CPU原則上運行兩個不同的程序：

? 操作系統(tǒng)

? 用戶程序。

操作系統(tǒng)

每個CPU都帶有集成的操作系統(tǒng)，組織與特定控制任務(wù)無關(guān)的所有 CPU功能和順序。操作系統(tǒng)任務(wù)包括下列各項：

? 處理重啟(熱啟動)和熱重啟。

? 更新輸入的過程映像表，并輸出輸出過程映像表

? 調(diào)用用戶程序

? 采集中斷信息，調(diào)用中斷 OB。

? 識別錯誤并進(jìn)行錯誤處理

? 管理內(nèi)存區(qū)域

? 與編程設(shè)備和其它通訊伙伴進(jìn)行通訊

通過修改操作系統(tǒng)參數(shù)(操作系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置)，可以在某些區(qū)域影響CPU響應(yīng)。

用戶程序

可以創(chuàng)建用戶程序，并將其下載到CPU中。它包含處理特定自動化任務(wù)所要求的所有功能。用戶程序任務(wù)包括：

? 確定CPU的重啟(熱啟動)和熱重啟條件(例如，用特定值初始化信號)

? 處理過程數(shù)據(jù)(例如，產(chǎn)生二進(jìn)制信號的邏輯鏈接，獲取并評估模擬量信號，指定用于輸出的二進(jìn)制信號，輸出模擬值)

? 響應(yīng)中斷

? 處理正常程序周期中的干擾。

用戶程序中的塊

可以應(yīng)用 STEP 7編程軟件構(gòu)建用戶程序，也就是說，可以將程序分成單個、獨立的程序段。這具有下列優(yōu)點：

? 大程序更易于理解。

? 可以標(biāo)準(zhǔn)化單個程序段。

? 簡化程序結(jié)構(gòu)。

? 更易于修改程序。

? 可測試單個程序段，因而簡化調(diào)試。

? 系統(tǒng)調(diào)試變得更簡單。

工業(yè)混合過程實例闡述了將一個自動化過程分成單個任務(wù)的優(yōu)點。結(jié)構(gòu)化用戶程序的程序段，即程序塊對應(yīng)于這些單個任務(wù)。

在S7用戶程序內(nèi)可使用多種類型的塊：

組織塊和程序結(jié)構(gòu):

OB的啟動信息

每個組織塊都有20字節(jié)本地數(shù)據(jù)的啟動信息，在啟動OB時，由操作系統(tǒng)提供。啟動信息指定OB的啟動事件、OB啟動的日期和時間、所發(fā)生的錯誤以及診斷事件。例如，OB40是硬件中斷 OB，其啟動信息包含產(chǎn)生中斷的模塊地址。

取消選定中斷OB

如果將優(yōu)先級為 0 或少于20字節(jié)的本地數(shù)據(jù)分配給優(yōu)先級，則將取消選定相應(yīng)的中斷OB。處理取消中斷 OB的限制條件如下：

? 處于運行模式時，這些中斷 OB不能復(fù)制或鏈接到用戶程序。

? 處于停止模式時，可以將它們復(fù)制或鏈接到用戶程序，但CPU執(zhí)行重啟(熱啟動)時，它們停止啟動，并向診斷緩沖區(qū)輸入一個條目。

通過取消選定不需要的中斷 OB，可以增大可用的本地數(shù)據(jù)區(qū)容量，從而可以保存其它優(yōu)先級的臨時數(shù)據(jù)。

循環(huán)程序處理

循環(huán)程序處理是可編程邏輯控制器上“正常”執(zhí)行的程序類型，表示操作系統(tǒng)在程序循環(huán)(周期)中運行，在每次循環(huán)中，都會調(diào)用主程序中的組織塊 OB1 。即循環(huán)執(zhí)行OB1 中的用戶程序。

事件驅(qū)動的程序處理

可由特定的事件(中斷)中斷循環(huán)程序處理。如果發(fā)生該類事件，將在命令邊界中斷當(dāng)前執(zhí)行的塊，然后調(diào)用分配給該特定事件的其它組織塊。該組織塊一旦執(zhí)行，將在中斷點繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)程序。

這表示可以處理部分用戶程序，這些用戶程序只有在需要時才循環(huán)處理。用戶程序可分成一些“子程序”，分布在不同的組織塊中。如果用戶程序要對相對較少發(fā)生的重要信號(例如，限制值傳感器，用于測量容器中的液位，并在到達(dá)最高液位時報告) 作出響應(yīng)，則當(dāng)輸出該信號時需要處理的子程序可位于事件驅(qū)動處理型 OB上。

線性編程與結(jié)構(gòu)化編程

可以在OB1中寫入整個用戶程序(線性編程)。只有在給S7-300 CPU 編寫簡單程序、并要求極少內(nèi)存時才可行。

將復(fù)雜自動化任務(wù)分割成反映過程技術(shù)功能或可多次處理的小任務(wù)，可以更易于控制復(fù)雜任務(wù)。這些任務(wù)以相應(yīng)的程序段表示，稱為塊(結(jié)構(gòu)化編程)。

用戶程序中的調(diào)用體系

要使用戶程序正常運行，必須調(diào)用構(gòu)成用戶程序的塊。這通過特殊的STEP 7 指令、塊調(diào)用來完成，而這些指令、塊調(diào)用只能在邏輯塊中編程和啟動。

次序和嵌套深度

塊調(diào)用的次序和嵌套稱為體系。可嵌套的塊數(shù)目(嵌套深度)取決于特定的 CPU。下圖闡述了一個掃描周期內(nèi)塊調(diào)用的次序和嵌套深度。

創(chuàng)建塊的固定次序如下：

? 從上到下創(chuàng)建塊，因此可以從塊的頂行開始。

? 調(diào)用的每個塊必須已經(jīng)存在，即在一行塊內(nèi)，創(chuàng)建塊的次序為從右到左。

? 最后要創(chuàng)建的塊是 OB1 。

在圖中所示的實例中應(yīng)用這些規(guī)則，則可以按下列順序創(chuàng)建塊：

FC1 > FB1 + 實例DB1 > DB1 > SFC1 > FB2 + 實例DB2 > OB1

塊調(diào)用

下圖顯示了在用戶程序內(nèi)塊調(diào)用的順序。該程序調(diào)用第二個塊，然后完全執(zhí)行該塊的指令。一旦執(zhí)行第二個塊或調(diào)用塊后，在塊調(diào)用后的指令處繼續(xù)執(zhí)行發(fā)出調(diào)用命令的中斷塊。

當(dāng)執(zhí)行冷重啟時，操作系統(tǒng)將 SFB3“TP”實例復(fù)位。如果在冷重啟后，初始化該SFB 的實例，那么必須通過 OB100以PT = 0 ms 調(diào)用 SFB 的相關(guān)實例。例如，可通過在包含該 SFB 實例的塊中執(zhí)行初始化程序完成該操作。

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