PLC程序的循环处理方式及其相关内容简介.docx

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1、PLC程序的循环处理方式及其相关内容简介网络转载导语：操纵系统用来处理PLC的起动、刷新输入/输出经过映像区、调用用户程序、处理中断和错误、治理存储区和通讯等任务。前言学习S7-300/400，不能仅仅局限于浏览或者编写一段程序，更要从本质上认识，方能更好的驾驭它。一、PLC的循环处理经过CPU中的程序分为操纵系统和用户程序。操纵系统用来处理PLC的起动、刷新输入/输出经过映像区、调用用户程序、处理中断和错误、治理存储区和通讯等任务。用户程序由用户根据需求自己编写，以完成特定的控制任务。STEP7将用户编写的程序和数据维护在块中，如功能块FB、功能FC和数据块DB等。PLC采用循环扫描的方式执

2、行用户程序，即扫描工作方式。图1PLC的扫描工作方式1.PLC得电或者由STOP形式切换到RUN形式时，CPU起动，同时去除没有保持功能的位存储器、定时器、计数器，去除中断堆栈和块堆栈的内容，复位保存的硬件中断等。2.执行系统起动组织块OB100，该组织块可以自定义编程，实现一些初始化的工作；3.系统进入周期扫描，并起动循环时间监控；4.CPU将输出经过映像区的数据写入输出模块；5.读取输入模块的状态，并写入输入经过映像区；6.CPU调用OB1，执行用户程序，期间，根据需要可调用其他逻辑块FB、SFB、FC及SFC，来实现控制任务；7.在循环完毕时，操纵系统执行所有挂起的任务，例如下载和删除块

3、、接收和发送全局数据等；8.CPU返回第3步，重新启动循环时间监控。9、在执行用户程序的经过中，假如有中断事件发生，当前执行的块将暂停执行，转而执行相应的组织块，来响应中断。该组织块执行完成后，之前被暂停的块将从中断的地方继续开场执行。OB1具有很低的优先级，除了OB90外，所有的组织块都能中断OB1。二、经过映像区PLC的存储器中，十分设置了一片区域用来存放输入信号和输出信号的状态，分别称之为输入经过映像区和输出经过映像区。在循环程序处理经过中，CPU不会直接访问I/O模块，而是访问CPU内部的经过映像区。如图1所示，在整个扫描周期内，CPU会分配一段时间集中将输出经过映像区的状态传送给输出

4、模块。同样，输入模块的状态/数据也是集中、统一读入输入经过映像区。在程序的执行阶段，CPU只和输入/输出经过映像区做数据交互，这样做的好处是，即使外部输入信号的状态发生变化，输入经过映像区的状态也暂时不变，可防止程序执行时发生紊乱；而给到输出模块的数据是同时的，也可有效防止执行机构的动作序列的不同步。对经过映像区的访问可以以位、字节、字以及双字的方式进展。图2经过映像区直接寻址如图2所示，假设其为输入经过映像区的一局部：I1.3即可访问到粉色局部的内容，即寻址一个位；IB0即可访问绿色局部的内容，即寻址一个字节；IW2:即可访问蓝色局部的内容，即寻址一个字；ID4即可访问橙色局部的内容，即寻址

5、双字；三、扫描循环时间扫描循环时间是指图1中相邻两次循环时间监控之间的时间，它与用户程序的复杂程度及CPU执行指令的速度有关。如下为315和416两款CPU的指令执行速度，相比315,CPU416的执行速度快很多。CPU315-2DP：0.3ms/1000条指令；CPU416-2DP：0.08ms/1000条指令扫描循环时间不是一成不变的，以下事件都会延长循环时间：中断诊断和故障处理测试和调试功能通讯传送和删除块压缩用户程序存储器读/写MMC卡图3最大循环时间与最小循环时间如图3所示，在硬件组态中，可以修改最大循环时间，默认150ms。假如实际的循环时间超出设置的最大时间，CPU会调用组织块O

6、B80，在其中响应这个故障。假如OB80中未编写程序，CPU将转入STOP形式。400的CPU中还可以设置最小扫描周期，当用户程序较为简单，使得循环时间太短时，经过映像区会太过频繁的刷新，设置最小扫描周期可以防止这种情况。四、系统的响应时间PLC的外部输入信号发生变化的时刻到它所控制的外部输出信号发生变化的时刻之间的时间间隔，称之为系统的响应时间。它由以下三局部组成：1、输入电路的滤波时间输入模块通过RC滤波电路来过滤输入端引入的干扰，并消除因外接输入触点的动作时产生的抖动而引起的不良影响，滤波电路的时间常数决定了输入滤波时间的长短，一般为10ms左右。2、输出电路的滞后时间输出模块的滞后时间与模块的类型有关，继电器型输出电路的滞后时间一般在10ms左右；双向晶闸管型输出电路在负载通电时的滞后时间约为1ms，负载由通电到断电时的最大滞后时间为10ms；晶体管型输出电路的滞后时间一般在1ms以下。3、CPU扫描循环工作方式带来的滞后时间由扫描工作方式引起的滞后时间最坏的情况下，可达2-3个扫描周期。PLC总的响应延迟时间一般只有几毫秒到几十毫秒，对于一般的系统是无关紧要的。在一些特殊应用场合，要求输入、输出信号之间的滞后时间尽可能短的时候，可以选用扫描速度更快的PLC或者采取中断等措施。