西門子S7-1500PLC模塊福建代理商

 由于同一個邏輯塊能夠多次被重復(fù)調(diào)用，以分別控制工藝過程相同的不同對象。因此，在編寫程序之前，必須在變量聲明表中定義形式參數(shù)，當(dāng)用戶程序調(diào)用該塊時，要用實際參數(shù)給這些參數(shù)賦值。具體步驟如下：

    ①創(chuàng)建或打開一個功能(FC)或功能塊(FB)。

    ②如圖5-16所示，在變量聲明表內(nèi)，首先選擇參數(shù)接口類型（IN、OUT或IN_OUT），然后輸入?yún)?shù)名稱（如SB1、SB2、KM），再選擇該參數(shù)的數(shù)據(jù)類型（有下拉列表），如果需要，還可以為每個參數(shù)分別加上相關(guān)注解。

    一個參數(shù)定義完成后，按Enter鍵即出現(xiàn)新的空白行。

    值得注意的是，用戶只能為功能( FC)或功能塊(FB)定義形式參數(shù)，將功能(FC)或功能塊( FB)為可分配參數(shù)的塊，而不能將組織塊(OB)為可分配參數(shù)的塊。由于組織塊(OB)直接由操作系統(tǒng)調(diào)用，因此在用戶程序中不出現(xiàn)對組織塊的調(diào)用，不可能傳送實際參數(shù)。

    形式參數(shù)有3種不同的接口類型：IN用來聲明輸入型（只讀型）參數(shù)；OUT用來聲明輸出型（只寫型）參數(shù)；既有讀訪問（被指令A、O、L查詢），又有寫訪問（由指令S、R、T賦值）的形式參數(shù)，必須將它定義為IN_OUT型參數(shù)。

    另外還有一個RETURN參數(shù)，它是依據(jù)IEC 61131 -3額外定義的有特殊名稱的參數(shù)，該參數(shù)僅存在于FC的接口中。

(1)定義臨時變量

    在使用臨時變量之前，必須在塊的變量聲明表中進(jìn)行定義，在TEMP行中輸入變量名和數(shù)據(jù)類型，臨時變量不能賦予初值。

    當(dāng)完成一個TEMP行后，按Enter鍵，一個新的TEMP行添加在其后。L Stack的地址由系統(tǒng)賦值并在Address欄中顯示。在功能FC1的局部變量聲明列表中定義了一個臨時變量result，如圖5-13所示。

    (2)訪問臨時變量

    在圖5-13中，Network 1為一個用符號地址訪問臨時變量的例子。加運(yùn)算的結(jié)果被存儲在臨時變量# result中。當(dāng)然，也可以采用地址來訪問臨時變量（如T LW0），由于這樣會使程序的可讀性變差，所以不要采用地址。

    在引用局部變量時，如果在塊的變量聲明表中有這個符號名，STEP 7自動在局部變量名之前加一“#”號。如果要訪問與局部變量重名的全局變量（在符號表內(nèi)聲明），則必須使用雙引號（如“symbol name”），否則，編輯器會自動在符號前加上“#”號，當(dāng)作局部變量使用。因為程序編輯器在檢查全局符號表之前先檢查塊的變量聲明表。

    ①查看局部數(shù)據(jù)堆棧的占用情況。每個程序處理級（如OB1和它的所有嵌套的塊），占用L stack的特定區(qū)域，這個區(qū)域有容量限制。例如，CPU 314可使用L Stack中的256 B，這意味著OB1及OB1調(diào)用的所有嵌套的塊的局部變量，可使用256 B。

    在SIMATIC管理器中選中Block文件夾，執(zhí)行菜單命令Options（選項）→Reference Data（參考數(shù)據(jù)）→Display（顯示），然后選擇Program Structure單選項，如圖5-14所示，即可在參考表內(nèi)查看局部數(shù)據(jù)的占用情況。

    程序執(zhí)行過程中，如果所使用的局部數(shù)據(jù)超出了大限額，則CPU進(jìn)入STOP模式，并將錯誤信息STOP caused by error when allocating local data記入diagnostics buffer(診斷緩沖區(qū))中。

    ②顯示所需字節(jié)數(shù)。在塊的屬性中，用戶可以看到塊所需要的局部數(shù)據(jù)區(qū)的字節(jié)數(shù)，如圖5-15所示。在SIMATIC管理器中，用鼠標(biāo)右鍵選中塊，然后在菜單中選擇Object Properties（目標(biāo)屬性）選項?；蛟?/span>SIMATIC管理器中，用鼠標(biāo)左鍵選中塊，然后執(zhí)行菜單命令Edit（編輯）→Qbject Properties（目標(biāo)屬性）選項。

    對于S7-300，操作系統(tǒng)分配給每一個執(zhí)行級(OB)的局部數(shù)據(jù)區(qū)的大數(shù)量為256 B。OB自己占去20 B或22 B，還剩下多234 B可分配給FC或FB。如果塊中定義的局部數(shù)據(jù)的數(shù)量大于256 B，該塊將不能下裝到CPU中。在下裝過程中將出現(xiàn)錯誤提示：The block could notbe copied。如果單擊錯誤信息框中的Details按鈕，將彈出幫助信息：Incorrect local data length。

在打開一個邏輯塊之后，所打開邏輯塊的右窗口，其上半部分將包括塊的變量列表區(qū)和變量詳細(xì)列表區(qū)，而其下半部分是程序編輯區(qū)

    對邏輯塊編程時必須編輯下列三個部分。

    ①變量聲明：分別定義形參、靜態(tài)變量和臨時變量（FC塊中不包括靜態(tài)變量）；確定各變量的聲明類型( Decl)、變量名(Name)和數(shù)據(jù)類型(Data Type)，還要為變量設(shè)置初始值(Initial Value)。如果需要還可為變量注釋(Comment)。在增量編程模式下，STEP 7將自動產(chǎn)生局部變量地址( Address)。

    ②程序編輯：在程序編輯區(qū)中，對將要由PLC進(jìn)行處理的塊代碼進(jìn)行編程。它由一個或多個程序段組成。要創(chuàng)建程序段，可使用各種編程語言，如梯形邏輯圖( LAD)、功能塊圖(FBD)或語句表(STL)。

    ③塊屬性：塊屬性包含了其他附加的信息，如由系統(tǒng)輸入的時間標(biāo)志或路徑。此外，也可輸入相關(guān)詳細(xì)資料，如名稱、系列、版本及作者名等，還可為這些塊分配系統(tǒng)屬性。

  CPU提供塊堆棧（B堆棧）用來存儲與處理被中斷塊的有關(guān)信息。當(dāng)發(fā)生塊調(diào)用或有來自更高優(yōu)先級的中斷時，就有相關(guān)的塊信息存儲在B堆棧里，并影響部分內(nèi)存和寄存器。

    (1)用戶程序使用的堆棧

    圖5-8是CPU中的一塊特殊的存儲區(qū)，采用“先入后出”的規(guī)則存入和取出數(shù)據(jù)。堆棧中上面的存儲單元稱為棧頂，要保存的數(shù)據(jù)從棧頂“壓入”堆棧時，堆棧中原有的數(shù)據(jù)依次向下移動一個位置。在取出棧頂?shù)臄?shù)據(jù)后，堆棧中所有的數(shù)據(jù)依次向上移動一個位置。堆棧的這種“先入后出”的存取規(guī)則剛好滿足塊的調(diào)用（包括中斷處理時塊的調(diào)用）要求。因此堆棧在計算機(jī)的程序設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。

    ①局部數(shù)據(jù)堆棧（L堆棧）。各邏輯塊都有它的局部變量(L)存儲區(qū)，局部變量在邏輯塊的變量聲明表中生成，只在它被創(chuàng)建的塊中有效。局部數(shù)據(jù)堆棧簡稱L堆棧，是CPU中單獨(dú)的存儲器區(qū)，可用來存儲邏輯塊的局部變量、組織塊的起始信息）、塊與塊之間傳遞參數(shù)的信息、梯形圖程序中的中間邏輯結(jié)果等。局部數(shù)據(jù)可以按位、字節(jié)、字和雙字來存取，如L0.0、LB9、LW4和LD52，見表5-7。

    表5-7    全局變量與局部變量

    如果在邏輯塊中使用局部變量，不使用地址或全局符號，不做任何改動，就可以將子程序移植到別的項目中去。局部數(shù)據(jù)堆棧用來儲存塊的局部數(shù)據(jù)區(qū)的臨時變量、組織塊的啟動信息、塊傳遞參數(shù)的信息和梯形圖程序的中間結(jié)果。

    CPU分配給當(dāng)前正在處理的塊的臨時局部變量的存儲器容量是有限的，這一存儲區(qū)（即局部堆棧）的大小與CPU的型號有關(guān)。CPU給每一優(yōu)先級分配了局部數(shù)據(jù)區(qū)，這樣可以保證不同優(yōu)先級的OB都有它們可以使用的局部數(shù)據(jù)空間。

    在圖5-9中的OB1調(diào)用功能FC2的執(zhí)行被組織塊OB81中斷，圖5-9中給出了局部數(shù)據(jù)堆棧中局部數(shù)據(jù)的存放情況。

    在局部數(shù)據(jù)堆棧中，并非所有的優(yōu)先級都需要相同數(shù)量的存儲區(qū)。通過在STEP 7中設(shè)置參數(shù)，可以給S7-400 CPU的每一優(yōu)先級不同大小的局部數(shù)據(jù)區(qū)。S7-300 CPU每一優(yōu)先級的局部數(shù)據(jù)區(qū)的大小是固定的。

    ②塊堆棧（B堆棧）。如果一個塊的處理由于調(diào)用另外一個塊，或者被更高優(yōu)先級的OB塊中止，則CPU將在塊堆棧中存儲以下信息。

    ·被中斷的塊的類型(OB、FB、FC、SFB、SFC)、編號和返回地址。

    ·從DB和DI寄存器中獲得的塊被中斷時打開的共享數(shù)據(jù)塊和背景數(shù)據(jù)塊的編號。

    ·局部數(shù)據(jù)堆棧的指針。

    利用這些數(shù)據(jù)，可以在中斷它的任務(wù)處理完后恢復(fù)被中斷的塊的處理。在多重調(diào)用時，堆?？梢员４鎱⑴c嵌套調(diào)用的幾個塊的信息。

    CPU處于STOP模式時，可以用STEP 7查看塊堆棧中保存的進(jìn)入STOP模式時沒有處理完的塊，在塊堆棧中，塊按照它們被處理的順序排列，如圖5-10所示。

    每個中斷優(yōu)先級對應(yīng)的塊堆?？梢詢Υ娴臄?shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)與CPU的型號有關(guān)。

    ③中斷堆棧（I堆棧）。如果程序的執(zhí)行被優(yōu)先級更高的OB中斷，操作系統(tǒng)將保存下述寄存器的內(nèi)容，包括當(dāng)前的累加器和地址寄存器的內(nèi)容、數(shù)據(jù)塊寄存器DB和DI的內(nèi)容、局部數(shù)據(jù)的指針、狀態(tài)字、MCR（主控繼電器）寄存器和塊堆棧的指針。

    新的OB執(zhí)行完后，操作系統(tǒng)讀取中斷堆棧中的信息，從被中斷的塊被中斷的地方開始繼續(xù)執(zhí)行程序。

    CPU在STOP模式時，可以用STEP 7在模塊信息中查看中斷堆棧保存的數(shù)據(jù)，由此打出使CPU進(jìn)入STOP模式的原因。

    (2)功能塊與功能的調(diào)用時的堆棧操作

    CPU提供塊堆棧（B堆棧）用來存儲與處理被中斷塊的有關(guān)信息。當(dāng)發(fā)生塊調(diào)用或有來自更高優(yōu)先級的中斷時，就有相關(guān)的塊信息存儲在B堆棧里，并影響部分內(nèi)存的寄存器。圖5-10顯示了調(diào)用塊時B堆棧的變化。圖5-11提供了關(guān)于STEP 7的塊調(diào)用情況。

    ①調(diào)用功能塊FB時的堆棧操作。當(dāng)調(diào)用功能塊FB時，會有以下事件發(fā)生。

    ·調(diào)用塊的地址和返回位置存儲在塊堆棧中，調(diào)用塊的臨時變量壓入L堆棧。

    ·數(shù)據(jù)塊DB寄存器內(nèi)容與DI寄存器內(nèi)容交換。

    ·新的數(shù)據(jù)塊地址裝入DI寄存器。

    ·被調(diào)用塊的實參裝入DB和L堆棧上部。

    ·當(dāng)功能塊FB結(jié)束時，先前塊的現(xiàn)場信息從塊堆棧中彈出，臨時變量彈出L堆棧。

    ·DB和DI寄存器內(nèi)容交換。

    當(dāng)調(diào)用功能塊FB時，STEP 7并不一定要求給FB的形參賦予實參，除非參數(shù)是復(fù)合數(shù)據(jù)類型的I/O形參或參數(shù)類型形參。如果沒有給FB形參賦予實參，則功能塊FB就調(diào)用背景數(shù)據(jù)塊內(nèi)的數(shù)值，該數(shù)值是在功能塊的變量聲明表內(nèi)或背景數(shù)據(jù)塊內(nèi)設(shè)置的形參初始數(shù)值。

    ②調(diào)用功能FC時的堆棧操作。當(dāng)調(diào)用功能FC時會有以下事件發(fā)生。

    ·功能FC實參的指針存到調(diào)用塊的L堆棧。

    ·調(diào)用塊的地址和返回位置存儲在塊堆棧，調(diào)用塊的局域數(shù)據(jù)壓入L堆棧。

    ·功能FC存儲臨時變量的L堆棧區(qū)被推入L堆棧上部。

    ·當(dāng)被調(diào)用功能FC結(jié)束時，先前塊的信息存儲在塊棧中，臨時變量彈出L堆棧。

    因為功能FC不用背景數(shù)據(jù)塊、不能分配初始數(shù)值給功能FC的局域數(shù)據(jù)，所以必須給功能FC提供實參。

    STEP 7為功能FC提供了一個特殊的返回值輸出參數(shù)（關(guān)鍵字為RET_VAL）。當(dāng)用STEP 7的程序編輯器(Program Editor)以增量模式創(chuàng)建功能FC時，可在FC的變量聲明表中一個輸出參數(shù)RET_VAL，并指明其數(shù)據(jù)類型。

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