西門子 PLC 1200的 OB塊用法講解

很多從日系PLC或者200PLC過來的人,很不習慣於S7 1200 或者TIA PORTAL 裡面的一些專業術語,比如OB,DB,FC,FB等等,其實這些術語也包含於S7 300,400 ,1500等,所以講解的內容,理論上也適應於這些PLC。

S7 1200 由以下幾類基本元素組成:

OB:組織塊,英文名Organization block。組織塊是CPU系統和用戶程序之間的接口,可以在CPU上電啟動時調用,也可以循環調用,也可以在PLC發生錯誤時候調用。

DB:數據塊,英文名Data block。從字面含義便知主要用於儲存用戶數據,比如模擬量轉換數據,相當於200裡面的V區,歐姆龍PLC的W區。

FC:函數,英文名Function。常常在FC函數中寫一些需要重複執行的代碼,可以在程序不同地方調用,可以被OB調用,也可以被FC調用。使用FC可以簡化我們需要重複執行的任務,提高代碼的運行效率。FC類似於200的子程序。

FB:FC+DB組合,意思是含有DB塊的FC函數,與FC的區別是當函數調用結束後,通過Static變量仍然可以保留數值,經常用於調用間的數據共享。

OB組織塊

當新建一個程序時,系統會自動建立一個Main[OB1]程序,該程序會在PLC的每個掃描週期被調用。Main程序和200裡面的主程序,是一個同樣的概念。也類似於C裡面的Main ,即為函數入口點,可以在Main程序裡面調用各種函數和塊。下面的圖是在程序中調用一個FC和FB,然後在FC中調用另外一個FC,形成嵌套調用。

注:

、、、是別名,方便我們記憶和理解,真正的地址在[.....]中,如OB1,FC2,FC1,FB1等等。

西門子 PLC 1200的 OB塊用法講解

圖1 Main程序

西門子 PLC 1200的 OB塊用法講解

圖2 Main調用結構

圖1顯示了Main程序具體內容,圖2顯示了Main程序的調用結構。圖中很多元素的概念,我們暫時不需要了解,但是可以看到一些整體概念,Mian程序包含程序段1(NW1)和程序段2(NW2),在Main的調用結構中包含了3個元素test、調用FB和調用FC。其實應該是4個,還有一個嵌套在中,點擊左側箭頭,出現如下圖所示:

西門子 PLC 1200的 OB塊用法講解

圖3 FC嵌套調用

西門子 PLC 1200的 OB塊用法講解

圖4 OB分類

來分析上圖中的OB類型。OB塊主要用於程序循環、啟動、延時中斷、循環中斷、硬件中斷、HSC中斷、診斷錯誤和時間錯誤八大事件。OB塊還有兩個屬性是編號和優先級,優先級越高,中斷級別越高。

在同樣的優先級別,OB編號越小,越優先執行。從圖1中,看到Main程序的地址在OB1,是一個循環運行程序,優先級為1較低。時間錯誤事件的優先級最高,當發生該事件時,會暫停執行Main程序,優先執行時間錯誤事件OB塊。

程序循環OB類塊的編號屬性為"1;>=123",意為可以創建多個類似OB塊。因為新建程序默認OB編號為1,假設要創立該事件類型OB塊,那麼默認編號為123起,同時OB1的執行要優先於OB123。診斷錯誤事件OB塊和時間錯誤OB塊只有一個。

西門子 PLC 1200的 OB塊用法講解

圖5 添加OB新塊

西門子 PLC 1200的 OB塊用法講解

圖6 手動選擇創建編號

圖5 添加OB新塊界面可以看到,在紅色矩形框處,OB編號數值為123,選擇的創建方式為自動。如果你想起用別的編號,可以選擇手動方式,同時可以選擇創建OB塊採用的語言。大家不妨自己試一試哦。

這裡講解幾個常用的OB類型塊使用,其他類型OB塊使用,大家可以翻閱系統編程手冊。

程序循環事件OB塊(program cycle):該塊主要用於執行循環運行的程序,一般一個程序中創建一個便可以,就是默認的Main程序(OB1),可以通過調用FC和FB來實現其他功能。系統CPU每個掃描週期都會執行該類型OB塊。

啟動事件OB塊(Startup):該塊主要用於初始化變量,當PLC斷電重啟或者CPU從STOP切換為RUN時候執行,往後不再運行,也就是隻運行一次。我們新建一個DB1塊,添加兩個,設置初始值,如下圖所示:

西門子 PLC 1200的 OB塊用法講解

圖7 添加DB塊變量

然後新建一個Startup事件OB塊,寫如下程序(SCL語言):

西門子 PLC 1200的 OB塊用法講解

圖8 Startup事件OB塊程序

可以看到該類型OB塊編號為100,如果再建一個該類型OB塊,編號必須>=123。然後下載程序,這裡順便提一下下載選項,如下圖所示:

西門子 PLC 1200的 OB塊用法講解

圖9 下載選項

如果是初次下載,選擇"硬件和軟件(僅更改)"。如果不是初次,可以選擇你修改的部分,這樣會提高下載速度。

西門子 PLC 1200的 OB塊用法講解

圖10 程序運行結果

循環中斷事件OB塊(Cyclic interrupt):常常用於需要定時執行的任務,比如需要1秒鐘採樣50個模擬值,我們可以把循環時間設置為20毫秒。可能會有人問,為什麼不採用普通定時器每隔20毫秒採樣一次呢?因為普通定時器會受到CPU掃描週期的影響。在PID程序中,我們需要採用循環中斷事件來調整計算PID輸出。

西門子 PLC 1200的 OB塊用法講解

圖11 添加循環中斷事件OB塊

在實驗程序裡,通過INC指令把DB1塊裡面的變量,每隔1秒加1,運行效果如下:

西門子 PLC 1200的 OB塊用法講解

圖12 循環中斷事件OB

看到在OB30這個程序塊裡面,"Data".Var2的值會每隔1秒變化,如果把INC指令放在Main[OB1]裡面會是什麼情況呢?

診斷錯誤事件OB塊(Diagnostic error interrupt):當PLC發生故障時,會觸發該事件;解除故障時,也會觸發該事件,在該模塊裡面,我們可以讀到故障信息。

西門子 PLC 1200的 OB塊用法講解

圖13 添加診斷錯誤事件OB塊

在實驗程序裡,需要捕捉模擬量輸入的溢出錯誤,所以需要對模擬量輸入進行如下配置:

西門子 PLC 1200的 OB塊用法講解

圖14 添加溢出診斷功能

西門子 PLC 1200的 OB塊用法講解

圖15 AI通道硬件標識符

在配置硬件組態時,TIA PORTAL 將為每個硬件對象(如模塊、接口或模塊端口,甚至是智能設備的傳輸區)自動分配硬件標識符,相當於我們的身份證號碼,獨一無二。

西門子 PLC 1200的 OB塊用法講解

圖16 診斷程序

在診斷程序中,我們可以獲取錯誤IO狀態,硬件標識符和通道,並添加了STP指令。當錯誤發生時候,使PLC處於STOP狀態,若不添加STP指令,PLC仍以RUN狀態運行。

西門子 PLC 1200的 OB塊用法講解

圖17 診斷運行結果

通過讀取IO_State,LADDR和Channel三個變量,IO狀態以二進制格式顯示,第4位為1,所以會出現錯誤。具體每個變量含義請看下圖:

西門子 PLC 1200的 OB塊用法講解

圖18 診斷錯誤中斷 OB 的啟動信息


分享到:


相關文章: