S7-1200 零基础学习的《PLC中断程序应用》

大家好，我是阿忱！今天，我们一起来聊聊西门子 S7-1200 PLC中的一个重要功能—— 中断程序 。别看名字听起来好像挺复杂，其实中断程序是非常实用的功能，尤其是用在一些需要快速响应的场景中，比如紧急停机、计数器触发、或者某些特定条件下的优先处理操作。放心，阿忱会从零开始，用Zui简单的方式带大家搞懂它！

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一、什么是中断程序？

我们来简单说说什么是中断。打个比方，你正在家里看电视剧，突然门铃响了，说明来了客人。这个时候，你会暂停看电视，先去开门。等处理完客人之后，你再回来继续看电视。这里的“暂停看电视”和“去开门”就可以看作是一种中断。

在 PLC里，中断程序的作用也是类似的。当某些特殊事件（比如信号变化、计时器到点等）发生时，PLC会“暂停”正在执行的主程序，去执行中断程序。等中断程序跑完了，再回到主程序继续执行。

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二、为什么要用中断程序？

在工业自动化中，有一些场景对响应速度要求非常高，比如：

• 紧急停机

   ：设备发生故障时需要立刻停机，不能等主程序慢慢处理。

• 快速计数

   ：高速旋转的设备需要精准计数，普通程序可能会漏掉信号。

• 特定条件触发

   ：当某个传感器检测到特殊状态时，需要优先处理。

如果没有中断程序，PLC的主程序需要循环扫描所有逻辑，可能会因为扫描周期而导致响应延迟。而中断程序可以在事件触发时优先执行，保证快速响应。

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三、实现中断程序需要哪些硬件？

在 S7-1200PLC 中，实现中断程序需要以下硬件：

1. S7-1200 PLC本体

    ：如 CPU 1212C 或 CPU 1214C。

2. 数字量输入模块（DI）

    ：用于接收外部触发信号，比如按钮、传感器等。

3. 编程设备

    ：如一台安装了 TIA Portal 软件的电脑。

4. 触发设备

    ：如按钮开关、光电传感器等，用于模拟中断信号。

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四、设计思路：中断程序的基本原理

在 S7-1200中，中断程序分为以下几种常见类型：

1. 硬件中断

    ：由外部信号（如数字输入）触发。

2. 周期性中断

    ：按照设定的时间间隔触发。

3. 软件中断

    ：通过程序内部触发。

我们以 硬件中断 为例，设计一个简单的中断程序：当按下一个按钮时，PLC会停止一个正在运行的电机，并点亮指示灯。

控制流程 ：

1. 接收到按钮按下的信号（硬件中断触发）。
2. 暂停主程序，执行中断程序，关闭电机并点亮指示灯。
3. 执行完成后，返回主程序。

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五、实现细节：中断程序的配置步骤

1.定义硬件中断

在 TIAPortal 中配置硬件中断的步骤如下：

1. 打开 TIA Portal，进入设备组态界面。
2. 在硬件配置中，选择用于触发中断的数字输入端口（如 I0.0）。
3. 配置该输入的属性，将其设置为支持中断功能。

2.编写中断程序

在主程序中，我们需要创建一个中断块（OB）。下面是关键代码示例：

OB1： 主程序块// 主程序正常执行，比如控制电机的启动和停止。OB40： 硬件中断块// 当 I0.0 被触发时，执行以下逻辑：1. 停止电机输出（如 Q0.0）。2. 点亮指示灯（如 Q0.1）。

3.代码示例

以下是一个简单的中断程序代码：

// 主程序 OB1// 正常控制电机启动IF I0.1 = TRUE THEN // 如果启动按钮按下Q0.0 ：= TRUE； // 电机启动END_IF；// 中断程序 OB40// 处理紧急停止IF I0.0 = TRUE THEN // 如果触发输入 I0.0 被按下Q0.0 ：= FALSE； // 停止电机Q0.1 ：= TRUE； // 点亮指示灯END_IF；

代码说明：

• OB1

   是 PLC 的主程序块，正常控制电机的运行。

• OB40

   是硬件中断块，当按钮（I0.0）被按下时，PLC会跳到这个中断程序中，优先执行停止电机和点亮指示灯的操作。

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六、功能扩展

如果熟悉了基本的中断程序，你可以尝试以下功能扩展：

1. 增加计数功能

    ：在中断程序中，每次触发中断时累加一个计数器。

2. 多中断处理

    ：配置多个硬件中断，用于不同的触发条件。

3. 日志记录

    ：在中断触发时，将触发时间和状态写入数据存储区。

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七、调试方法

1. 硬件测试

    ：按下触发按钮（I0.0），观察电机是否停止，指示灯是否点亮。

2. 软件模拟

    ：使用 TIA Portal 的仿真功能模拟中断触发，看程序是否按预期运行。

3. 观察变量

    ：通过变量表实时监控 I/O 状态和程序执行情况。

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八、注意事项

1. 避免中断冲突

    ：如果有多个中断程序，注意避免触发，可能导致逻辑混乱。

2. 响应时间

    ：中断程序要尽量简短，避免拖慢主程序的执行。

3. 硬件防抖

    ：对于按钮或传感器输入，建议使用硬件或软件防抖，避免误触发。

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九、应用场景

中断程序的应用非常广泛，以下是几个典型场景：

• 生产线紧急停机

   ：设备出现异常时，立即停止运行，保证安全。

• 高速计数

   ：用于包装机、灌装机等高速设备的计数操作。

• 机械手优先任务

   ：当传感器检测到特殊工件时，优先执行特定操作。

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十、故障排除

1. 中断未触发

    ：检查数字输入配置是否正确，触发信号是否达到 PLC 的识别电平。

2. 中断逻辑异常

    ：检查中断程序是否有逻辑错误，特别是 I/O 状态的赋值。

3. 程序卡顿

    ：如果中断程序过长，可能会影响主程序的正常运行。