpeed_oldINT0.0tempCalc_1INT.A #StartAN #Stop=#Motor_on.DB 2OB 1(1).組織塊的好處用于結構化編程-2022/7/1711OB 10.17(日期時間中斷)OB 80.87(異步錯誤)OB 20.23(延時中斷)定期的

5、程序執行OB 30.38(循環中斷)事件驅動的程序執行OB 40.47(硬件中斷)啟動OB 102OB 100OB 101循環的程序執行OB 1OB 121, 122(同步錯誤)中斷 OB錯誤 OB(2).PLC運行時程序執行方式-2022/7/1712例如：OB82 (優先級26) =錯誤處理程序。當模擬輸入PIW352斷線時執行。例如OB10 (優先級2) =日期時間中斷。從9:30開始每分鐘執行一次。OB1連續執行 OB 13日期時間中斷循環中斷116錯誤處理循環程序延時中斷硬件中斷21226 / 28OB 20OB 40OB 10OB 35OB 82OB號OB 類型優先級例如 OB20

6、 (優先級3) =延時中斷。檢測到一個信號后 延遲3.25s 執行。. 直到被其它OB中斷(3).PLC中斷循環程序-2022/7/1713被中斷的 OB 塊的數據保存系統調用新的 OB 在執行新的 OB 前, 保存被中斷塊的寄存器中斷堆棧 (I 堆棧)塊堆棧 (B 堆棧)ACCU1, ACCU2 累加器的內容AR1, AR2 地址寄存器的內容DB, DI 數據塊寄存器的內容局部數據堆棧的地址指針狀態字, MCR 寄存器, B 堆棧指針DB 和 DI 寄存器臨時數據 (L 堆棧)的指針塊的號碼返回地址-2022/7/1714組織塊由操作系統自動調用 組織塊不能互相調用基本功能是調用用戶程序。組

7、織塊代表著系統功能。4.PLC組織塊的特點和功能-2022/7/1715二、組織塊的組成 變量聲明表和用戶程序組成 4 / 56 / 78 / 910 / 11局部變量字節8, 9, 10, 11的數據格式附加信息 1(例如，中斷模塊的起始地址）附加信息 2(例如，中斷狀態）附加信息 3(例如，通道號碼)局部變量字節0 / 12 / 3啟動事件優先級序列號OB 號12 / 1314 / 1516 / 1718 / 19年日分鐘1/10 秒, 1/100 秒月小時秒1 /1000 秒, 星期管理信息啟動信息啟動時間每個OB提供20個字節的啟動信息-2022/7/1716三、組織塊的分類和優先級循

8、環執行的組織塊啟動組織塊定期執行的組織塊事件驅動的組織塊背景組織塊 每個組織塊均具有優先級，通常情況下組織號碼越大，優先級越高-5.2 循環執行的組織塊2022/7/1717OB1優先級為1OB1默認的掃描監控時間為150msOB1操作系統OB1FCFBSFCSFB其它OBsFCFB-2022/7/1718變量數據類型描述OB1_EV_CLASSBYTE事件類別標識符：B#16#11OB_SCAN_1BYTEB#16#01：暖啟動結束B#16#02：熱啟動結束B#16#03：自由周期結束OB1_PRIORITYBYTE優先級：1OB1_BO_NUMBERBYTEOB號（1）OB1_RESERV

9、ED_1BYTE保留OB1_RESERVED_2BYTE保留OB1_PRE_CYCLEINT以前循環運行時間(ms)OB1_MIN_CYCLEINT從最近的啟動以來最小的循環時間OB1_MAX_CYCLEINT從最近的啟動以來最大的循環時間OB1_DATE_TIMEINTOB1被請求的日期和時間OB1的變量聲明表-5.3 定期執行的組織塊和中斷2022/7/1719日期時間中斷組織塊（OB10OB17）循環中斷組織塊（OB30OB38）-2022/7/1720一、日期時間中斷組織塊 (OB10OB17)設置觸發的日期、執行模式，使其在某一特定日期或特定間隔，產生中斷。8個日期時間中斷具有相同的

10、優先級-2022/7/17211. 設置和啟動日期時間中斷(1) SFC28“SET_TINI”設置參數，SFC30 “ACT_TINI”激活中斷。(2)在STEP 7的HW-config中，對CPU屬性進行中斷設置 并激活。(3)在STEP 7的HW-config中，對CPU屬性進行中斷設置 ，不激活，用SFC30“ACT_TINI”激活中斷。 -2022/7/1722【例1】 : 設置日時鐘中斷-2022/7/17232查詢日期時間中斷調用系統功能SFC31“QRY_TINI”3禁止日期時間中斷調用系統功能SFC29“CAN_TINI”-2022/7/1724【例2】 : 設置系統時間-2

11、022/7/1725二、循環中斷組織塊（OB30OB38）循環中斷的時間間隔在CPU的屬性中設置，每個OB默認時間間隔不同，系統功能SFC39SFC42，可以禁止、延遲、使能循環中斷-2022/7/1726RUNOB35OB35OB35IntervalOOB1B1OB1OB1OB1OB1OB1OB1IntervalInterval【例3】 :設置循環中斷-2022/7/1727【例4】：循環中斷的使用在I0.0的上升沿啟動OB35對應的循環中斷，在I0.1的上升沿禁止OB35對應的循環中斷。在OB35中使MW4加1。（設中斷間隔為1s）-2022/7/1728/先將OB35的循環周期由默認的1

12、00ms改為1000ms，下裝到CPU中。OB1： Network1： /在I0.0的上升沿激活循環中斷 A I0.0 FP M1.1 /在I0.0的上升沿，M1.1為1 JNB m001 /否則跳轉 CALL SFC40 /激活OB35對應的循環中斷 MODE ：=B#16#2 /用OB號指定中斷 OB_NR ：=35 /組織塊編號 RET_VAL ：=MW100 /保存錯誤代碼 m001： NOP 0Network2：/在I0.1的上升沿禁止循環中斷 A I0.1 FP M1.2 /在I0.1的上升沿，M1.2為1 JNB m002 /否則跳轉 CALL SFC39 /禁止OB35對應的循

13、環中斷 MODE ：=B#16#2 /用OB號指定中斷 OB_NR ：=35 /組織塊編號 RET_VAL ：=MW104 /保存錯誤代碼 m002： NOP 0 OB35：Network1： L MW4 1 T MW4 -5.4 事件驅動的組織塊和中斷處理 2022/7/1729延時中斷（OB20OB23）硬件中斷（OB40OB47）異步故障中斷（OB80OB87）同步故障中斷（OB121和OB122）-2022/7/1730一、延時中斷組織塊（OB20OB23）和中斷處理延時時間為160000ms，精度為1ms 優先級及更新過程映像區的參數在CPU的屬性中設置SFC32 “SRT_DINT

14、”設置OB號與延時時間，觸發中斷，SFC33“CAN_DINT”取消延時中斷SFC34“QRY_DINT”查詢延時中斷的狀態-2022/7/1731( P )( )I 0.0M0.1 SFC 32(SRT_DINT)ENENOOB_NRDTIMESIGNRET_VAL20T#500msW#16#01MW10M2.0【例5】：設置延時中斷 (OB20)-2022/7/1732二、硬件中斷組織塊（OB40OB47）和中斷處理由外部設備產生也稱為過程中斷SFC39SFC42可以禁止、延遲、使能硬件中斷-2022/7/1733模擬輸入模塊上限值下限值+276480 硬件組態: 模擬輸入模塊的屬性 CP

15、U的屬性【例6】：硬件中斷的使用-2022/7/1734三、異步故障中斷組織塊（OB80OB87） 錯誤類型例 子OB時間錯誤超出最大循環掃描時間OB8026 / 28優先級26電源故障后備電池失效OB81診斷中斷有診斷能力模塊的輸入斷線OB82插入 / 移除 中斷在運行時移除S7-400的信號模塊OB83CPU 硬件故障MPI接口上出現錯誤的信號電平OB84程序執行錯誤更新映像區錯誤(模塊有缺陷)OB85機架錯誤擴展設備或DP從站故障OB86通訊錯誤讀取信息格式錯誤OB87-2022/7/1735實際的循環掃描時間超過設置的循環掃描時間。由于向前修改時間而跳過日期時間中斷。 在處理優先級時延

16、時太多。 2. 電源故障處理組織塊（OB81）1. 時間錯誤中斷處理組織塊（OB80）未安裝后備電池或者電池失效機架上的直流24V電源故障。-2022/7/17363. 診斷中斷處理組織塊（OB82）有診斷功能的模板，用HW Config定義了診斷報警，當故障模塊發生及消失時，啟動診斷中斷處理程序4. 模板熱插拔中斷處理組織塊（OB83）S7-400系列的PLC -2022/7/17375. CPU硬件故障處理組織塊（OB84）MPI網絡的接口故障通信總線的接口故障分布式I/O的接口故障6. 優先級錯誤處理組織塊（OB85）操作系統訪問模塊故障更新過程映像區I/O訪問故障正被更新時出現了I/O

17、存取故障事件觸發時，相應的OB沒有下載到CPU中-2022/7/17387. 機架故障組織塊（OB86）擴展機架故障產生和消失DP主站系統和DP從站的故障產生和消失8. 通信故障處理組織塊（OB87）接收全局數據時，檢測到不正確的幀標識符（ID）。全局數據通信時的狀態信息數據塊不存在或太短。 接收到非法的全局數據包編號。-2022/7/1739模擬輸入模塊斷線+276480 硬件組態: 模擬模塊的屬性CPU的屬性【例7】：設置異步故障診斷中斷-2022/7/1740在CPU機架直流24V電壓故障發生時，將Q4.0置位，當故障消失時，將Q4.0復位OB1：Network1：/24V電壓故障發生

18、L B#16#23 L #OB81_ FLT_ID = =I = M0.1 L OB81_EV_CLASS L B#16#39 = =I = M0.2 A M0.1 A M0.2 S Q4.0Network2：/24V電壓故障消失 L OB81_EV_CLASS L B#16#38 = =I = M0.3 A M0.1 A M0.3 R Q4.0【例8】：異步故障診斷中斷的使用-2022/7/1741四、同步故障中斷（OB121和OB122） 與執行用戶程序有關的故障錯誤類型例子OB優先級與被中斷的錯誤OB優先級相同編程錯誤在程序中調用一個CPU中并不存在的塊OB121訪問錯誤訪問一個模塊有故

19、障或不存在的模塊（例如，直接訪問一個不存在的I/O模塊）OB122-2022/7/1742S7中可能產生的各種故障-2022/7/1743為避免發生某故障時CPU進入停機狀態，在CPU中建立一個相應的空故障組織塊。 在故障OB塊中編程實現所希望的響應，也可以在執行完規定指令后，調用SFC 46申請停機。故障組織塊的啟動信息中包含有故障的特征，可在程序中使用。故障組織塊的詳細描述參見在線幫助或系統和標準功能手冊。使用故障組織塊-2022/7/1744故障處理OB塊中的附加信息OB 122 (訪問故障)中的附加信息變量類型描述OB122_EV_CLASSBYTE事件類別， IDs = B#16#2

20、9OB122_SW_FLTBYTE錯誤代碼: (可能的值為: B#16#42, B#16#43, B#16#44, B#16#45) OB122_PRIORITYBYTE發生錯誤的OB塊的優先級OB122_OB_NUMBRBYTEOB塊的號碼 (122)OB122_BLK_TYPEBYTE發生錯誤的塊的類型:B#16#88: OB?B#16#8A: DB?B#16#8C: FC?B#16#8E: FB?OB122_MEM_AREABYTE內存區域和訪問類型 OB122_MEM_ADDRWORD發生錯誤處的內存地址OB122_BLK_NUMWORD導致錯誤的MC7指令所在塊的地址OB122_PR

21、G_ADDRWORD導致錯誤的MC7 指令的相對地址OB122_DATE_TIMEDATE_AND_TIME OB塊被調用的日期和時刻-5.5 啟動組織塊和中斷處理2022/7/1745 啟動類型 啟動方式-2022/7/1746讀入 PII執行OB1 輸出 PIQ完全再啟動自動手動S7-300 / 400Power ONS7-300STOP-RUNS7-400STOP-RUN+ CRST清除過程映像，非保持的M, T, C執行 OB 100允許輸出讀入 PII允許輸出STOP是否超過重啟動的監視時間？清除 PIQ (可設置)完成剩余的循環執行 OB 101執行 OB1再啟動(手動) 僅指 S7-400（根據硬件組態的設置）： STOP - RUN + WRST輸出 PIQ循環循環一、啟動類型-2022/7/1747二、啟動方式 暖啟動（Warm restart） 冷啟動（Cold restart） 熱啟動（Hot restart）-2022/7/1748將CPU的模式選擇開關扳到STOP位置，“STOP” LED 指示燈亮， 然后再扳到RU