西门子6ES7223-3BD30-0XB0

时间：2023-03-15

SIMATIC S7-1200，数字量 I/O SB 1223，2DI/2DQ，24V DC 200kHz

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S7-200SMART中断指令

中断是 CPU 停止当前的任务转而去执行其他任务的过程。中断执行前CPU 会对当前的执行环境进行保留(保存现场)，当中断处理完成后，会恢复现场以继续执行之前的任务。中断机制是一种非常的机制，它既能保证一些重要事件发生后 CPU的及时处理，又保证事件未发生时 CPU 不浪费宝贵的运行资源去反复监测事件。

S7-200 SMART 系列 PLC 的 CPU 具有中断功能，用于实时控制、高速处理、网络通信及一些特殊控制任务的处理。引起中断的事件有很多种类，S7-200 SMART CPU 多支41 个中断事件(其中2个为预留)，分为三大类：通信中断、输入/输出(I/O)中断和时间中断。

中断事件具有不同的**级。S7-200 SMART规定中断**由高到低依次是：通信中断、I/O 中断和时间中断。当 CPU 刚进人运行模式时，默认情况下所有中断都是被禁止的。

中断使能指令 ENI 可以在全局范围内使能所有中断。中断禁用指令 DISI 可以在全局范围内禁用所有中断(已经的中断仍然在队列中)。中断返回指令 RETI 可以有条件地从中断子程序中返回。

中断子程序是处理中断事件的程序代码。当中断事件发生后，CPU的操作系统会调用相应的中断子程序对中断进行处理。但是，中断事件是怎样跟中断子程序联系起来的呢?这就需要用到中断连接指令(ATCH)。ATCH 指令将中断事件和中断子程序相关联并使能中断事件。ATCH 指令有两个参数：INT 和 EVNT。INT 是中断子程序的名称;EVNT 是中事件的编号。如图 3-148 所示代码是在 CPU的一个扫描周期，将中断事件9(端口0发完成)与中断子程序(INT_ 0)相联系。

图 3-148 中断连接指令示例

除了中断连接指令，还有中断分离指令(DTCH)和中断事件移除指令(CLR EVNT)。DTCH 指令将中断事件和中断子程序分离，并使该中断事件失效。DTCH 指令只有一个参数，即 EVNT，表示中断事件的编号。

中断分离指令示例如图 3-149 所示。当检测到 I/O 错误时，禁用 I0.3 的上升沿中断。

图 3-149 中断分离指令示例

CLR EVNT 指令可以从中断队列中移除特定类型的中断事件。CLR EVNT 指令只有个参数，即 EVNT，表示中断事件的编号。中断事件移除指令示例如图 3-150 所示，将中断事件 17(HSC2方向改变)移除。

PLC执行程序的过程分为三个阶段，即输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段，如图1所示。

1．输入采样阶段

在输入采样阶段，PLC以扫描工作方式按顺序对所有输入端的输入状态进行采样，并存入输入映象寄存器中，此时输入映象寄存器被刷新。接着进入程序处理阶段，在程序执行阶段或其它阶段，即使输入状态发生变化，输入映象寄存器的内容也不会改变，输入状态的变化只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被采样到。

2．程序执行阶段

在程序执行阶段，PLC对程序按顺序进行扫描执行。若程序用梯形图来表示，则总是按先上后下，先左后右的顺序进行。当遇到程序跳转指令时，则根据跳转条件是否满足来决定程序是否跳转。当指令中涉及到输入、输出状态时，PLC从输入映像寄存器和元件映象寄存器中读出，根据用户程序进行运算，运算的结果再存入元件映象寄存器中。对于元件映象寄存器来说，其内容会随程序执行的过程而变化。

3．输出刷新阶段

当所有程序执行完毕后，进入输出处理阶段。在这一阶段里，PLC将输出映象寄存器中与输出有关的状态（输出继电器状态）转存到输出锁存器中，并通过一定方式输出，驱动外部负载。

因此，PLC在一个扫描周期内，对输入状态的采样只在输入采样阶段进行。当PLC进入程序执行阶段后输入端将被，直到下一个扫描周期的输入采样阶段才对输入状态进行重新采样。这方式称为集中采样，即在一个扫描周期内，集中一段时间对输入状态进行采样。

在用户程序中如果对输出多次赋值，则后一次有效。在一个扫描周期内，只在输出刷新阶段才将输出状态从输出映象寄存器中输出，对输出接口进行刷新。在其它阶段里输出状态一直保存在输出映象寄存器中。这种方式称为集中输出。

对于小型PLC，其I/O点数较少，用户程序较短，一般采用集中采样、集中输出的工作方式，虽然在一定程度上降低了系统的响应速度，但使PLC工作时大多数时间与外部输入/输出设备隔离，从根本上提高了系统的抗干扰能力，增强了系统的可靠性。

而对于大中型PLC，其I/O点数较多，控制功能强，用户程序较长，为提高系统响应速度，可以采用定期采样、定期输出方式，或中断输入、输出方式以及采用智能I/O接口等多种方式。

从上述分析可知，当PLC的输入端输入信号发生变化到PLC输出端对该输入变化作出反应，需要一段时间，这种现象称为PLC输入／输出响应滞后。对一般的工业控制，这种滞后是完全允许的。应该注意的是，这种响应滞后不仅是由于PLC扫描工作方式造成，主要是PLC输入接口的滤波环节带来的输入延迟，以及输出接口中驱动器件的动作时间带来输出延迟，同时还与程序设计有关。滞后时间是设计PLC应用系统时应注意把握的一个参数。

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