西门子变频器6SE6420-2UD23-0BA1

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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，它既能一些重要事件发生后 CPU的及时处理，又事件未发生时 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(已经激活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。

  图3-150 中断事件移除指令实例

PLC控制系统程序的调试
PLC控制系统程序的调试一般包括I/O端子测试和系统调试两部分内容，良好的调试步骤有利于加速总装调试的过程。
4.1 I/O端子测试
用手动开关暂时代替现场输入信号，以手动方式逐一对PLC输入端子进行检查、验证，PLC输入端子的指示灯点亮，表示正常;反之，应检查接线或者是I/O点坏。
我们可以编写一个小程序，在输出电源良好的情况下，检查所有PLC输出端子指示灯是否全亮。PLC输入端子的指示灯点亮，表示正常。反之，应检查接线或者是I/O点坏。
4.2 系统调试
系统调试应按控制要求将电源、外部电路与输入输出端子连接好，然后装载程序于PLC中，运行PLC进行调试。将PLC与现场设备连接。在正式调试前全面检查整个PLC控制系统，包括电源、接地线、设备连接线、I/O连线等。在整个硬件连接正确无误的情况下即可送电。
把PLC控制单元的工作方式设置为“RUN”开始运行。反复调试消除可能出现的各种问题。在调试过程中也可以根据实际需求对硬件作适当修改以配合软件的调试。应保持足够长的运行时间使问题充分暴露并加以纠正。调试中多数是控制程序问题。一般分以下几步进行:
（1） 对每一个现场信号和控制量做单测试;
（2） 检查硬件/修改程序;
（3） 对现场信号和控制量做综合测试;
（4） 带设备调试;
（5） 调试结束。
5 结束语
PLC控制系统的设计是一个步骤有序的系统工程，要想做到熟练自如，需要反复设计和实践。本文是PLC控制系统的设计和实践经验的总结，在实际应用中具有良好的效果。

数据的分离

  在PLC的通信中，往往需要把接收到的数据进行分离以便使用。如接收到某16位二进制数据，需要从这16位数据中把其高4位与其低12位分离。要实现这一目的，可采用完全整数除法或逻辑运算指令

  1. 用完全整数除法实现

  假设需要分离的16位二进制数据存储在MWO中，将分离后的高4位数据存放于MW4中，低12位数据存放在MW2中，数据分离程序的梯形图与语句表如图6-70所示。

  图6-70 用完全整数除法实现数据分离的梯形图和语句表程序

  (a)梯形图;(b)语句表

  假若数据分离的MWO中存储的数为16#328E，根据完全除法指令，用该数据来除以16#1000，则商为16 #3、余数为16#28E，因此在MD2的低16位中存放商16#3，在MD2的高16位中存放余数16#28E，而MD2的低16位就是MW4，高16位就是MW2。

  2. 用逻辑运算指令实现

  采用逻辑运算实现数据分离的梯形图与语句表如图6-71所示。

  图6-71 采用逻辑运算实现数据分离的梯形图和语句表程序

  (a)梯形图;(b)语句表

  在程序运行中，将MWO中的数据与16#OFFF进行逻辑与运算后，将MWO的高4位全部变成了0，因此也就实现了MWO的低12位的分离；将MWO中的数据与16#FOO0进行逻辑与运算后，将MWO的低12位全部变成了0，然后进行移位操作，将数据向右移12位就实现了高4位的分离。灵活采用进行逻辑运算的值，同时结合移位指令，就可以分离出任何所需位的位。

  按比例放大模拟值

  在工业控制中，会经常使用传感器来检测一些模拟量，如使用温度传感器检测温度。但是由于传感器所采集到的是电压值，如何把传感器所采集到的值换算成被测物理量的实际值，这就需要按比例放大模拟值。例如，知道温度传感器在Zui低检测温度T....时，其输出电压为U...；在Zui高检测温度T...时，其输出电压为Umu；需要找到输出电压为U时所对应的温度T。这一类问题都可以通过PLC的四则运算实现。

  对于比例传感器，温度可以用下式算出

  利用PLC来实现，梯形图与语句表如图6-72所示。

  在转换前先将传感器标定的值存储在PLC内对应的存储器中，然后把传感器所采集到的模拟量也存入对应的位置，利用本程序就能得到对应的物理参数值。在另外一些需要放大模拟量值的时候，或者在进行单位转换时也都可以利用这样的程序来实现。

  求解三角函数值

  在工业控制中有时为了计算某些三角形的高度或者某些距离需要用到数学函数指令。例如需要求解75°正弦值，其梯形图与语句表如图6-73所示。

  表中取数

  在某些工程应用场合，需要用到较多的数据，在这种情况下，可以先把数据存取到表中，然后再从表中把数据取出来。

  从表中取数的梯形图与语句表程序及执行结果如图6-74所示。

  图6-72 按比例放大模拟值的梯形图和语句表程序

  (a)梯形图;(b)语句表