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。

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　　1、材料准备与控制器接线参考

　　1)材料准备

　　2)控制器接线参考

　　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。

　　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。

　　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。

　　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)

　　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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