编程概念-POU和任务配置

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任务配置是将用户程序按执行要求，分成若干个任务组，每个任务组可以设置不同的执行触发条件、执行时间间隔、优先级等。

IFA中的任务配置，目前我没有添加任何可执行程序，main程序是空白，这就是为什么我上一篇说理论上可以自动运行，实际上没配置任务，无法运行；

这里Ecat任务优先级0，main任务优先级1级，0是最高级，31是最低级。其中0~15级为基于优先级的抢占式调度策略，16~31级为基于时间片的轮训调度策略。

中型 PLC 常见 的任务有：EtherCAT 任务、CANopen 任务、HSIO高速中断任务、主循环main任务等，其中，运动控制相关的用户程序主体，是安排在 EtherCAT 任务下执行。

其中的 EtherCAT 任务，在中型 PLC 中是一个最为重要的任务，运动控制功能的实时处理，都是在这个任务中完成的，它是一个执行时间间隔短、优先级最高的一个时钟中断型的任务，一旦满足时间条件，它可以无条件地中断其他的任务，开始执行 EtherCAT 任务，直到该任务配置下所有的 POU 执行完毕，才会退出。

每个任务中，都可以指定执行多个用户程序单元（即 POU），这些 POU 会被逐个依次序被执行，该次序就是在任务配置中的顺序，如下图：

图中，三个 POU 的执行顺序依次是 PLC_PRG、POU_ipo、POU2，有全局变量更新操作和判断的情况时，需要注意安排合适的顺序。

图中还有 ETHERCAT.EtherCAT_Task 的“POU”项目，默认就是首先被执行，可以理解为进入 EtherCAT 任务时系统进行的总线通信任务默认处理，包括主站与所有从站的 PDO 发送接收、各伺服轴数据结构的更新处理等。

不同执行周期的处理程序，应放在不同的 POU 中编写。比如按 EtherCAT 周期执行的 POU、外部中断程序POU、按 20ms 时间处理的程序 POU，就必须分成独立的 POU 来编写；

为提高程序的可读性，按不同控制工艺段、不同的操作对象、不同的物理结构部件等，分别用不同的 POU 来处理，每个 POU 分别命名为易于理解的名称；如同 C 语言编程，将一个反复调用的处理程序做成一个独立的 POU，方便本工程调用；甚至还方便其他工程沿用；

多人合作编程时，每个编程人员各自编写调试自己负责的工艺段的 POU，最后合成为一个用户程序项目；

POU 最常见的含义是 Program Organization Unit（程序组织单元）

POU 的三种类型

1. 函数（Function）

• 无状态的代码块，接受输入参数并返回一个确定的输出。
• 示例
  ：数学运算（如加法）、逻辑判断等。
• 特点：每次调用结果仅取决于输入，不保留历史状态。

2. 功能块（Function Block）

• 有状态的代码块，可以存储内部变量（如计数器、定时器）。
• 示例
  ：电机控制、PID 调节器等。
• 特点：每次调用可能产生不同的结果（因内部状态变化），需实例化后使用。

3. 程序（Program）

• 顶层执行单元，用于协调多个函数和功能块，通常对应 PLC 的主循环程序。
• 示例
  ：自动化产线的主控制逻辑。

POU 的作用

• 模块化设计
  ：将复杂逻辑拆分为独立单元，便于开发和维护。
• 代码重用
  ：函数和功能块可跨项目重复使用，减少冗余代码。
• 标准化
  ：符合 IEC 61131-3 标准，确保不同厂商 PLC 的兼容性。
• 分层结构
  ：程序 → 功能块 → 函数，形成清晰的层级关系。

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