当前位置：首页 > news >正文

西门子 S7-200 SMART PLC 实操案例：中断程序的灵活应用定时中断实现模拟量滤波（下）

news 2025/9/23 11:55:22

四、初始化子程序：中断 “生效的关键开关”，缺一不可

中断程序不会 “自动运行”，必须通过 “配置定时时间→关联事件→全局使能” 三步激活，这部分逻辑放在 “初始化子程序 SBR_Init”，而非直接写在 OB1，核心是 “结构化编程”—— 把 “一次性配置逻辑” 封装，避免主程序冗余。

步骤 4.1：初始化子程序 SBR_Init 逻辑拆解

1. MOVB 100, SMB34：S7-200 SMART 的 “中断时间寄存器” 特性

S7-200 SMART 有两个定时中断（中断 0 和中断 1），对应专用的时间寄存器：

定时中断 0→SMB34（时间范围 1~255ms，单位 ms）；
定时中断 1→SMB35（时间范围 1~255ms，单位 ms）；

若需更长时间（如 500ms），需在中断程序里加 “二次计数”（比如中断 0 每 100ms 触发，计数 5 次 = 500ms）。案例用 100ms，刚好在 SMB34 的量程内，直接设置即可。

2. ATCH Filter_Int, 10：“事件号” 是中断的 “身份证”

S7-200 SMART 给每个中断类型分配了固定的 “事件号”，必须一一对应，否则中断无法触发：

定时中断 0→事件号 10；
定时中断 1→事件号 11；
I0.0 上升沿中断→事件号 0；

案例中 “ATCH Filter_Int, 10” 的意思是 “当事件号 10（定时中断 0）发生时，执行 Filter_Int 中断程序”—— 若写错事件号（如写 11），则定时中断 1 触发时才执行，而 SMB34 配置的是中断 0，导致中断 “配置与执行不匹配”，完全失效。

3. ENI：全局中断的 “总开关”，绝不能漏

S7-200 SMART 默认 “所有中断关闭”，即使配置了 ATCH，不执行 ENI，中断也不会触发。ENI 是 “全局使能”，执行一次后，所有已关联的中断都会生效（若需关闭某个中断，用 DTCH 指令解除关联）。

步骤 4.2：主程序调用初始化子程序（仅执行一次）

为什么用 “LDP SM0.1”（上升沿触发）？

SM0.1 是 “PLC 上电后首次扫描为 ON，之后一直为 OFF”：

用 LDP（上升沿）：确保初始化子程序只执行一次，避免每次扫描都调用 SBR_Init，重复配置 SMB34、ATCH（虽然重复配置不会报错，但浪费扫描时间，且不符合 “一次性初始化” 的逻辑）；
若用 LD SM0.1（电平触发）：首次扫描期间 SM0.1 为 ON，主程序扫描几次就会调用几次 SBR_Init，完全多余。

五、案例优势的 “工业落地价值”：不只是 “技术优势”，更是 “系统稳定的保障”

案例提到的 3 个优势，不是 “文字游戏”，而是直接对应工业现场的 “系统可靠性需求”：

1. “定时精准”→ 保障 “滤波效果的一致性”

工业控制中，“采样间隔均匀” 是滤波有效的前提 —— 比如 10 次采样若间隔忽快忽慢（50ms、150ms、80ms...），相当于 “采样点分布不均”，平均值可能偏向 “采样密集时段” 的数值，无法真实反映过程值。而中断的 100ms 精准间隔，确保每次采样的 “时间权重相同”，平均值更接近真实值，为后续控制（如 PID）提供可靠的过程值。

2. “数据稳定”→ 避免 “控制逻辑误动作”

若不用滤波，AIW12 波动大（如温度 80℃，采集值 75~85℃跳变），传给 PID 后会导致：

PID 输出频繁波动（一会儿加热，一会儿停止）；
执行器（如加热棒、调节阀）频繁动作，缩短使用寿命；
被控参数（温度）无法稳定，出现 “超调”（比如冲到 85℃再掉回 75℃）。

10 次平均值滤波后，采集值稳定在 79~81℃，PID 输出平滑，执行器动作平缓，被控参数稳定在设定值附近，符合工业 “精准控制、设备长寿命” 的需求。

3. “不阻塞主程序”→ 确保 “多任务并行稳定”

工业系统中，主程序往往同时运行 “电机控制、阀门控制、HMI 通信” 等多个任务，若中断程序执行时间太长（比如超过 50ms），会导致主程序 “卡顿”：

电机控制响应变慢（按下启动按钮，几秒后才启动）；
HMI 显示延迟（实际温度变了，HMI 几秒后才更新）；

案例中中断程序仅 4 条指令，执行时间约 1~2ms，远小于主程序扫描周期（几十 ms），完全不会影响主程序的正常运行，实现 “模拟量滤波” 与 “其他控制任务” 的并行稳定。

六、潜在扩展：从 “基础滤波” 到 “工业级抗干扰方案”

案例是 “基础版滤波”，实际工业中可根据干扰强度、精度需求扩展，核心是 “不改变中断定时的核心逻辑，只优化数据处理与异常判断”：

1. 优化 1：增加 “超限采样值剔除”（抗大干扰）

若现场有 “脉冲大干扰”（如接触器启停导致 AIW12 突然跳到 10000），10 次平均值会被严重拉偏 —— 可在 Network1 后加 “超限判断”：

通过 “剔除异常值”，进一步提升滤波后数据的稳定性。

2. 优化 2：多通道滤波（同时采集多个模拟量）

若需同时采集 AIW12（温度）、AIW2（压力），可扩展变量与逻辑：

新增变量：Sum_Value2（VD104，压力累加和）、Sample_Count2（VB106，压力计数）、Avg_Value2（VW108，压力平均值）、Temp_Sample2（VD114，压力临时值）；
中断程序 Network1 增加：MOV_DW AIW2, VD114→+D VD114, VD104→INC B VB106；
Network2 增加：LDB= VB106,10→/D 10, VD104→MOV_DW VD104, VW108→MOV_DW 0, VD104→MOVB 0, VB106；

实现 “一个中断程序处理多个模拟量通道”，节省中断资源。