PLC中的中断功能是一个重要的特性,它允许在特定的条件下立即执行一段特定的程序(中断子程序),而不需要等待整个主程序扫描周期的完成。
这对于需要快速响应的应用场景,如高频脉冲处理、紧急停机等,尤为重要。
PLC中断功能的重要性实时性:中断允许PLC立即响应某些特定事件,如输入信号的变化、定时器的到期等,而不需要等待当前的程序扫描周期完成。
这对于需要快速响应的应用至关重要。
精确性:对于需要精确时间控制的应用(如PID控制、高速计数等),中断可以确保在特定的时间间隔内执行特定的任务,从而实现更精确的控制。
效率性:通过将特定的任务(如高频脉冲处理)放在中断子程序中,可以避免在主程序中频繁地检查这些条件,从而提高程序的执行效率。
PLC中断功能的用法定义中断源:首先,需要确定哪些事件将触发中断。
这些事件可以包括输入信号的变化、定时器的到期、串行通信的接收等。
编写中断子程序:为每个中断源编写一个中断子程序。
这些子程序将在中断触发时执行,并应包含处理该中断所需的所有代码。
配置中断:在PLC的编程环境中,需要配置中断的参数,如中断源的优先级、中断触发的方式(上升沿、下降沿、电平触发等)、中断子程序的入口地址等。
测试中断:在将程序部署到实际系统之前,应在模拟环境中测试中断功能以确保其正常工作。
这包括测试中断的触发、中断子程序的执行以及中断后的恢复等。
调试和优化:如果在实际系统中发现中断功能存在问题,应使用调试工具进行故障排除和性能优化。
这可能涉及调整中断参数、修改中断子程序或优化主程序的执行逻辑等。
注意事项避免长时间的中断处理:尽量保持中断服务程序的简短和高效,以减少中断处理时间。
长时间的中断处理可能会影响PLC对其他任务的响应能力。
确保中断的可靠性:中断是PLC中的一个关键特性,因此必须确保它们能可靠地工作。
这包括确保中断触发条件的准确性和中断服务程序的正确性。
注意中断的优先级:如果有多个中断同时触发,PLC将按照它们的优先级来处理它们。
因此,在设计中断系统时,必须考虑不同中断之间的优先级关系。
PLC如何诠释中断机制?在深入探讨中断之前,我们首先要明确PLC的运算循环,也就是它的扫描周期。
理解PLC的顺控循环执行流程是领悟中断的基础,该流程主要涵盖三个环节:输入捕获、程序执行和输出更新。
1、输入捕获在可编程控制器执行预定程序之前,它会先读取所有输入端子的通断状态,并将这些信息存储于输入映像区。
在程序执行过程中,即使输入状态发生变化,输入映像区的内容也不会立即更新,而是在下一个扫描周期的输入捕获阶段进行读取。
2、程序执行PLC根据程序内存中的指令,从输入映像区和其他软元件的映像区中读取各软元件的通断状态,并从第一步开始依次执行运算,将每次运算的结果实时写入到相应的映像区中。
因此,随着程序的推进,各软元件的映像区内容会逐步更新。
同时,输出继电器的内部触点根据输出映像区的内容进行相应的动作。
3、输出更新当所有指令执行完毕后,输出映像区中的通断状态会被传送到输出锁存内存中,这将成为PLC的实际输出。
执行一次完整的动作所需的时间即为PLC的运算周期或扫描时间。
那么,中断与扫描周期之间有何关联呢?中断意味着程序执行不再遵循从上到下的传统顺序,而是当特定条件满足时,中断程序会优先执行,且其结果会立即输出,无需等待整个扫描周期结束。
中断的作用何在?考虑到PLC的扫描周期通常较短,我们很难直接观察到其顺控执行过程。
假设扫描周期为10秒,即使是一个简单的程序如“当X0为ON时,Y0输出”,Y0的输出也不会立即响应X0的变化,而是要等到整个10秒的扫描周期结束后才进行。
这在实际应用中可能导致设备响应滞后。
此时,中断处理就显得尤为重要。
通过采用输入中断功能,PLC能够立即响应输入变化并执行相应操作。
虽然PLC的运算时间通常只有几毫秒,但对于高频脉冲输入或脉冲捕捉等需要微秒级响应的应用场景,传统的扫描周期可能会成为瓶颈。
因此,在这些情况下,使用中断功能能够确保PLC在单个扫描周期内完成多次通断状态处理。
虽然在日常应用中我们很少直接使用中断功能,但许多PLC的高速指令已经内置了中断机制,无需用户编写专门的中断子程序。
例如,高速计数器就采用中断方式处理从特定输入继电器输出的高速脉冲,从而确保无论运算时间多长都能准确计数,并立即输出结果。
对于高频脉冲的计数,除了使用高速计数器外,我们还可以通过编写中断子程序来实现对高速输入的实时计数。
例如,在主程序中设置中断指针,当感应到特定输入信号的上升沿时触发中断子程序,将计数值立即更新到指定的数据寄存器中。
这样就能够有效避免PLC运算周期对实时计数的影响。
对高频脉冲进行计数不采用高速计数器进行计数,我们举例使用中断功能对高速输入进行计数,示例如上图,从EI到FEND是主程序,从指针I101(输入X0的中断指针)开始到IRET是中断子程序,每当感应到X1的上升沿就执行子程序将数值立即传送到D10中,这样就避免了plc运算周期的影响。
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