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西門子S7-300/400 PLC程序塊的生成和運用

    在SIMATIC Manager目錄下，S7系統(tǒng)程序下面包含源文件、塊和符號等3方面的內(nèi)容，在具體應(yīng)用中需要這3個方面協(xié)調(diào)配合、統(tǒng)一動作。下面先介紹一下程序塊的生成和運用，在后文中再依次介紹其他兩個方面的內(nèi)容。

    在S7-300/400 PLC系統(tǒng)中，存在組織塊、數(shù)據(jù)塊、功能、功能塊、數(shù)據(jù)類型和變量表幾種程序塊。當(dāng)一個項目建立完成后，系統(tǒng)會自動生成一個組織塊OB1;但是要處理實際問題，單*個組織塊是不夠的，還需要用戶根據(jù)需要建立其他的新程序塊。在SIMATICManager目錄下選中塊，然后右擊，在彈出的快捷菜單中選擇“插入新對象”命令，在打開的窗口中選擇需要新建的程序塊類型，進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置后單擊“確定”按鈕，即可建立一個新的程序塊；待返回在SIMATIC Manager窗口，用戶即可看到。

    由于組織塊、功能、功能塊等建立過程比較簡單且相似，在此不再贅述，下面詳細(xì)介紹一下數(shù)據(jù)塊的建立。

    在S7-300/400 PLC系統(tǒng)中存在全局?jǐn)?shù)據(jù)塊和背景數(shù)據(jù)塊，用戶在建立數(shù)據(jù)塊時就應(yīng)指出數(shù)據(jù)塊的類型，下面艾特貿(mào)易網(wǎng)就分別進(jìn)行介紹。

    1．建立全局?jǐn)?shù)據(jù)塊

    在SIMATIC Manager窗口左邊樹形目錄中選中“塊”，然后選擇“插入”→“S7塊”→“數(shù)據(jù)塊”命令，或者右擊，在彈出的快捷菜單中選擇“插入”→“新對象”→“數(shù)據(jù)塊”命令，打開如圖6-42所示“屬性一數(shù)據(jù)塊”窗口。在“名稱和類型”欄中，先輸入要創(chuàng)建的數(shù)據(jù)塊的名稱，然后在類型下拉列表框中選擇“共享的DB”，單擊“確定”按鈕，一個名為DB1的全局?jǐn)?shù)據(jù)塊創(chuàng)建完畢。

    2．建立背景數(shù)據(jù)塊

    創(chuàng)建背景數(shù)據(jù)塊和創(chuàng)建全局?jǐn)?shù)據(jù)塊的步驟基本類似，打開如圖6-43所示“屬性一數(shù)據(jù)塊”窗口后，在“名稱和類型”欄中先輸入要創(chuàng)建的數(shù)據(jù)塊的名稱，比如DB2，然后在類型下拉列表框中選擇“背景DB”，在其后的下拉列表框中還要設(shè)置所創(chuàng)建的這個背景數(shù)據(jù)塊到底屬于哪個功能塊（該下拉列表框中會列出該站點中所創(chuàng)建的所有功能塊），比如選擇FB1，即數(shù)據(jù)塊DB2是功能塊FB1的背景數(shù)據(jù)塊，它受功能塊FB1的操作。

    建立好新的程序塊后，用戶就可以對每一個程序塊進(jìn)行編輯，寫入為了完成控制任務(wù)而設(shè)計的程序；后再由組織塊統(tǒng)一調(diào)用其他的程序塊進(jìn)行協(xié)調(diào)*的運行，即組織塊建立整個程序的結(jié)構(gòu)。

    在程序塊的調(diào)用過程中，用作調(diào)用功能的程序塊有組織塊、功能和功能塊，被調(diào)用的程序塊有功能、功能塊、系統(tǒng)功能和系統(tǒng)功能塊，其中組織塊不能被調(diào)用。

    上面介紹的就是在SIMATIC Manager環(huán)境中通過建立、調(diào)用程序塊米完成一些實際問題的流程，下面分別介紹一下各個程序塊在編輯過程中的問題。

    3．組織塊(OB)

    在SIMATIC Manager中雙擊組織塊，打開如圖6-44所示的窗口。組織塊的編輯窗口與一般的Windows窗口類似，大體也是由標(biāo)題欄、菜單欄、工具欄、工作區(qū)及狀態(tài)欄組成。其中，工作區(qū)又可分為指令區(qū)、接口變量區(qū)和程序區(qū)3部分。在接口變量區(qū)用戶可以建立新的變量，并且可以將新建的變量運用在程序區(qū)中，但是要注意數(shù)據(jù)類型的*。例如本例中，變量TEMPO為Bool數(shù)據(jù)類型，因此可以運用在輸出線圈的位上。

    S7系統(tǒng)提供了3種編程語言，即LAD、STL和FDB。在這些具體的編輯窗口中，用戶可以用自己熟悉的一種語言編寫出程序，然后通過單擊“視圖”菜單項，在彈出的下拉菜單中選擇程序展示的語言形式，即可實現(xiàn)程序在3種語言間的轉(zhuǎn)換。

    4．功能( FC)

    在SIMATIC Manager中雙擊功能，打開功能編輯窗口，如圖6-45所示。該窗口與組織塊的編輯窗口類似，其工作區(qū)同樣是由指令區(qū)、接口變量區(qū)和程序區(qū)三大部分組成。

    指令區(qū)中列出了編輯程序所需要的指令，在編輯程序時直接將需要的指令拖放到右邊程序區(qū)的程序段中即可；通過邏輯框調(diào)用程序塊時也是直接將其拖放到右邊即可。

    功能的一個作用就是可以進(jìn)行參數(shù)傳遞，那么也就存在參數(shù)接口區(qū)，即接口變量區(qū)。圖6-45中展示出了功能提供的幾種形參類型，用戶可以在每個形參類型下面建立多個形式變量；建立完成后可以在編寫程序過程中運用。

    其他程序塊在調(diào)用含有參數(shù)的功能時需要給形式參數(shù)賦值，如本例中調(diào)用功能FC1，對其形式參數(shù)NOONE賦值為M0.0;這樣在給形式參數(shù)賦予不同的值時，在功能中存在形式參數(shù)的對應(yīng)位置都將轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的值，也就實現(xiàn)了一處更改完成多處轉(zhuǎn)換的目的，使操作更加簡單、準(zhǔn)確。

    5．功能塊( FB)

    功能塊的編輯窗口與功能的編輯窗口十分相似，其工作區(qū)同樣主要包含3個部分——指令區(qū)、接口變量區(qū)和程序區(qū)。用戶仍然可以在接口變量區(qū)建立變量，然后在具體的程序設(shè)計中運用創(chuàng)建的變量；在進(jìn)行功能塊的調(diào)用過程中需要指明形式變量的值。

    功能塊與功能的區(qū)別主要體現(xiàn)在作用卜，這點在第4章曾介紹過；除此之外，在調(diào)用塊時也存在一些差別，調(diào)用功能塊需要指明該功能塊的背景數(shù)據(jù)塊。

    6．?dāng)?shù)據(jù)塊( DB)

    在SIMATIC Manager中雙擊數(shù)據(jù)塊，打開如圖6-46所示的編輯窗口。數(shù)據(jù)塊的編輯窗口與前面介紹的幾個窗口有著較大的區(qū)別，它不存在指令區(qū)、接口變量區(qū)和程序區(qū)3個分區(qū)，因為數(shù)據(jù)塊只是用于存儲用戶程序執(zhí)行所需要的系統(tǒng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)，因此僅僅是一個數(shù)據(jù)管理器。

    如圖6-46所示，在數(shù)據(jù)塊中是通過建立表格來管理數(shù)據(jù)的；在數(shù)據(jù)塊內(nèi)用戶可以添加自己需要的各種類型的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)塊通過編址來進(jìn)行管理。

    輸入的數(shù)據(jù)變量都有地址、類型和初始值等信息，例如n05數(shù)據(jù)，它存放在數(shù)據(jù)塊DB1中以第7個字節(jié)開始的連續(xù)4個字節(jié)中，即+6.0～+9.0字節(jié)中。但是需要注意，如果數(shù)據(jù)是Char類型的，在輸入初始值時，只有在英文狀態(tài)下輸入系統(tǒng)才能夠接受，并且字符還得加上單引號。

    在數(shù)據(jù)塊中建立完數(shù)據(jù)后，用戶程序中就可以直接調(diào)用數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)了。

    在一個程序塊中，如果需要調(diào)用某個數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)，需要先打開該數(shù)據(jù)塊；然后按照第4章介紹的按位調(diào)用、字節(jié)調(diào)用和雙字調(diào)用等形式依次進(jìn)行調(diào)用即可。

    7．?dāng)?shù)據(jù)類型( UDT)

    數(shù)據(jù)類型的編輯窗口與數(shù)據(jù)塊的編輯窗口類似，都是通過建立一個表格來管理數(shù)據(jù)，用戶可以根據(jù)需要向表格中寫入數(shù)據(jù)，在程序的設(shè)計中用戶一樣可以直接調(diào)用該表格的某一個或多個位置。

    數(shù)據(jù)類型中的管理數(shù)據(jù)表格同樣涉及到數(shù)據(jù)的地址、名稱、類型、初始值和備注等信息。

    8．變量表( VAT)

    在SIMATIC Manager中雙擊變量表的圖標(biāo)，即可打開如圖6-47所示的變量監(jiān)控設(shè)置窗口。

    圖6-47    變量監(jiān)控設(shè)置窗口

    在圖6-47所示的變量表中輸入需要監(jiān)控的變量，對變量可以進(jìn)行監(jiān)視、賦值等一系列操作。

    這里的變量不僅包含變量存儲區(qū)的變量，還包含輸入存儲區(qū)、輸出存儲區(qū)和標(biāo)志位存儲區(qū)等的變量。變量監(jiān)控表可以用于后期的程序維護(hù)和修改等操作。
  與前面運用PROFIBUS DP通信接口建立節(jié)點主站系統(tǒng)類似，先選擇帶有PROFUNETIO通信接口的CPU建立主站。在CPU 300中，如315-2 PN/DP、317-2 PN/DP、317F-2 PN/DP等類型的CPU都帶有PROFUNET IO通信接口，可以用來建立主站；在CPU 400中，如414-3 PN/DP、416-3 PN/DP、416F-3 PN/DP等類型的CPU都帶有PROFUNET IO通信接口，可以用來建立主站。運用PROFUNET IO通信模塊建立的一個節(jié)點主站系統(tǒng)如圖6-41所示。

    圖6-41    運用PROFUNET IO接口建立的節(jié)點主站系統(tǒng)

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