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西门子6ES7 401-2TA01-0AA0

上海朕锌电气设备有限公司
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什么是硬件中断?S7-400 中硬件中断是如何工作的?

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用法说明:
如果在当前过程中可能会发生这样的事件,它要求的响应比当前程序周期所能提供的响应更快。还可能会发生这样的事件,它的持续时间太短,不足以在当前程序周期中被识别出来。因此,在 SIMATIC S7-400 控制器和以下模块中提供硬件中断处理功能。

  • 模拟量输入模块 (AI),

  • 数字量输入模块 (DI) 和

  • 功能模块 (FM)

有了硬件中断能力,与中断事件对应的程序可以实时地被调用。
硬件中断类似于中断。
该条目意在作为S7-400 CPU的硬件中断指南。

概述:
如果在程序处理过程中发生警报触发事件,则操作系统调用分配的警报 OB 来中断程序周期或较低优先级别程序块的处理。通过警报 OB 的临时局部数据可以更精确地指定一个或多个警报触发事件(可以置位多个位)。 警报 OB 中用户程序可评估临时局部数据。如果发生警报触发事件时 CPU 中没有警报 OB,则 CPU 进入 STOP 模式。

不同模块中的硬件中断触发事件:

模拟量输入模块:在具有硬件中断能力的模拟量输入模块中可以监视某个值。可组态当值下降低于或上升高于指定阈值时触发 硬件中断。有关各个模拟量输入模块的更多信息,请参见手册 "Programmable Logic Controller S7-300 Module Data" (可编程逻辑控制器 S7-300 模块数据)第5章,条目ID 1117740。 

数字量输入模块:在具有硬件中断能力的数字量输入模块中可以监视独立的多个位。可组态当位出现下降沿和/或上升沿时触发 硬件中断。有关各个数字量输入模块的更多信息,请参见手册 "Programmable Logic Controller S7-300 Module Data" (可编程逻辑控制器 S7-300 模块数据)第4章,条目ID 1117740。 

功能模块:由于具有硬件中断能力的功能模块能够执行大量不同的任务,允许为不同事件组态硬件中断,所以建议通过例子来考虑 FM 450-1 计数模块。
FM 450-1 允许在以下情况时在CPU中触发硬件中断:到达比较值事件,或超过上限或低于下限事件,和/或当计数器过零事件。有关 FM 450-1 模块的更多信息,请参见手册 "FM 450-1 Counter Module - Setup and Configuration" (FM 450-1 计数器模块 - 设置和组态),条目ID1118412。其它功能模块的详细信息,请参见具体模块的相关文档。
警告:

许多功能模块需要专用的参数化软件,这些参数化软件随功能模块一起提供,且带有相应的文档。只有将 STEP 7 和该参数化软件一起使用才能组态硬件中断触发事件。

(通讯模块):在通讯模块本体中无法组态硬件中断触发事件。然而,通讯模块可以发送来自具有硬件中断能力的模块的硬件中断给 CPU 。
例:
在CPU 的子机架上安装 CP 443-5 Ext (6GK7 443-5DX01-0XE0) 。组态CP 443-5 Ext 为主站,并给它链接一个 IM 153-1 (6ES7 153-1AA02-0XB0) 。然后安装一个具有硬件中断能力的模块到 IM 153-1 上 (参见图 01)。如果随后在此模块中发生硬件中断,则 CPU 会调用分配的警报 OB。



图 01
图01

SIMATIC S7-400 中的警报 OB:
SIMATIC S7-400 CPU 包含警报 OB 40 到 47。可以在硬件配置中将每个模块分配给需要的警报 OB (模块对象属性 > 地址 > 激活的 硬件中断:)。在每个警报 OB 中都提供临时局部数据。发生硬件中断事件的通道/位通过这个临时局部数据指定。
无论何时在  CPU 块文件夹中创建新的警报 OB (单击鼠标右键 > 插入新对象 > 组织块  > OB[40...47]), 选择新建的OB并按下 “F1” ,可查看在STEP 7中警报 OB 的描述。这样就打开了警报 OB 的 S7 帮助文件。不用说,如果已经有一个警报 OB 存在,则可以直接选择警报 OB,然后按下“ F1”。
有关局部数据具体模块评估的更多信息,请参见手册 "Programmable Logic Controller S7-300 Module Data" (可编程逻辑控制器 S7-300 模块数据)第4章 (数字量模块) 和第5章 (模拟量模块),条目ID 1117740,或参见相关功能模块的专门手册。

在 CPU 318-2DP 中可以使用2个警报 OB (40 和 41)。所有其它 S7-300 CPU 都只有警报 OB 40。

有关S7-300硬件中断的更多信息请参见条目ID 23657941 。

组态硬件中断:
可以在硬件配置中为具有警报能力的模块在其属性中组态过程警报。
在手册 "Programmable Logic Controller S7-400 CPU Data" (可编程逻辑控制器 S7-400 CPU 数据)中可找到如何计算 S7-400 的警报响应时间的示例,条目 ID 14016796,章节5.8 ff。

借助系统函数 SFC 55 (WR_PARM)、SFC 56 (WR_DPARM) 和 SFC57 (PARM_MOD) ,还可以在执行程序周期期间组态具有 硬件中断能力的模块。在手册 "Programmable Logic Controller S7-400 Module Data" (可编程逻辑控制器 S7-300 模块数据)中可找到如何用这些系统函数组态相应的数据记录的信息,条目ID 1117740。
有关不同 的SFC 的信息请参见 S7 在线帮助以及手册 "System Software for S7-300/400 System and Standard Functions" (S7-300/400 系统的系统软件和标准功能),条目ID 1214574,章节7.1。
警告:

通过 PROFINET IO 不能使用系统函数 SFC 55、SFC56 和 SFC 57。

禁用、延迟、启用硬件中断:
可以使用系统函数 SFC 39 (DIS_IRT IRT_FUNC)、 SFC 40 (EN_IRT IRT_FUNC)、SFC 41 (DIS_AIRT IRT_FUNC) 和 SFC 42 (EN_AIRT IRT_FUNC) 来 禁止、延迟和再启用硬件中断。
有关不同 SFC 的信息请参见 S7 在线帮助以及手册 "System Software for S7-300/400 System and Standard Functions" (S7-300/400 系统的系统软件和标准功能),条目ID 1214574,第12章。


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