我們知道,PLC中其實(shí)運(yùn)行著兩類(lèi)程序:操作系統(tǒng)和用戶(hù)程序。操作系統(tǒng)預(yù)留各種接口,通過(guò)這些接口來(lái)調(diào)用用戶(hù)程序。對(duì)于西門(mén)子PLC而言,這些接口被稱(chēng)為組織塊(Organization Block),簡(jiǎn)稱(chēng)為OB。組織塊有很多類(lèi)型,大體上可以分為兩個(gè)大類(lèi):程序循環(huán)組織塊和中斷組織塊(后者又包括循環(huán)中斷、硬件中斷、日期時(shí)間中斷等等)。組織塊具有不同的優(yōu)先級(jí),程序循環(huán)組織塊的優(yōu)先級(jí)最低。
對(duì)于西門(mén)子標(biāo)準(zhǔn)型CPU模塊,它的用戶(hù)程序被稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)程序。標(biāo)準(zhǔn)程序的稱(chēng)謂是為了與故障安全型程序進(jìn)行區(qū)別。用戶(hù)為了處理標(biāo)準(zhǔn)模塊的信號(hào)(通信等)而編寫(xiě)的程序都屬于標(biāo)準(zhǔn)程序。標(biāo)準(zhǔn)程序必須直接或間接的被程序循環(huán)組織塊調(diào)用才能被執(zhí)行(中斷程序除外)。
對(duì)于S7-300/400系列CPU,程序循環(huán)組織塊就是指OB1;對(duì)于S7-1200/1500系列CPU,除了OB1外,用戶(hù)可以根據(jù)需要添加多個(gè)程序循環(huán)組織塊,操作系統(tǒng)會(huì)根據(jù)程序循環(huán)組織塊的編號(hào)從小到大依次調(diào)用。再說(shuō)一遍,程序循環(huán)組織塊是一種優(yōu)先級(jí)最低的組織塊,其它組織塊可以中斷它并優(yōu)先執(zhí)行。
故障安全程序是為了處理故障安全信號(hào)而編寫(xiě)的程序,只有故障安全型CPU才能執(zhí)行故障安全程序。換句話(huà)說(shuō),西門(mén)子故障安全型CPU既可以執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)程序,也可以執(zhí)行故障安全程序。通常(注意是通常),用戶(hù)編寫(xiě)的故障安全型程序是在另一種組織塊——循環(huán)中斷組織塊(Cyclic Interrupt OB)中調(diào)用的。雖然官方稱(chēng)為“循環(huán)中斷組織塊”,但我覺(jué)得稱(chēng)為“周期性中斷組織塊”更恰當(dāng)一些。這種組織塊可以產(chǎn)生周期性中斷,中斷的周期可以根據(jù)需要自己設(shè)置。
在博途開(kāi)發(fā)環(huán)境中,當(dāng)你組態(tài)了故障安全型CPU時(shí),默認(rèn)情況下,左側(cè)項(xiàng)目樹(shù)中會(huì)有一個(gè)“安全管理(Safety Administration)”的選項(xiàng),并自動(dòng)添加了三個(gè)模塊:FOB_RTG1[OB123]、Main_Safety_RTG1[FB1]和Main_Safety_RTG1_DB[DB1],如下圖所示:
安全管理可以查看安全程序的狀態(tài)、安全簽名、安全功能塊、數(shù)據(jù)類(lèi)型、Flexible F-Link通信等,不過(guò)最重要的功能是設(shè)置安全運(yùn)行組,如下圖所示:
安全運(yùn)行組(F-runtime group)由安全組織塊(F-OB)、主安全程序塊(Main F-Block)和主安全程序塊的背景數(shù)據(jù)塊構(gòu)成,如下圖所示:
對(duì)于S7-1200的F-CPU,安全組織塊為循環(huán)中斷組織塊,可以根據(jù)需要設(shè)置其中斷時(shí)間及優(yōu)先級(jí)。對(duì)于S7-1500的F-CPU,安全組織塊可以為循環(huán)中斷組織塊(默認(rèn))、程序循環(huán)組織塊或者等時(shí)同步中斷組織塊。默認(rèn)情況下,等時(shí)同步中斷組織塊的優(yōu)先級(jí)最高,其次是循環(huán)中斷組織塊。如果有必須可以修改其優(yōu)先級(jí),但不允許它們的優(yōu)先級(jí)比程序循環(huán)組織塊低或相同。
安全組織塊調(diào)用主安全程序塊,用戶(hù)編寫(xiě)的安全程序需要在主安全程序塊中調(diào)用才能被執(zhí)行。
S7-1200的F-CPU只支持一個(gè)安全運(yùn)行組,S7-1500的F-CPU最多支持兩個(gè)安全運(yùn)行組。F-CPU通過(guò)F-OB調(diào)用主安全程序塊,再通過(guò)主安全程序塊調(diào)用用戶(hù)編寫(xiě)的其它安全程序是西門(mén)子故障安全程序的基本架構(gòu)。
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:西門(mén)子故障安全系統(tǒng)的程序架構(gòu)
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