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西門子S7-300PLC OB組織塊試用總結(jié)

 使cpu進入stop的情況很多，比如地址調(diào)用錯誤，沒有下載需要DB塊，編程錯誤等等，如果你想避免錯誤時不使CPU進入停止?fàn)顟B(tài)，你可以在程序中加入特殊的OB塊，則出現(xiàn)相應(yīng)問題，調(diào)用相應(yīng)的OB塊，雖然里面沒程序，PLC將對錯誤錯誤不作任何處理，繼續(xù)運行。否則PLC將進入停機狀態(tài)可，比如：

OB73通訊冗余出錯OB
    當(dāng)容錯S7連接中發(fā)生首次冗余丟失時，H CPU的操作系統(tǒng)將調(diào)用OB73（只有在S7通訊中才會有容錯S7連接）如果其它容錯S7連接發(fā)生了冗余丟失，則不會再有OB73啟動。直到為具有容錯功能的所有S7連接恢復(fù)冗余后，才會出現(xiàn)另一個OB73啟動。如果發(fā)生了啟動事件且OB73沒有編程，CPU不會轉(zhuǎn)為STOP模式。

OB80時間出錯組織塊
    無論何時執(zhí)行OB時出錯，S7-300 CPU的操作系統(tǒng)將調(diào)用OB80。此類錯誤包括：超出周期時間、執(zhí)行OB時出現(xiàn)確認(rèn)錯誤、提前了時間而使OB的啟動時間被跳過、CiR后恢復(fù)RUN模式。例如，如果在上一次調(diào)用之后發(fā)生了某一周期性中斷OB的啟動事件，而同一OB此時仍在執(zhí)行中，則操作系統(tǒng)將調(diào)用OB80。如果OB80尚未編程，則CPU將轉(zhuǎn)為STOP模式?？梢允褂肧FC 39至42禁用或延遲和重新啟用時間出錯OB。

OB81電源出錯組織塊
    只要發(fā)生由錯誤或故障所觸發(fā)的事件，而此錯誤或故障又與電源(僅在S7-400上)或備用電池(當(dāng)事件進入和離開時)有關(guān)，則S7-300 CPU的操作系統(tǒng)調(diào)用OB81。在S7-400中，如果已使用BATT.INDIC開關(guān)激活了電池測試功能，則只有在出現(xiàn)電池故障時才會調(diào)用OB81。如果OB81沒有編程，則CPU不會轉(zhuǎn)為STOP模式?？梢允褂肧FC 39至42禁用或延遲，并重新啟用電源出錯OB。

OB82診斷中斷組織塊
    如果具有診斷功能的模塊(已為其啟用了診斷中斷)檢測到錯誤，則它會輸出一個診斷中斷的請求給CPU(當(dāng)事件進入和離開時)。則操作系統(tǒng)調(diào)用OB82。OB82的局部變量包含邏輯基址和四字節(jié)的故障模塊的診斷數(shù)據(jù)(請參見下表)。如果OB82尚未編程，則CPU轉(zhuǎn)為STOP模式?？梢允褂肧FC 39至42禁用或延遲，并重新啟用診斷中斷OB。

OB83插入/刪除模塊中斷組織塊
    在下列情況下，CPU操作系統(tǒng)會調(diào)用OB 83：
    1、插入/刪除已組態(tài)模塊后
    2、在STEP 7下修改模塊參數(shù)以及在運行期間將更改下載至CPU后
    可借助SFC 39至42禁用/延遲/啟用插入/刪除中斷OB。

OB84CPU硬件故障組織塊
    在下列情況下，CPU中的OS將調(diào)用OB84：
    1、已檢測到并更正了內(nèi)存出錯之后
    2、對于S7-400H：如果兩個CPU之間的冗余鏈接的性能下降
    可以使用SFC 39至42禁用或延遲CPU硬件出錯OB，然后再次啟用它。

OB85優(yōu)先級出錯組織塊
    只要發(fā)生下列事件之一，CPU的操作系統(tǒng)即調(diào)用OB85：
    1、尚未裝載的OB(OB81除外)的啟動事件。
    2、操作系統(tǒng)訪問模塊時出錯。
    3、在系統(tǒng)更新過程映像期間出現(xiàn)I/O訪問錯誤(如果由于組態(tài)原因，未禁止OB85的調(diào)用)。

OB86機架故障組織塊
    只要在分布式I/O (PROFIBUS DP或PROFInet IO)中檢測到中央擴展機架(不帶S7-300)、DP主站系統(tǒng)或站故障(進入事件與離開事件時)，CPU的操作系統(tǒng)調(diào)用OB86。如果OB86尚未編程，當(dāng)檢測到此種類型的出錯時，CPU將轉(zhuǎn)為STOP模式?？墒褂肧FC 39至42禁用或延遲，并重新啟用OB86。

OB87通訊出錯組織塊
    只要發(fā)生由通訊出錯導(dǎo)致的事件，CPU的操作系統(tǒng)就會調(diào)用OB87。如果OB87尚未編程，CPU不會轉(zhuǎn)為STOP模式?？梢允褂肧FC 39至42禁用或延遲，并重新啟用通訊出錯OB。

OB 88處理中斷OB
    程序塊執(zhí)行被中止后，CPU操作系統(tǒng)將調(diào)用OB 88。導(dǎo)致此中斷的原因可能是：
       1、同步出錯的嵌套深度過大
       2、塊調(diào)用(U堆棧)的嵌套深度過大
       3、分配本地數(shù)據(jù)時出錯
    如果未對OB 88編程且程序塊執(zhí)行被中止，則CPU進入STOP模式(事件ID W#16#4570)。如果在優(yōu)先級28下中止了程序塊執(zhí)行，則CPU進入STOP模式?？山柚赟FC 39至42禁用、延遲和啟用處理中斷OB。

OB121編程出錯組織塊
    只要發(fā)生同程序處理相關(guān)的錯誤所導(dǎo)致的事件，CPU的操作系統(tǒng)即調(diào)用OB121。例如，如果用戶程序調(diào)用了尚未裝載到CPU中的塊，將會調(diào)用OB121。

OB122I/O訪問出錯組織塊
    只要在訪問模塊上的數(shù)據(jù)時出錯，CPU的操作系統(tǒng)即調(diào)用OB122。例如，如果在訪問I/O模塊上的數(shù)據(jù)時，CPU檢測到讀取錯誤，操作系統(tǒng)將調(diào)用OB122。

PLC的應(yīng)用特點

　1 可靠性高，抗*力強

　　高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路

　　集成電路是采用半導(dǎo)體制作工藝，在一塊較小的單晶硅片上制作上許多晶體管及電阻器、電容器等元器件，并按照多層布線或遂道布線的方法將元器件組合成完整的電子電路。它在電路中用字母"IC"(也有用文字符號"N"等)表示。

      技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了*的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器

　　接觸器是一種應(yīng)用廣泛的開關(guān)電器。接觸器主要用于頻繁接通或分?jǐn)嘟?、直流主電路和大容量的控制電路，可遠距離操作，配合繼電器可以實現(xiàn)定時操作，聯(lián)鎖控制及各種定量控制和失壓及欠壓保護，廣泛應(yīng)用于自動控制電路，其主要控制對象是電動機，也可用于控制其它電力負(fù)載，如電熱器、照明、電焊機、電容器組等。 [全文]

系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統(tǒng)的可靠性*。

　　2 配套齊全，功能完善，適用性強

　　PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。

　　3 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎

　　PLC是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人從事工業(yè)控制打開了方便之門。

      4 系統(tǒng)設(shè)計的工作量小，維護方便，容易改造

　　(1) 設(shè)計與維護

　　PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時日常維護也變得容易起來，更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序而改變生產(chǎn)過程成為可能。特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。

　　(2) 安裝與布線

　　動力線、控制線以及PLC的電源線

　　電源線是用作電氣組件或設(shè)備與電源的連接線，通常來說指電線與其一端連接的插頭或尾插的集合體，是電器產(chǎn)品的基本零部件之一。電源線分為電線和插頭兩部分。

       和I／O線應(yīng)分別配線，隔離變壓器與PLC和I／O之間應(yīng)采用雙絞線連接。將PLC的I／O線和大功率線分開走線，如必須在同一線槽內(nèi)，分開捆扎交流線、直流線，若條件允許，分槽走線，這不僅能使其有盡可能大的空間距離，并能將干擾降到最低限度。

　　PLC應(yīng)遠離強干擾源如電焊機、大功率硅整流裝置和大型動力設(shè)備，不能與高壓電器安裝在同一個開關(guān)柜內(nèi)。在柜內(nèi)PLC應(yīng)遠離動力線(二者之間距離應(yīng)大于200 mm)。與PLC裝在同一個柜子內(nèi)的電感性負(fù)載，如功率較大的繼電器、接觸器的線圈，應(yīng)并聯(lián)RC消弧電路。

　　PLC的輸入與輸出采用分開走線，開關(guān)量與模擬量也要分開敷設(shè)。模擬量信號的傳送應(yīng)采用屏蔽線，屏蔽層應(yīng)一端或兩端接地，接地電阻

　　電阻，物質(zhì)對電流的阻礙作用就叫該物質(zhì)的電阻。電阻小的物質(zhì)稱為電導(dǎo)體，簡稱導(dǎo)體。電阻大的物質(zhì)稱為電絕緣體，簡稱絕緣體。 應(yīng)小于屏蔽層電阻的1／10。

　　交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜

　　電纜是一種用以傳輸電能信息和實現(xiàn)電磁能轉(zhuǎn)換的線材產(chǎn)品。既有導(dǎo)體和絕緣層，有時還加有防止水份侵入的嚴(yán)密內(nèi)護層，或還加機械強度大的外護層，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，截面積較大的產(chǎn)品叫做電纜。

，輸出線應(yīng)盡量遠離高壓線和動力線，避免并行。

　　(3)I／O端的接線

　　輸入接線：輸入接線一般不要太長。但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時，輸入接線可適當(dāng)長些；輸入／輸出線不能用同一根電纜，輸入／輸出線要分開；盡可能采用常開觸點形式連接到輸入端，使編制的梯形圖與繼電器原理圖*，便于閱讀。

　輸出連接：輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。在不同組中，可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓，但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源。由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子

　　端子通常指由銅材等沖制而成的連接器接觸件。端子是連接電氣線路的常用元件，主要在器件與組件、組件與機柜、系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間起電連接和信號傳遞的作用，并且盡量保持系統(tǒng)與系統(tǒng)之間不發(fā)生信號失真和能量損失的變化.

板，若將連接輸出元件的負(fù)載短路，將燒毀印制電路板。采用繼電器輸出時，所承受的電感性負(fù)載的大小，會影響到繼電器的使用壽命，因此，使用電感性負(fù)載時應(yīng)合理選擇，或加隔離繼電器。PLC的輸出負(fù)載可能產(chǎn)生干擾，因此要采取措施加以控制，如直流輸出的續(xù)流管保護，交流輸出的阻容吸收電路，晶體管

　　晶體管是由三層雜質(zhì)半導(dǎo)體構(gòu)成的器件，有三個電極，所以又稱為半導(dǎo)體三極管，晶體三極管等，可以用于檢波、整流、放大、開關(guān)、穩(wěn)壓、信號調(diào)制和許多其它功能。

　　晶閘管（Thyristor）是晶體閘流管的簡稱，又可稱做可控硅整流器，以前被簡稱為可控硅；1957年美國通用電器公司開發(fā)出世界上*款晶閘管產(chǎn)品，并于1958年將其商業(yè)化；晶閘管是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，它有三個極：陽極，陰極和門極; 晶閘管具有硅整流器件的特性，能在高電壓、大電流條件下工作，且其工作過程可以控制、被廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、無觸點電子開關(guān)、逆變及變頻等電子電路中。

PLC與計算機技術(shù)和繼電器-接觸器控制技術(shù)的關(guān)系

  隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計算機技術(shù)的發(fā)展，到70年代中期以后，特別是進入80年代以來，PLC已廣泛地使用16位甚至32位微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，使PLC在概念、設(shè)計、性能價格比以及應(yīng)用方面都有了新的突破。這時的PLC已不僅僅是邏輯判斷功能，還同時具有數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能，稱之為可編程序控制器（Programmable Controller）更為合適，簡稱為PC，但為了與個人計算機（Persona1 Computer）的簡稱PC相區(qū)別，一般仍將它簡稱為PLC（Programmable Logic Controller）。
         PLC是微機技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其基本設(shè)計思想是把計算機功能完善、靈活、通用等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來，控制器的硬件是標(biāo)準(zhǔn)的、通用的。根據(jù)實際應(yīng)用對象，將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲器內(nèi)。繼電器控制系統(tǒng)已有上百年歷史，它是用弱電信號控制強電系統(tǒng)的控制方法，在復(fù)雜的繼電器控制系統(tǒng)中，故障的查找和排除困難，花費時間長，嚴(yán)重地影響工業(yè)生產(chǎn)。在工藝要求發(fā)生變化的情況下，控制柜內(nèi)的元件和接線需要作相應(yīng)的變動，改造工期長、費用高，以至于用戶寧愿另外制作一臺新的控制柜。而PLC克服了繼電器-接觸器控制系統(tǒng)中機械觸點的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用微處理器的優(yōu)點，并將控制器和被控對象方便的連接起來。由于PLC是由微處理器、存儲器和外圍器件組成，所以應(yīng)屬于工業(yè)控制計算機中的一類。
        對用戶來說，可編程控制器是一種無觸點設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝，因此如果在初步設(shè)計階段就選用可編程控制器，可以使得設(shè)計和調(diào)試變得簡單容易。從制造生產(chǎn)可編程控制器的廠商角度看，在制造階段不需要根據(jù)用戶的訂貨要求專門設(shè)計控制器，適合批量生產(chǎn)。由于這些特點，可編程控制器問世以后很快受到工業(yè)控制界的歡迎，并得到迅速的發(fā)展。目前，可編程控制器已成為工廠自動化的強有力工具，得到了廣泛的應(yīng)用。

通用汽車公司(GM)提出的新型控制器的十大要求及PLC的誕生

 隨著計算機控制技術(shù)的不斷發(fā)展，可編程控制器的應(yīng)用已廣泛普及，成為自動化技術(shù)的重要組成?？删幊炭刂破鞒霈F(xiàn)在美國，1968年，美國的汽車制造公司通用汽車公司(GM)提出了研制一種新型控制器的要求，并從用戶角度提出新一代控制器應(yīng)具備以下十大條件：
（1）編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序； 
（2）維護方便，是插件式； 
（3）可靠性高于繼電器控制柜； 
（4）體積小于繼電器控制柜； 
（5）可將數(shù)據(jù)直接送入管理計算機；
（6）在成本上可與繼電器控制柜競爭； 
（7）輸入可以是交流115V（即用美國的電網(wǎng)電壓）； 
（8）輸出為交流115V、2A以上，能直接驅(qū)動電磁閥； 
（9）在擴展時，原有系統(tǒng)只需要很小的變更； 
（10）用戶程序存儲器容量至少能擴展到4KB。 
      條件提出后，立即引起了開發(fā)熱潮。1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出了世界上*臺可編程序控制器，并應(yīng)用于通用汽車公司的生產(chǎn)線上。當(dāng)時叫可編程邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用來取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計時、計數(shù)等順序控制功能。緊接著，美國MODICON公司也開發(fā)出同名的控制器，1971年，日本從美國引進了這項新技術(shù)，很快研制成了日本*臺可編程控制器。1973年，西歐國家也研制出他們的*臺可編程控制器。

PLC的六種編程語言簡介

（1）梯形圖

梯形圖編程語言習(xí)慣上叫梯形圖。梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式，也可以說，梯形圖編程語言是在電氣控制系統(tǒng)中常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎(chǔ)上簡化了符號演變而來的，具有形象、直觀、實用，電氣技術(shù)人員容易接受，是目前用得最多的一種PLC編程語言。

（2）指令表

這種編程語言是一種與計算機匯編語言相類似的助記符編程方式，用一系列操作指令組成的語句表將控制流程熱核出來，并通過編程器送到PLC中去。

（3）順序功能圖

采用IEC標(biāo)準(zhǔn)的SFC(Sequential Function Chart)語言，用于編制復(fù)雜的順控程序。利用這種*的編程方法，初學(xué)者也很容易編出復(fù)雜的順控程序，大大提高了工作效率，也為調(diào)試、試運行帶來許多言傳的方便。

（4）狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

類似于順序功能圖，可使復(fù)雜的順控系統(tǒng)編程得到進一步簡化。

（5）邏輯功能圖

它基本上沿用了數(shù)字電路中的邏輯門和邏輯框圖來表達。一般用一個運算框圖表示一種功能?？刂七壿嫵Ｓ?ldquo;與”、“或”、“非”三種功能來完成。目前國際電工協(xié)會(IEC)正在實施發(fā)展這種編程標(biāo)準(zhǔn)。

（6）高級語言

近幾年推出的PLC，尤其是大型PLC，已開始使用高級語言進行編程采用高級語言編程后，用戶可以象使用PC機一樣操作PLC。在功能上除可完成邏輯運算功能外，還可以進行PID調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)采集和處理、上位機通信等。

PLC梯形圖程序設(shè)計的常用方法——轉(zhuǎn)換法

  轉(zhuǎn)換法：就是將繼電器電路圖轉(zhuǎn)換成與原有功能相同的PLC內(nèi)部的梯形圖。這種等效轉(zhuǎn)換是一種簡便快捷的編程方法，其一，原繼電控制系統(tǒng)經(jīng)過長期使用和考驗，已經(jīng)被證明能完成系統(tǒng)要求的控制功能；其二，繼電器電路圖與PLC的梯形圖在表示方法和分析方法上有很多相似之處，因此根據(jù)繼電器電路圖來設(shè)計梯形圖簡便快捷；其三，這種設(shè)計方法一般不需要改動控制面板，保持了原有系統(tǒng)的外部特性，操作人員不用改變長期形式的操作習(xí)慣。
（1） 基本方法。
根據(jù)繼電器電路圖來設(shè)計PLC的梯形圖時，關(guān)鍵是要抓住它們的一一對應(yīng)關(guān)系，即控制功能的對應(yīng)、邏輯功能的對應(yīng)以及繼電器硬件元件和PLC軟件元件的對應(yīng)。
（2） 轉(zhuǎn)換設(shè)計的步驟。
1） 了解和熟悉被控設(shè)備的工藝過程和機械動作情況，根據(jù)繼電器電路圖分析和掌握控制系統(tǒng)的工作原理。
2） 確定PLC的輸入信號和輸出信號，畫出PLC的外部接線圖。
3） 確定PLC梯形圖中的輔助繼電器（M）和定時器（T）的元件號。
4） 根據(jù)上述對應(yīng)關(guān)系畫出PLC的梯形圖并進一步優(yōu)化使梯形圖既符合控制要求又具有合理性、條理性和可靠性。

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