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西門子S7-300 PLC編程 FB和FC的區(qū)別

FB--功能塊，帶背景數(shù)據(jù)塊
    FC--功能，相當于函數(shù)
    他們之間的主要區(qū)別是：FC使用的是共享數(shù)據(jù)塊，F(xiàn)B使用的是背景數(shù)據(jù)塊舉個例子，如果您要對3個參數(shù)相同的電機進行控制，那么只需要使用FB編程外加3個背景數(shù)據(jù)塊就可以了，但是，如果您使用FC，那么您需要不斷的修改共享數(shù)據(jù)塊，否則會導致數(shù)據(jù)丟失。FB確保了3個電機的參數(shù)互不干擾。

    FB,FC本質(zhì)都是一樣的，都相當于子程序，可以被其他程序調(diào)用（也可以調(diào)用其他子程序）。他們的最大區(qū)別是，F(xiàn)B與DB配合使用，DB中保存著FB使用的數(shù)據(jù)，即使FB退出后也會一直保留。FC就沒有一個的數(shù)據(jù)塊來存放數(shù)據(jù)，只在運行期間會被分配一個臨時的數(shù)據(jù)區(qū)。在實際編程中，是使用FB還是FC，要看實際的需要決定。FB的好處樓上以講得很好了。

    FB與FC沒有太大的差別，F(xiàn)B帶有背景數(shù)據(jù)塊，而FC沒有。所以FB帶上不同的數(shù)據(jù)塊，就可以帶上不同的參數(shù)值。這樣就可以用同一FB和不同的背景數(shù)據(jù)塊，被多個對象調(diào)用。

    FC和FB像C中的函數(shù)，只不過FB可以生成靜態(tài)變量，在下次函數(shù)調(diào)用時數(shù)據(jù)可以保留，而FC的變量只在調(diào)用期內(nèi)有效，下次調(diào)用又重新更換。

    S7-300plc中的FB和FC的分別？FB帶有自己的背景DB而FC沒有自己的背景DB， 用FC 和FB 有什么分別呢，他們都能實現(xiàn)控制功能，到底該用FB還是該用FC，什么時候用FB什么時候用FC？
FB與FC沒有太大的差別，F(xiàn)B帶有背景數(shù)據(jù)塊，而FC沒有。所以FB帶上不同的數(shù)據(jù)塊，就可以帶上不同的參數(shù)值。這樣就可以用同一FB和不同的背景數(shù)據(jù)塊，被多個對象調(diào)用。

    FC和FB像C中的函數(shù)，只不過FB可以生成靜態(tài)變量，在下次函數(shù)調(diào)用時數(shù)據(jù)可以保留，而FC的變量只在調(diào)用期內(nèi)有效，下次調(diào)用又重新更換。每次調(diào)用FC的I/O區(qū)域必須要自己每次手動輸入，而FB就不要，省去不少麻煩,如果在上位機控制直接輸入DB控制地址就可以。

PLC的物理結(jié)構(gòu)介紹

根據(jù)硬件結(jié)構(gòu)的不同，可以將PLC分為整體式、模塊式和混合式。

1.整體式PLC

整體式又叫做單元式或機箱式，它的體積小、價格低，對箱體式PLC，有一塊CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，當然按CPU性能分成若干型號，并按I/O點數(shù)又有若干規(guī)格。對模塊式PLC，有CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架。無任哪種結(jié)構(gòu)類型的PLC，都屬于總線式開放型結(jié)構(gòu)，其I/O能力可按用戶需要進行擴展與組合。

2.模塊式PLC

大、中型PLC一般采用模塊式結(jié)構(gòu)，它由機架和模塊組成，模塊插在模塊插座上，后者焊接在機架中的總線連接板上，有不同槽數(shù)的機架供用戶選用，如果一個機架容納不下選用的模塊，可以增設(shè)一個或數(shù)個擴展機架，各機架之間用接口模塊和電纜相連。

用戶可以選用不同檔次的CPU模塊、品種繁多的I/O模塊和特殊功能塊，對硬件配置的選擇余地較大，維修時更換模塊也很方便。

3.CPU模塊中的存儲器

存儲器分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器，系統(tǒng)程序相當于個人計算機中的操作系統(tǒng)，它使PLC具有基本的智能，能完成PLC設(shè)計者的規(guī)定的各種工作。系統(tǒng)程序由PLC的生廠家設(shè)計并固定化在ROM（只讀存儲器）中，用戶不能讀取。用戶程序由用戶設(shè)計，它使PLC能完成用戶要球的特定功能，用戶程序存儲器的容量以字節(jié)（B）為單位。

（1）.隨機存取存儲器（RAM）

用戶可以用編程裝置讀出RAM中的內(nèi)容，也可以將用戶程序?qū)懭?/span>RAM，因此RAM又叫讀/寫存儲器。RAM的工作速度高、價格便宜、改寫方便。

（2）.只讀存儲器（ROM）

ROM的內(nèi)容只能讀出，不能寫入。

（3）.可以電檫出可編程的只讀存儲器（EEPROM）

S7-200用EEPROM來存儲用戶程序和長期保存的重要數(shù)據(jù)。

4.I/O模塊

各I/O點的通/斷狀態(tài)用發(fā)光二極管（LED）顯示，PLC與外部接線的連接一般用接線端子，某些模塊使用可以拆卸的插座型端子板，不需斷開端子板上的連接線，就可以迅速的更換模塊。

輸入模塊：PLC通過輸入模塊來接收和采集輸入信號，通過輸出模塊控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、調(diào)速裝置等執(zhí)行器，PLC控制的另一類外部負載是指示燈、數(shù)字顯示裝置和報警裝置等。輸入電路中設(shè)有RC濾波電路，以防止由于輸入觸點抖動或外部干擾脈沖引起的錯誤輸入信號。

輸出模塊：輸出模塊的率放大元件有大功率晶體管和場效應(yīng)管（驅(qū)動直流負載）、雙向可控硅（驅(qū)動交流負載）和小型繼電器，繼電器可以驅(qū)動交流負載或直流負載。輸出電流的典型值為0.5—2A,負載電源由外部現(xiàn)場提供。

PLC現(xiàn)場硬件模塊的組態(tài)和軟件調(diào)試

對于各種PLC的現(xiàn)場硬件組態(tài)和軟件調(diào)試，通常有經(jīng)驗的工程師應(yīng)該先花一些時間對自己的現(xiàn)場工作進行一個簡單的規(guī)劃，通常應(yīng)當采取如下的步驟：   

   （1） 系統(tǒng)的規(guī)劃

      首先，必須深入了解系統(tǒng)所需求的功能，并調(diào)查可能的控制方法，同時與用戶或設(shè)計院共同探討之操作程序，根據(jù)所歸納之結(jié)論來擬定系統(tǒng)規(guī)劃，決定所采行的PLC系統(tǒng)架構(gòu)、所需之I/O點數(shù)與I/O模塊型式。  

    （2） I/O模塊選擇與地址設(shè)定  

    當I/O模塊選妥后，依據(jù)所規(guī)劃之I/O點使用情形，由PLC的CPU系統(tǒng)自動設(shè)定I/O地址，或由使用者自定I/O模塊的地址。  

      （3） 梯形圖程序的編寫與系統(tǒng)配線  

      在確定好實際的I/O地址之后，依據(jù)系統(tǒng)需求的功能，開始著手梯形圖程序的編寫。同時，I/O之地址已設(shè)定妥當，故系統(tǒng)之配線亦可著手進行。  

      （4） 梯形圖程序的仿真與修改  

      在梯形圖程序撰寫完成后，將程序?qū)懭?/span>PLC，便可先行在PC與OpenPLC系統(tǒng)做在線連接，以執(zhí)行在線仿真作業(yè)。倘若程序執(zhí)行功能有誤，則必須進行除錯，并修改梯形圖程序。

      （5） 系統(tǒng)試車與實際運轉(zhuǎn)  

     在線上程序仿真作業(yè)下，若梯形圖程序執(zhí)行功能正確無誤，且系統(tǒng)配線亦完成后，便可使系統(tǒng)納入實際運轉(zhuǎn)，項目計劃亦告完成。  

     （6）程序注釋和歸檔  

      為確保日后維修的便利，要將試車無誤可供實際運轉(zhuǎn)的梯形圖程序做批注，并加以整理歸檔，方能縮短日后維修與查閱程序之時間。這是職業(yè)工程師的良好習慣，無論對今后自己進行維護，或者移交用戶，這都會帶來極大的便利，而且是你的職業(yè)水準的一個體現(xiàn)。

以上工作中，復雜的系統(tǒng)規(guī)劃可能需要幾天甚至更長的時間，但一個簡單的系統(tǒng)規(guī)劃在一個具有良好的職業(yè)習慣的編程工程師手中，可能只需要幾個小時。

      這里要強調(diào)一個問題，是十分簡單但卻幾乎每個項目都會發(fā)生的，那就是對PLC的接線。這往往是經(jīng)驗不足的工程師常常忽略的一個問題。其實，現(xiàn)場調(diào)試大部分的問題和工作量都是在接線方面。有經(jīng)驗的工程師首先應(yīng)當檢查現(xiàn)場的接線。通常，如果現(xiàn)場接線是由用戶或者其它的施工人員完成的，則通過看其接線圖和接線的外觀，就可以對接線的質(zhì)量有個大致的判斷。然后要對所有的接線進行一次完整而認真的檢查?，F(xiàn)場由于接線錯誤而導致PLC被燒壞的情況屢次發(fā)生，在進行真正的調(diào)試之前，一定要認真地檢查。即便接線不是你的工作，檢查接線也是你的義務(wù)和責任，而且，可以省去你后面大量的時間。

  MCGS(Monitor and Control Generated System，監(jiān)視與控制通用系統(tǒng))是北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司研發(fā)的一套基于Windows平臺的，用于快速構(gòu)造和生成上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，主要完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測、前端數(shù)據(jù)的處理與控制，可運行于Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000/xp等操作系統(tǒng)。

MCGS組態(tài)軟件包括三個版本，分別是網(wǎng)絡(luò)版、通用版、嵌入版。

具有功能完善、操作簡便、可視性好、可維護性強的突出特點。通過與其他相關(guān)的硬件設(shè)備結(jié)合，可以快速、方便的開發(fā)各種用于現(xiàn)場采集、數(shù)據(jù)處理和控制的設(shè)備。用戶只需要通過簡單的模塊化組態(tài)就可構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)，如可以靈活組態(tài)各種智能儀表、數(shù)據(jù)采集模塊，無紙記錄儀、無人值守的現(xiàn)場采集站、人機界面等設(shè)備。

MCGS的主要和基本功能如下：

（1）簡單的可視化操作界面

     MCGS采用全中文、可視化、面向窗口的開發(fā)界面，以窗口為單位，構(gòu)造用戶運行系統(tǒng)的圖形界面，使得MCGS的組態(tài)工作既簡單直觀，又靈活多變符合中國人的使用習慣和要求。用戶可以使用系統(tǒng)的默認構(gòu)架，也可以根據(jù)自己的需要自己組態(tài)配置圖形界面，生成各種類型和風格的圖形界面，包括DOS風格和標準Windows風格的圖形界面并且?guī)в袆赢嬓Ч墓ぞ邨l和狀態(tài)條等。

（2）實時性強、良好的并行處理性能

      MCGS是真正的32位系統(tǒng)充分利用了32位Windows操作品臺的多任務(wù)、按優(yōu)先級分時操作的功能，以線程為單位對在工程作業(yè)中實時性強的關(guān)鍵任務(wù)和實時性不強的非關(guān)鍵任務(wù)進行分時并行處理，使PC機廣泛應(yīng)用于工程測控領(lǐng)域成為可能。

（3）豐富、生動的多媒體畫面

      MCGS以圖像、圖符報表和曲線等多種形式，為操作員及時提供系統(tǒng)運行中的狀態(tài)、品質(zhì)及異常報警等有關(guān)信息；通過對圖形大小的變化、顏色的改變、明暗的閃爍、圖形的移動反轉(zhuǎn)等多種手段，增強畫面的動態(tài)顯示效果；在圖元、圖符對象上定義相應(yīng)的狀態(tài)屬性，實現(xiàn)動畫效果。MCGS還為客戶提供了豐富的動畫構(gòu)件，每個動畫構(gòu)件都應(yīng)一個特定的動畫功能。MCGS還支持多媒體功能，使能夠開發(fā)出集圖像、聲音、動畫為一體的漂亮、生動的工程畫面。

（4）開放式結(jié)構(gòu)，廣泛的數(shù)據(jù)獲取和強大的數(shù)據(jù)處理功能

     MCGS采用開放式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可以與廣泛的數(shù)據(jù)源交換數(shù)據(jù)，MCGS提供多種高性能的I/O驅(qū)動；支持Microsoft開放數(shù)據(jù)庫互連（ODBC）接，有強大的數(shù)據(jù)庫連接能力；全面支持OPC(OLE for Process Control)標準，即可作為OPL客戶端，也可以作為OPC服務(wù)器，可以與更多的自動化設(shè)備相連接；MCGS通過DDE(Dynamic Data Exchange,動態(tài)數(shù)據(jù)交換)與其他應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)，充分利用計算機豐富的軟件資源；MCGS全面支持ActiveX控制，提供極其靈活的面向?qū)ο蟮膭討B(tài)圖形功能，并且包含豐富的圖形庫。

（5）完善的安全機制

     MCGS提供了良好的安全機制，為多個不同級別的用戶設(shè)定了不同的權(quán)限。此外MCGS還提供了工程密碼，鎖定軟件狗、工程運行期限等功能，大大加強了保護組態(tài)開發(fā)者勞動成果的力度。

（6）強大的網(wǎng)絡(luò)功能

     MCGS支持TCP/IP、MODEN、RS-458/RS-422/RS-232等多種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)；使用MCGS網(wǎng)絡(luò)版組態(tài)軟件，可以在整個企業(yè)范圍內(nèi)，用IE瀏覽器方便的瀏覽到實時和歷史的監(jiān)控信息，實現(xiàn)設(shè)備管理和企業(yè)管理的集成。

（7）多樣化的報警功能

     MCGS提供多種不同的警報方式，具有豐富的警報類型和靈活多樣的警報處理函數(shù)。不僅方便用戶進行警報設(shè)置，并且實現(xiàn)了系統(tǒng)實時顯示、打印警報信息的功能。警報信息的存儲與應(yīng)答功能，為工業(yè)現(xiàn)場安全可靠地生產(chǎn)運行提供了有力的保障。

（8）實時數(shù)據(jù)庫為用戶分步組態(tài)提供極大方便

     MCGS由主窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五個部分構(gòu)成，其中實時數(shù)據(jù)庫是一個數(shù)據(jù)處理中心，是系統(tǒng)各個部分及其各種功能性構(gòu)件的功用數(shù)據(jù)區(qū)，是整個系統(tǒng)的核心。各個部件獨立地向?qū)崟r數(shù)據(jù)庫輸入和輸出數(shù)據(jù)，并完成自己的差錯控制。在生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)時，每個部分均可分別進行組態(tài)配置，獨立創(chuàng)建，互不干擾；而在系統(tǒng)運行過程中，各個部分都通過實時數(shù)據(jù)庫交換，形成互相關(guān)連的整體。

（9）支持多種硬件設(shè)備，實現(xiàn)“設(shè)備無關(guān)”

MCGS針對外部設(shè)備的特征，設(shè)備工具箱，定義多種設(shè)備構(gòu)件，建立系統(tǒng)與外部設(shè)備的連接關(guān)系，賦予相關(guān)的屬性，實現(xiàn)對外部設(shè)備的驅(qū)動和控制。用戶在設(shè)備工具箱中可方便選擇各種設(shè)備。不同的設(shè)備構(gòu)件，所有的設(shè)備構(gòu)件均通過實時數(shù)據(jù)庫建立聯(lián)系；而建立時又是相互獨立的，即對某一構(gòu)件的操作或改動，不影響其他構(gòu)件和整個系統(tǒng)。

（10）控制方便復雜的運行流程

      MCGS開辟了“運行策略窗”口，用戶可以選用系統(tǒng)提供的各種條件和功能的策略構(gòu)件，用圖形化的方法和簡單的類Basic語言構(gòu)造多分支的應(yīng)用程序，按照設(shè)定的條件和順序，操作外部設(shè)備，控制窗口的打開或關(guān)閉，與實時數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)自由，準確地控制運行流程，同時也可以由用戶創(chuàng)建新的策略構(gòu)件，擴展系統(tǒng)的功能。

（11）良好的可維護性和可擴充性

MCGS系統(tǒng)由五大功能模塊組成，主要的模塊以及構(gòu)件的形式來構(gòu)造，不同的構(gòu)件有著不同的功能，且各自的獨立。三種基本類型的構(gòu)件（設(shè)備構(gòu)件、動畫構(gòu)件、策略構(gòu)件）完成了MCGS系統(tǒng)三大部分（設(shè)備驅(qū)動、動畫構(gòu)件和流程控制）的所有工作。除此之外，MCGS還提供了一套開放的可擴充接口，用戶可根據(jù)自己的用VB、VC等高等高級開發(fā)語言，編制特定的構(gòu)件來擴充系統(tǒng)的功能。

（12）用數(shù)據(jù)庫來管理數(shù)據(jù)存儲，系統(tǒng)可靠性高

      MCGS中數(shù)據(jù)的存儲不再使用普通的文件，而是用數(shù)據(jù)庫來管理。組態(tài)時，系統(tǒng)生成的組態(tài)結(jié)構(gòu)是一個數(shù)據(jù)庫；運行時，系統(tǒng)自動生成一個數(shù)據(jù)庫，保存和處理數(shù)據(jù)對象和報警信息的數(shù)據(jù)。利用數(shù)據(jù)庫來保存數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的可靠性和運行效率；同時，也使其他應(yīng)用軟件系統(tǒng)能直接數(shù)據(jù)庫中存盤數(shù)據(jù)。

（13）設(shè)立對象元件庫，組態(tài)工作簡單方便

      對象元件庫，實際上是分類儲存的各種組態(tài)對象的圖庫。組態(tài)時，可把制作好的數(shù)據(jù)對象（包括圖形對像、窗口對象、策略對象以至位圖文件等）以元件的形式存入圖庫中，同樣也可把元件庫的各種對象取出，直接為當前的工程所用。隨著工作的積累，對象元件庫將日益擴大和豐富，這樣解決了對象元件庫的元件積累和元件重復利用問題。組態(tài)工作將會變得更加簡單、方便。

（14）實現(xiàn)對工控系統(tǒng)的分布式控制和管理

     考慮到工控系統(tǒng)今后的發(fā)展趨勢，MCGS充分運用現(xiàn)今發(fā)展的DCCW(Distributed Computer Cooperator Work，分布式計算機協(xié)通工作方式)技術(shù)，使分布在不同現(xiàn)場的采集設(shè)備和工作站之間實現(xiàn)協(xié)同工作，不同的工作站之間則通過MCGS實時交換數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對工控系統(tǒng)的分布式控制管理。

  PLC在數(shù)控機床中的工作流程，和通常的PLC工作流程基本上是*的，分為以下幾個步驟:

    (1).輸入采樣:輸入采樣，就是PLC以順序掃描的方式讀入所有輸入端口的信號狀態(tài)，并將此狀態(tài)，讀入到輸入映象寄存器中。當然，在程序運行周期中這些信號狀態(tài)是不會變化的，除非一個新的掃描周期的到來，并且原來端口信號狀態(tài)已經(jīng)改變，讀到輸入映象寄存器的信號狀態(tài)才會發(fā)生變化。

   (2)、程序執(zhí)行:程序執(zhí)行階段系統(tǒng)會對程序進行特定順序的掃描，并且同時讀入輸入映像寄存區(qū)、輸出映像寄存區(qū)的讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，在進行相關(guān)運算后，將運算結(jié)果存入輸出映像寄存區(qū)供輸出和下次運行使用。

    (3)、出刷新階段:在所指令執(zhí)行完成后，輸出映像寄存區(qū)的所有輸出繼電器的狀態(tài)(接通/斷開)在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過特定方式輸出，驅(qū)動外部負載。

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