STEP 7 V5.0. Программирование

Подождите немного. Документ загружается.

Основы проектирования структуры программы

Программирование с помощью STEP 7 версии 5.0

4-26 C79000-G7076-C562-02

Системные функции

Системная функция – это заранее запрограммированная, оттестированная

функция, встроенная в CPU S7. Вы можете вызвать SFC в своей программе.

SFC являются частью операционной системы и не загружаются как часть

программы. Как и FC, SFC являются блоками "без памяти".

CPU S7 предоставляют SFC для следующих функций:

• копирование и блочные функции

• контроль программы

• работа с часами и счетчиками рабочего времени

• передача наборов данных

• передача событий из CPU всем остальным CPU в мультипроцессорном

режиме

• обработка прерываний по времени и с задержкой

• обработка синхронных и асинхронных ошибок

• информация о статических и динамических системных данных, например,

диагностика

• обновление образа процесса и обработка битовых массивов

• адресация модулей

• децентрализованная периферия

• связь с помощью глобальных данных

• связь через неспроектированные соединения

• генерирование сообщений, относящихся к блокам

Дополнительная информация

За более подробной информацией о SFB и SFC обращайтесь к справочному

руководству "Системное программное обеспечение S7-300/400. Системные и

стандартные функции". В книгах "Программируемые контроллеры S7-300.

Аппаратное обеспечение и руководство по монтажу" и "Система

автоматизации S7-400, M7-400. Данные модулей. Справочное руководство"

объясняется, какие SFB и SFC доступны.

Основы проектирования структуры программы

Программирование с помощью STEP 7 версии 5.0

C79000-G7076-C562-02

5-4-27

4.2.5 Организационные блоки для обработки программ, управляемой

прерываниями

4.2.5.1 Организационные блоки для обработки программ,

управляемой прерываниями

Предоставляя ОВ прерываний, CPU S7 обеспечивают следующие

возможности:

• секции программы могут исполняться в определенные моменты времени

или через определенные интервалы (управление по времени)

• ваша программа может реагировать на внешние сигналы от процесса

Циклическая программа пользователя не должна запрашивать, произошли

или нет события прерывания. Если прерывание происходит, то операционная

система обеспечивает, чтобы программа исполнялась пользователя в ОВ

прерываний, так что имеет место запрограммированная реакция на

прерывание со стороны программируемого логического контроллера.

Типы и применения прерываний

Следующая таблица показывает, как могут быть использованы различные

типы прерываний.

Тип прерывания ОВ прерываний Примеры применения

Прерывание по времени OB10 − OB17 Рас чет общего расхода жидкости в процессе

смешивания к концу смены

Прерывание с задержкой OB20 − OB23 Управление вентилятором, который должен

продолжать работать в течение 20 с после

выключения двигателя

Циклическое прерывание OB30 − OB38 Опрос уровня сигнала для системы управления

по замкнутому контуру

Аппаратное прерывание OB40 − OB47

Сообщение о достижении максимального

уровня в резервуаре

4.2.5.2 Организационные блоки прерываний по времени (OB10 −

−−

−

OB17)

CPU S7 предоставляют в распоряжение ОВ прерываний по времени суток,

которые могут исполняться в указанный день или через определенные

интервалы времени.

Прерывания по времени суток могут запускаться следующим образом:

• однократно в определенное время (указанное в абсолютной форме с

датой)

• периодически при указании стартового времени и интервала, с которым

прерывание должно повторяться (например, ежеминутно, ежечасно,

ежедневно).

Основы проектирования структуры программы

Программирование с помощью STEP 7 версии 5.0

4-28 C79000-G7076-C562-02

Правила для прерываний по времени

Прерывания по времени могут исполняться только тогда, когда прерыванию

были назначены параметры и в программе пользователя существует

соответствующий организационный блок. Если это не так, в диагностический

буфер вносится сообщение об ошибке и выполняется обработка асинхронной

ошибки (ОВ80, см. Организационные блоки обработки ошибок (ОВ70

− ОВ87 /

ОВ121

− ОВ122)).

Периодические прерывания по времени должны соответствовать реальной

дате. Повторение ОВ10 ежемесячно, начиная с 31 января, невозможно. В

этом случае ОВ будет запускаться только в месяцы, имеющие 31 день.

Прерывание по времени, активизированное во время запуска (теплого или

горячего рестарта) исполняется только после завершения запуска.

ОВ прерываний по времени, отмененные при назначении параметров, не

могут быть запущены. CPU распознает ошибку программирования и

переходит в STOP.

После теплого рестарта прерывания по времени должны быть установлены

заново (например, с помощью SFC30 ACT_TINT в программе запуска).

Запуск прерывания по времени

Чтобы дать CPU возможность запустить прерывание по времени, вы должны

сначала установить, а затем активизировать это прерывание. Существуют

три способа запуска этого прерывания:

• автоматический запуск прерывания по времени путем назначения

подходящих параметров с помощью STEP 7 (блок параметров ”time-of-day

interrupts [прерывания по времени]")

• установка и активизация прерывания по времени с помощью SFC28

SET_TINT и SFC30 ACT_TINT из программы пользователя

• установка прерывания по времени interrupt путем назначения параметров

с помощью STEP 7 и его активизация с помощью SFC30 ACT_TINT в

программе пользователя.

Опрос прерываний по времени

Чтобы запросить, какие прерывания по времени установлены и на какое

время они настроены, вы можете выполнить одно из следующих действий:

• вызвать SFC31 QRY_TINT

• запросить список ”interrupt status [состояние прерываний]" из сп иска

состояний системы.

Деактивизация прерываний по времени

Вы можете деактивировать еще не исполненные прерывания по времени с

помощью SFC29 CAN_TINT. Деактивированные прерывания по времени

могут быть снова установлены с помощью SFC28 SET_TINT и

активизированы с помощью SFC30 ACT_TINT.

Приоритет ОВ прерываний по времени

Все восемь ОВ прерываний по времени по умолчанию имеют один и тот же

класс приоритета (2) и поэтому обрабатываются в порядке возникновения

событий запуска. Однако вы можете изменить этот класс приоритета

выбором подходящих параметров.

Основы проектирования структуры программы

Программирование с помощью STEP 7 версии 5.0

C79000-G7076-C562-02

5-4-29

Изменение установленного времени

Вы можете изменить время, установленное для прерывания следующим

образом:

• мастер часов синхронизирует время для master- и slave-ус тройств

• для установки нового времени в программе пользователя может быть

вызван SFC0 SET_CLK.

Реакция на изменение времени

Следующая таблица показывает, как прерывания по времени реагируют на

изменение времени.

Если... То...

время было передвинуто вперед и

одно или более прерываний по

времени были пропущены,

запускается OB80, и пропущенные прерывания

по времени вводятся в стартовую информацию

OB80.

вы деактивировали пропущенные

прерывания по времени в OB80,

пропущенные прерывания по времени более не

исполняются.

вы не деактивировали

пропущенные прерывания по

времени в OB80,

первое пропущенное прерывание по времени

выполняется, а остальные игнорируются.

в результате сдвига времени назад

какое-либо из событий для

прерываний по времени

происходит снова,

выполнение прерывания по времени не

повторяется.

4.2.5.3 Организационные блоки прерываний с задержкой (OB20 −

−−

−

OB23)

CPU S7 предоставляют в распоряжение ОВ прерываний с задержкой, с

помощью которых вы можете программировать отложенное исполнение

частей своей пользовательской программы.

Правила для прерываний с задержкой

Прерывания с задержкой могут исполняться только при наличии

соответствующего организационного блока в программе CPU. Если это не

так, то в диагностический буфер вносится сообщение об ошибке и

производится обработка асинхронной ошибки (ОВ80, Организационные блоки

обработки ошибок (ОВ70

− ОВ87 / ОВ121 − OB122)).

ОВ прерываний с задержкой, отмененные при назначении параметров, не

могут быть запущены. CPU распознает ошибку программирования и

переходит в STOP.

Прерывания с задержкой запускаются, когда истекло время, указанное в

SFC32 SRT_DINT.

Основы проектирования структуры программы

Программирование с помощью STEP 7 версии 5.0

4-30 C79000-G7076-C562-02

Запуск прерывания с задержкой

Для запуска прерывания с задержкой вы должны указать в SFC32 время

задержки, по истечении которого вызывается соответствующий ОВ

прерываний с задержкой. За информацией о максимально разрешенной

величине задержки времени обратитесь к литературе "Программируемые

контроллеры S7-300. Аппаратное обеспечение и руководство по монтажу" и

"Система автоматизации S7-400, M7-400. Данные модулей. Справочное

руководство".

Приоритет ОВ прерываний с задержкой

По умолчанию для ОВ прерываний с задержкой установлены классы

приоритета с 3 по 6. Вы можете назначить параметры для изменения классов

приоритета.

4.2.5.4 Организационные блоки циклических прерываний (OB30 −

−−

−

OB38)

CPU S7 предоставляют в распоряжение ОВ циклических прерываний,

которые прерывают циклическую обработку программы через определенные

интервалы.

Циклические прерывания запускаются через определенные интервалы.

Временем, от которого начинается отсчет интервалов, является переход из

режима STOP в RUN.

Правила для циклических прерываний

При определении интервалов убедитесь, что между стартовыми событиями

отдельных циклических прерываний имеется достаточно времени для

обработки самих циклических прерываний.

Если вы назначаете параметры для отмены ОВ циклических прерываний, то

они не могут быть более запу щены. CPU распознает ошибку

программирования и переходит в STOP.

Запуск циклического прерывания

Для запуска циклического прерывания вы должны с помощью STEP 7 указать

интервал в блоке параметров циклических прерываний. Этот интервал всегда

представляет собой целое кратное от базового тактового интервала в 1 мс.

Интервал = n x базовый тактовый интервал в 1 мс.

Каждый из восьми доступных ОВ циклических прерываний имеет интервал по

умолчанию (см. следующую таблицу). Интервал по умолчанию становится

действенным, когда загружается назначенный ему ОВ циклических

прерываний. Однако вы можете назначить параметры для изменения

значений по умолчанию. Для получения информации о верхнем пределе

обратитесь к руководствам "Программируемые контроллеры S7-300.

Аппаратное обеспечение и руководство по монтажу" и "Система

автоматизации S7-400, M7-400. Данные модулей. Справочное руководство".

Основы проектирования структуры программы

Программирование с помощью STEP 7 версии 5.0

C79000-G7076-C562-02

5-4-31

Сдвиг фазы в циклических прерываниях

Во избежание одновременного запуска циклических прерываний от

различных ОВ и возможного при этом появления временной ошибки

(превышение времени цикла) вы можете указать сдвиг фазы. Сдвиг фазы

гарантирует, что исполнение циклического прерывания откладывается на

определенное время после истечения интервала.

Сдвиг фазы = m х базовый тактовый интервал (где 0

≤ m < n)

На следующем рисунке показано, как исполняется ОВ циклических

прерываний с фазовым сдвигом (OB37) в сравнении с циклическим

прерыванием без фазового сдвига (OB38).

08 162432404816 + 5 32 + 5 48 +5

Тактовый

импульс

OB 38

(n=8, m=0)

OB 37

(n=16, m=5)

t [мс]

Приоритет ОВ циклических прерываний

В следующей таблице показаны интервалы по умолчанию и классы

приоритета ОВ циклических прерываний. Вы можете назначить параметры

для изменения интервала и класса приоритета.

ОВ циклических

прерываний

Интервал в мс Класс приоритета

OB30 5000 7

OB31 2000 8

OB32 1000 9

OB33 500 10

OB34 200 11

OB35 100 12

OB36 50 13

OB37 20 14

OB38 10 15

Основы проектирования структуры программы

Программирование с помощью STEP 7 версии 5.0

4-32 C79000-G7076-C562-02

4.2.5.5 Организационные блоки аппаратных прерываний (OB40 −

−−

−

OB47)

CPU S7 предоставляет в распоряжение ОВ аппаратных прерываний, которые

реагируют на сигналы от модулей (например, сигнальных модулей (SM),

коммуникационных процессоров (СР), функциональных модулей (FM)). С

помощью STEP 7 вы можете установить, какой сигнал от параметрируемого

цифрового или аналогового модуля запускает ОВ. В случае СР и FM

используйте соответствующие диалоговые окна для назначения параметров.

Аппаратные прерывания запускаются, когда сигнальный модуль, способный

на аппаратные прерывания и с разрешенным аппаратным прерыванием,

передает полученный от процесса сигнал на CPU или когда функциональный

модуль CPU сигнализирует о прерывании.

Правила для аппаратных прерываний

Аппаратные прерывания могут быть исполнены только в том случае, если в

программе CPU имеется соответствующий организационный блок. Если это

не так, в диагностический буфер вносится сообщение об ошибке и

выполняется обработка асинхронной ошибки (ОВ80, см. Организационные

блоки обработки ошибок (ОВ70

− ОВ87 / ОВ121 − ОВ122)).

Если вы при назначении параметров отменили ОВ аппаратных прерываний,

то они не могут быть более запущены. CPU распознает ошибку

программирования и переходит в STOP

Назначение параметров сигнальным модулям, способным к аппаратным

прерываниям

Каждый канал сигнального модуля, способного к аппаратным прерываниям,

может запустить аппаратное прерывание. Поэтому в наборах параметров

сигнальных модулей, способных к прерываниям, вы должны с помощью STEP

7 указать следующее:

• Чем будет запускаться аппаратное прерывание.

• Какой ОВ аппаратных прерываний будет исполняться (по умолчанию для

исполнения всех аппаратных прерываний назначается OB40).

С помощью STEP 7 активизируется генерирование аппаратных прерываний

на функциональных модулях. Остальные параметры вы назначаете в

диалоговых окнах для назначения параметров этих функциональных

модулей.

Приоритет ОВ аппаратных прерываний

По умолчанию приоритет для ОВ аппаратных прерываний относится к классу

приоритета от 16 до 23. Вы можете назначить параметры для изменения

классов приоритета.

Основы проектирования структуры программы

Программирование с помощью STEP 7 версии 5.0

C79000-G7076-C562-02

5-4-33

4.2.5.6 Организационные блоки запуска (OB100 / OB101 / OB102)

Типы запуска

Имеется три различных типа запуска:

• горячий рестарт (отсутствует в S7-300 и S7-400H)

• теплый рестарт

• холодный рестарт

В следующей таблице показано, какие ОВ вызывает операционная система

при каждом типе запуска:

Тип запуска Соответствующий ОВ

Горячий рестарт OB101

Теплый рестарт OB100

Холодный рестарт OB102

Стартовые события для ОВ запуска

CPU выполняет запуск после следующих событий:

• после включения питания

• после перевода переключателя режимов из STOP в RUN/RUN-P

• после запроса от коммуникационной функции

• после синхронизации в мультипроцессорном режиме

• в H-системе после установления связи (только на резервном CPU)

В зависимости от стартового события, используемого CPU, и его

установленных параметров вызывается соответствующий ОВ запуска

(ОВ100, ОВ101 или ОВ102).

Программа запуска

Вы можете указать условия для запуска своего CPU (инициализирующие

значения для RUN, пусковые значения для модулей ввода/вывода) путем

записи своей программы запуска в организационный блок ОВ100 для теплого

рестарта, ОВ101 для горячего рестарта или ОВ102 для холодного рестарта.

Нет ограничений по длине и времени выполнения программы запуска, так как

контроль цикла еще не активен. В стартовой программе невозможно

исполнение под управлением времени или под управлением прерываний. Во

время запуска все цифровые выходы имеют сигнальное состояние 0.

Основы проектирования структуры программы

Программирование с помощью STEP 7 версии 5.0

4-34 C79000-G7076-C562-02

Тип запуска после ручного рестарта

На CPU S7-300 возможен только ручной теплый или холодный рестарт

(только CPU 318-2).

На некоторых CPU S7-400 вы можете вручную выполнять запу ск с помощью

переключателя режимов и переключателя типа запуска (CRST/WRST), если

это разрешено при назначении параметров, которое вы выполнили с

помощью STEP 7. Ручной теплый запуск возможен без специального

назначения параметров.

Тип запуска после автоматического рестарта

На CPU S7-300 после включения питания возможен только теплый рестарт.

На CPU S7-400 вы можете указать, ведет ли автоматический запуск после

включения питания к теплому или к горячему рестарту.

Очистка образа процесса

Когда перезап ускается CPU S7-400, исполняется оставшаяся часть цикла, а

таблица образа процесса на выходах по умолчанию очищается. Вы можете

предотвратить очистку образа процесса, если хотите, чтобы программа

пользователя продолжала работать со старыми значениями после

перезапуска.

Контроль существования и типа модулей

При установке параметров вы можете решить, будут ли проверяться перед

запуском модули в конфигурационной таблице, чтобы убедиться, что они

существуют и что тип модуля совпадает с заданным.

Если контроль модулей активизирован, то CPU не запустится при

обнаружении расхождений между конфигурационной таблицей и фактической

конфигурацией.

Времена контроля

Чтобы убедиться, что программируемый контроллер запускается без ошибок,

вы можете выбрать следующие времена контроля:

• максимально допустимое время для передачи параметров модулям

• максимально допустимое время для того, чтобы модули могли сообщить

о своей готовности к работе после включения питания

• на CPU S7-400 максимальное время прерывания, после которого

разрешен горячий рестарт.

Как только времена контроля истекают, CPU или переходит в STOP, или

возможен только теплый рестарт.

Основы проектирования структуры программы

Программирование с помощью STEP 7 версии 5.0

C79000-G7076-C562-02

5-4-35

4.2.5.7 Фоновый организационный блок (OB90)

Если вы определили минимальное время цикла с помощью STEP 7, и это

время больше, чем время текущего цикла, то у CPU в конце циклической

программы еще есть время для работы. Это время используется для

исполнения фонового ОВ. Если в вашем CPU ОВ 90 не существует, то CPU

ждет, пока не истечет указанное минимальное время цикла. Следовательно,

вы можете использовать ОВ90 для процессов, в которых время не является

критическим для работы, и, таким образом, избежать потерь времени на

ожидание.

Приоритет фонового ОВ

Фоновый ОВ относится к классу приоритета 29, что соответствует приоритету

0,29. Таким образом, этот ОВ имеет самый низкий приоритет. Его класс

приоритета не может быть изменен при назначении параметров.

На следующем рисунке показан пример обработки фонового цикла,

свободного цикла и ОВ10 (в существующих CPU).

OB10

OB1 OB1

Обновление та-

блицы образа

Iпроцесса на

входах

Обновление та-

блицы образа

Iпроцесса на

выходах

След

ющий цикл

OB10

OB90 OB90

min

ио

итет

ожид

min

ожид

= текущее время цикла, требуемое для главного программного цикла

= минимальное время цикла определенное с помощью STEP 7

= время, имеющееся в распоряжении до запуска следующего цикла