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快速入门 | 篇十一: 正运动技术运动控制器中断的应用​

  之前正运动技术与大家分享了,运动控制器的固件升级、ZBasic程序开发、ZPLC程序开发、与触摸屏通讯和输入/输出IO的应用、运动控制器数据与存储的应用、运动控制器ZCAN、EtherCAT总线的使用、示波器的应用、多任务运行的特点等。

  今天,我们来讲解一下正运动技术运动控制器中断(掉电中断、外部中断、定时器中断)的应用。

  视频教程:《视频教程:正运动技术运动控制器中断的应用》

  

  1、材料准备与控制器接线参考

  

  1)材料准备

  

  1.png

  

  2)控制器接线参考

  

  2.png

  

  2、中断概念

  

  “中断”即CPU在执行程序的时候出现了某些异常或突发情况,需要紧急处理,CPU必须暂停当前的任务去处理紧急突发事件,处理完之后,返回原程序被打断的地方。

  中断处理分为三个阶段:

  1)中断响应

  打开中断总开关,发送中断请求。

  2)中断处理

  中断处理包括两个部分的内容:保护断点和现场,执行中断程序处理。响应中断请求后转到中断程序的入口,执行中断程序。

  3)中断返回

  中断程序全部处理完成后结束中断,等待下次中断触发。

  

  3、三种中断

  

  控制器的中断分为三种,分别为掉电中断、外部中断、定时器中断。

  使用中断前必须开启中断总开关,为了避免程序没有初始化完成便进入中断,控制器上电时中断开关缺省是关闭的。

  这三类中断Basic编程与PLC编程方式均支持。

  1)掉电中断

  必须是全局的SUB函数。控制器只有1个掉电中断。掉电中断执行的时间特别有限,只能写少数几条语句,将数据存储在VR里。

  相关函数:INT_ENABLE,ONPOWEROFF。

  2)外部中断

  可设置上升沿触发或下降沿触发,必须是全局的SUB函数,目前只有中断IN口0-31可以使用。必须是支持PLC功能的固件才可使用。

  相关函数:上升沿中断INT_ONn,下降沿中断INT_OFFn。

  3)定时器中断

  达到设定时间后执行定时器中断函数,必须是全局的SUB函数,定时器个数根据控制器型号,使用?*max打印查看。

  相关函数:ONTIMERn,n的取值范围为:“0”-“定时器最大编号减1”。

  

  4、中断函数

  

  1)Basic中断相关函数

  INT_ENABLE:中断总开关,1-开启,0-关闭

  ONPOWEROFF:掉电中断

  INT_ONn:外部输入中断,上升沿有效,n-输入口编号

  INT_OFFn:外部输入中断,下降沿有效,n-输入口编号

  ONTIMERn:定时器中断,n-定时器编号

  GLOBAL SUB:定义中断函数

  END SUB:中断结束返回主函数

  2)PLC中断相关函数

  EI:允许中断,同BASIC命令,INT_ENABLE=1开启

  DI:禁止中断,同BASIC命令,INT_ENABLE=0关闭

  ONPOWEROFF:掉电中断

  INT_ONn:外部输入中断,上升沿有效,n-输入口编号

  INT_OFFn:外部输入中断,下降沿有效,n-输入口编号

  ONTIMERn:定时器中断,n-定时器编号

  LBL:定义中断函数

  IRET:中断结束返回主函数

  

  5、三种中断使用(Basic)

  

  三类中断运行时,中断程序单独占用一个任务号。

  不同类型中断使用例程如下:

  1)掉电中断中断使用

  仅支持一个,掉电瞬间触发执行,执行时间短,只能写少数几条语句。

  示例:


  '主程序

  INT_ENABLE =1 

  DPOS(0)=VR(0)         '上电读取保存的数值,恢复坐标

  DPOS(1)=VR(1)

  DPOS(2)=VR(2)

  END                         '主程序结束

  GLOBAL SUB ONPOWEROFF ()         '掉电中断

  VR(0) = DPOS(0)        '保存坐标到VR

  VR(1) = DPOS(1)

  VR(2) = DPOS(2)

  END SUB

  2)外部中断(上升沿/下降沿)中断使用

  支持PLC功能的控制器才可以使用外部中断,必须是全局的SUB过程。INT_ONn()上升沿触发,INT_OFFn()下降沿触发,n是IN输入编号,只能选择控制器自带的编号0-31。

  示例:


  INT_ENABLE=1         '开启中断

  END                         '主程序结束

  GLOBAL SUB INT_ON0 ()         '外部上升沿中断程序

                  PRINT    "输入IN0上升沿触发"

  END SUB

  GLOBAL SUB INT_OFF0 ()         '外部下降沿中断程序

                  PRINT     "输入IN0下降沿触发"

  END SUB

  3)定时器中断使用

  定时器中断支持同时开启多个,中断个数由定时器个数决定,必须是全局的SUB过程。ONTIMERn()中n是定时器编号。

  定时器开启:TIMER_START(定时器编号,定时时间ms)

  定时器结束:TIMER_STOP (定时器编号)

  定时器状态:value = TIMER_IFEND (定时器编号),只读参数,返回值:0-正在定时,1-定时完成。

  示例:

  

  INT_ENABLE=1                 '开启中断

  TIMER_START(0,100)     '定时器0开启,100ms后执行一次

  END

  GLOBAL SUB ONTIMER0() '中断程序

              PRINT "ontimer0 enter"

              'TIMER_START(0,100) '希望周期执行中断,在SUB里再次打开定时器

  END SUB

  

  6、三种中断使用(PLC)

  

  在PLC编程中,使用LBL指令定义要调用的中断函数,中断函数与Basic通用。

  PLC编程下三类中断使用的简单示例如梯形图程序所示。

  

  4.png

  

  

  外部中断使用时要注意X编号为8进制,如:LBL @INT_ON8定义的外部中断的触发条件为X10的上升沿,实际接线使用IN8输入口。

  中断程序运行时,占用一个任务号,此任务号为自动分配,不用手动设置。

  如下图,运行定时器中断时的任务状态。

  

  5.png

  

  7、中断使用注意事项

  

  1)必须支持PLC功能的固件才能使用外部中断。

  2)中断函数编写为全局SUB过程。

  3)各中断之间无优先级,支持中断嵌套,多个中断可以同时执行,同一时间处理的中断函数不宜过多。

  控制器内部只有一个任务在处理所有的中断信号响应,有一个固定的中断任务号,如果中断处理函数过多,并且中断处理函数的代码太长,会造成所有的中断响应变慢,甚至是中断堵塞,影响其他中断执行。

  解决办法:

  1)尽量减少中断的数量,很多应用都可以用循环扫描来处理。

  2)如果有一个中断处理函数特别长的话,调用一个单独的任务来处理中断中的复杂任务,这样就不会堵塞其他的中断响应。

  中断中开启任务运行例程如下,定时器中断0的大段代码以任务3运行,此时定时器中断0和定时器中断1均能正常触发,不存在中断堵塞的情况。

  

  6.png

  

  例程:

  INT_ENABLE=1                 '开启中断

  TIMER_START(0,1000)         '定时器0开启

  TIMER_START(1,1100)         '定时器1开启

  END

  GLOBAL SUB ONTIMER0() '中断处理函数

              RUNTASK 3, MyIntHandler() '开任务运行

  END SUB

  GLOBAL SUB MyIntHandler()

              DELAY 1000 '假设大量的堵塞性代码

              WAIT UNTIL IN(0) <> 0

  ?"第一个中断"

  END SUB

  GLOBAL SUB ONTIMER1() '中断处理函数

  ?"第二个中断"

  END SUB

  

  8、中断演示例程(Basic)

  

  '主程序

  BASE(0,1)

  ATYPE=1,1 '设为脉冲轴类型

  UNITS=100,100

  DPOS=0,0

  SPEED=100,100

  ACCEL=1000,1000

  DECEL=1000,1000

  SRAMP=100,100

  INT_ENABLE=1 '开启中断总开关

  TIMER_START(2,1000) '定时器2开启,1000ms后执行一次

  DPOS(0)=VR(0) '上电读取保存的数值,恢复坐标

  DPOS(1)=VR(1)

  PRINT "dpos(0),dpos(1)",dpos(0),dpos(1)

  WHILE 1

          IF SCAN_EVENT(IN(0))>0 THEN

                  TRIGGERBASE(0,1)

                  MOVEABS(0,0)

                  MOVECIRC2(100,100,200,0) '三点画半圆

          ENDIF

  WEND '主程序结束

  '中断程序,均为全局SUB

  GLOBAL SUB ONTIMER2()     '定时器中断程序

          PRINT "定时器中断2"

          'TIMER_START(2,1000)     '在sub里打开定时器,中断周期执行

  END SUB

  GLOBAL SUB INT_ON2 () '外部上升沿中断程序

      PRINT "输入IN2下降沿触发..."

  END SUB

  GLOBAL SUB INT_OFF2 () '外部上升沿中断程序

      PRINT "输入IN2下降沿触发..."

  END SUB

  GLOBAL SUB ONPOWEROFF () '掉电中断

  VR(0) = DPOS(0) '保存坐标到VR

  VR(1) = DPOS(1)

  END SUB

  

  9、中断演示例程(PLC)

  

  7.png

  8.png

  

  PLC语句表代码:

  //主程序 X0定时中断0,X1-定时中断1,X2-上升沿/下降沿中断,X3-关闭所有中断

  LBL @MAIN

  LD M8002

  EI

  EXE @ PRINT     "VR(0)",VR(0)

  LD X0

  TMR T0 K2000

  LD T0

  OUT Y0

  LD X1

  ANI Y1

  TMR T1 K3000

  LD T1

  OUT Y1

  LD X3

  DI

  FEND

  //外部中断,由控制器上的输入口控制

  LBL @INT_ON2

  LD M8000

  EXE @ PRINT "外部中断2上升沿"

  IRET

  LBL @INT_OFF2

  LD M8000

  EXE @ PRINT "外部中断2下降沿"

  IRET

  //定时器0中断,定时器到达预设值开启中断

  LBL @ONTIMER0

  LD M8000

  EXE @ PRINT "定时器中断0"

  IRET

  //定时器1中断,定时器到达预设值开启中断

  LBL @ONTIMER1

  LD M8000

  EXE @ PRINT "定时器中断1"

  IRET

  //掉电中断,控制器断电执行此中断

  LBL @ONPOWEROFF

  LD M8000

  MOV K12345 D0

  EXE @ VR(0)=MODBUS_REG(0)

  IRET

  END

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