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時間：2018-07-05

西門子S7-300系列 CPU 數(shù)字量模擬量輸入輸出模塊高速記數(shù)模塊
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設計 PLC 系統(tǒng)時，可從若干方法和標準中進行選擇。下列常規(guī)指南可應用到許多設計項目中。當然，必須遵守您自己公司程序的指令、自身培訓以及當?shù)匾驯唤邮艿膶嵺`。

表格 6- 1 設計 PLC 系統(tǒng)的指南

建議步驟	任務
對過程或機器進行分區(qū)	將過程或機器劃分為彼此獨立的部分。這些分區(qū)會確定控制器之間的邊界，并影響功能描述規(guī)范和資源的分配。
創(chuàng)建功能規(guī)范	寫下過程或機器的每一部分（如 I/O 點）的操作說明、操作的功能描述、在允許進行每個執(zhí)行器（如螺線管、電機或驅動器）的操作之前必須實現(xiàn)的狀態(tài)、操作員界面的描述以及過程或機器其它部分的任何接口。
設計安全電路	出于安全考慮，標識任何可能需要硬接線邏輯的設備。請記住，控制設備在不安全方式下可能會出現(xiàn)故障，可能會造成意外啟動或機械運轉變化。其中意外或錯誤的機械運轉可能會導致人員的身體傷害或重大的財產損失，請考慮實施機電替代裝置（其獨立于 PLC 運行）以防止不安全的運行。安全電路的設計中應包含以下任務：標識任何可能造成危險的不正確或意外的執(zhí)行器操作。標識可確保操作不危險的條件，并確定如何獨立于 PLC 檢測這些條件。標識上電和斷電時 PLC 如何影響過程，并標識檢測錯誤的方式和時間。此信息僅用于設計正常和預期的異常操作。出于安全考慮，不應依賴此“優(yōu)秀情況”方案。設計可獨立于 PLC 來阻止危險運行的手動或機電安全替代裝置。從獨立于 PLC 的電路提供相應狀態(tài)信息，以便程序和任何操作員界面具有必要的信息。標識針對過程安全運行的任何其它安全相關要求。
規(guī)劃系統(tǒng)安全	確定訪問相關過程所需的保護 (頁 166)級別。可以對 CPU 和程序塊進行密碼保護，以防受到未經授權的訪問。
*操作員站	根據功能規(guī)范的要求，創(chuàng)建以下操作員站的繪圖：顯示與過程或機器相關的每個操作員站的位置的總覽圖。操作員站中設備的機械布局圖，如顯示屏、開關和燈。包含 PLC 和信號模塊中相關 I/O 的電氣圖。

構建用戶程序

建議步驟

任務

創(chuàng)建組態(tài)圖

根據功能規(guī)范的要求，創(chuàng)建控制設備的組態(tài)圖：

顯示與過程或機器相關的每個 PLC 位置的總覽圖。

每個 PLC 和任何 I/O 模塊的機械布局圖，其中包括任何控制柜及其它設備。

每個 PLC 和任何 I/O 模塊的電氣圖，其中包括設備模型號、通信地址和 I/O 地址。

創(chuàng)建符號名稱的列表

創(chuàng)建地址的符號名稱列表。不僅包括物理 I/O 信號，也包括要在程序中使用的其它元素（如變量名）。

構建用戶程序

創(chuàng)建用于自動化任務的用戶程序時，需要將程序的指令插入代碼塊中：

組織塊 (OB) 對應于 CPU 中的特定事件，并可中斷用戶程序的執(zhí)行。用于循環(huán)執(zhí)行用戶程序的默認組織塊 (OB 1) 為用戶程序提供基本結構，是一一個用戶必需的代碼塊。如果程序中包括其它 OB，這些 OB 會中斷 OB 1 的執(zhí)行。其它 OB 可執(zhí)行特定功能，如用于啟動任務、用于處理中斷和錯誤或者用于按特定的時間間隔執(zhí)行特定的程序代碼。

功能塊 (FB) 是從另一個代碼塊（OB、FB 或 FC）進行調用時執(zhí)行的子例程。調用塊將參數(shù)傳遞到 FB，并標識可存儲特定調用數(shù)據或該 FB 實例的特定數(shù)據塊 (DB)。更改背景 DB 可使通用 FB 控制一組設備的運行。例如，借助包含每個泵或閥門的特定運行參數(shù)的不同背景數(shù)據塊，一個 FB 可控制多個泵或閥。

功能 (FC) 是從另一個代碼塊（OB、FB 或 FC）進行調用時執(zhí)行的子例程。 FC 不具有相關的背景 DB。調用塊將參數(shù)傳遞給 FC。 FC 中的輸出值必須寫入存儲器地址或全局 DB 中。

為用戶程序選擇結構類型

根據實際應用要求，可選擇線性結構或模塊化結構用于創(chuàng)建用戶程序：

線性程序按順序逐條執(zhí)行用于自動化任務的所有指令。通常，線性程序將所有程序指令都放入用于循環(huán)執(zhí)行程序的 OB (OB 1) 中。

模塊化程序調用可執(zhí)行特定任務的特定代碼塊。要創(chuàng)建模塊化結構，需要將復雜的自動化任務劃分為與過程的工藝功能相對應的較小的次級任務。每個代碼塊都為每個次級任務提供程序段。通過從另一個塊中調用其中一個代碼塊來構建程序。

線性結構：模塊化結構：

通過創(chuàng)建可在用戶程序中重復使用的通用代碼塊，可簡化用戶程序的設計和實現(xiàn)。使用通用代碼塊具有許多優(yōu)點：

可為標準任務創(chuàng)建能夠重復使用的代碼塊，如用于控制泵或電機。也可以將這些通用代碼塊存儲在可由不同的應用或解決方案使用的庫中。

將用戶程序構建到與功能任務相關的模塊化組件中，可使程序的設計較易于理解和管理。模塊化組件不僅有助于標準化程序設計，也有助于使較新或修改程序代碼較加快速和容易。

創(chuàng)建模塊化組件可簡化程序的調試。通過將整個程序構建為一組模塊化程序段，可在開發(fā)每個代碼塊時測試其功能。

創(chuàng)建與特定工藝功能相關的模塊化組件，有助于簡化對已完成應用程序的調試，并減少調試過程中所用的時間。

使用塊來構建程序

通過設計 FB 和 FC 執(zhí)行通用任務，可創(chuàng)建模塊化代碼塊。然后可通過由其它代碼塊調用這些可重復使用的模塊來構建程序。調用塊將設備特定的參數(shù)傳遞給被調用塊。

當一個代碼塊調用另一個代碼塊時，CPU 會執(zhí)行被調用塊中的程序代碼。執(zhí)行完被調用塊后，CPU 會繼續(xù)執(zhí)行調用塊。繼續(xù)執(zhí)行該塊調用之后的指令。

調用塊

被調用（或中斷）塊

① 程序執(zhí)行

② 用于觸發(fā)其它塊執(zhí)行的指令或事件

③ 程序執(zhí)行

④ 塊結束（返回到調用塊）

可嵌套塊調用以實現(xiàn)較加模塊化的結構。在以下示例中，嵌套深度為 4：程序循環(huán) OB

加 3 層對代碼塊的調用。

① 循環(huán)開始

② 嵌套深度

組織塊 (OB)

組織塊為程序提供結構。它們充當操作系統(tǒng)和用戶程序之間的接口。 OB 是由事件驅動的。事件（如診斷中斷或時間間隔）會使 CPU 執(zhí)行 OB。某些 OB 預定義了起始事件和行為。

程序循環(huán) OB 包含用戶主程序。用戶程序中可包含多個程序循環(huán) OB。 RUN 模式期間，程序循環(huán) OB 以低**級等級執(zhí)行，可被其它各種類型的程序處理中斷。啟動 OB 不會中斷程序循環(huán) OB，因為 CPU 在進入 RUN 模式之前將先執(zhí)行啟動 OB。

完成程序循環(huán) OB 的處理后，CPU 會立即重新執(zhí)行程序循環(huán) OB。該循環(huán)處理是用于可編程邏輯控制器的“正常”處理類型。對于許多應用來說，整個用戶程序位于一個程序循環(huán)OB 中。

可創(chuàng)建其它 OB 以執(zhí)行特定的功能，如用于處理中斷和錯誤或用于以特定的時間間隔執(zhí)行特定程序代碼。這些 OB 會中斷程序循環(huán) OB 的執(zhí)行。

使用“添加新塊”(Add new block) 對話框在用戶程序中創(chuàng)建新的 OB。

總是由事件驅動中斷處理。發(fā)生此類事件時，CPU 會中斷用戶程序的執(zhí)行并調用已組態(tài)用于處理該事件的 OB。完成中斷 OB 的執(zhí)行后，

CPU 會在中斷點繼續(xù)執(zhí)行用戶程序。

CPU 根據分配給各個 OB 的**級來確定中斷事件的處理順序。每個事件都具有一個特定的處理**級。各 OB 的執(zhí)行順序取決于它們在**等級中的相應**級。多個中斷事件可合并為**級等級。更多相關信息，請參見 PLC 概念一章，執(zhí)行用戶程序小節(jié) (頁 69)。

在某等級的 OB 內創(chuàng)建附加 OB

可為用戶程序，甚至為程序循環(huán)和啟動 OB 等級創(chuàng)建多個 OB。使用“添加新塊”(Add new block) 對話框創(chuàng)建 OB。輸入 OB 的名稱并輸入 200 或較大的數(shù)作為 OB 編號。

如果為用戶程序創(chuàng)建了多個程序循環(huán) OB，則 CPU 會按數(shù)字順序從具有小編號（例如OB 1）的程序循環(huán) OB 開始執(zhí)行每個程序循環(huán) OB。例如：當**個程序循環(huán) OB（例如 OB 1）完成后，CPU 將執(zhí)行下一個較高的程序循環(huán) OB（例如 OB 200）。

詞條
詞條說明
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概述模塊化、可擴展通用系統(tǒng)，IP20 防護等級適用于離散自動化領域中各種自動化應用的系統(tǒng)解決方案具有較高性能和可用性可專門通過 Totally Integrated Automation Portal 平臺中的 STEP 7 Professional V12 及較高的型號進行組態(tài) 性能提高性能高速指令執(zhí)行: 語言擴展新數(shù)據類型較快速的背板總線經過優(yōu)化的代碼生成功能強大的通信：
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