6ES7390-1AF30-0AA0

[S7-300]Step7 FC功能中的Temp變量

start和driver是外部輸入輸出接口。

例：如果在TEMP接口中新建一個(gè)變量A，數(shù)據(jù)類型為BOOL，地址0.0

1，正確的FC程序如下：

|  #start  #A
|--| |---------()
|
|  #A  #driver
|--|/|---------()

2，錯(cuò)誤的例子：

|  #A  #driver
|--|/|---------()
|
|  #start  #A
|--| |---------()

分析：
程序的掃描是從上到下。S7 FC中的接口TMEP中的變量必須遵守：先賦值后使用的原則。

1程序，當(dāng)start的值從0變?yōu)?，A也將從0變?yōu)?。掃描到*段程序時(shí)，因?yàn)锳的值已經(jīng)發(fā)生改變，程序?qū)⒊晒呙璧紸的常閉觸點(diǎn)從1變?yōu)?，那么driver線圈將成功得從原來的1改變?yōu)?。

2程序，因?yàn)閽呙璧?段程序的時(shí)候CPU沒有發(fā)現(xiàn)A的值改變。之后A值將一直保持不變，即使start的值從0變?yōu)?，A值也不會(huì)發(fā)生改變；結(jié)果是程序沒有反應(yīng)。

下面是大家的一些心得體會(huì)

西門子這一點(diǎn)比其他的PLC都靈活，F(xiàn)B的DB作為FB的變量的固定存放地址，而Temp則是有系統(tǒng)分配臨時(shí)區(qū)L地址。比如：存在FC1，F(xiàn)C2兩個(gè)功能，它們都有兩個(gè)Temp，那么當(dāng)調(diào)用FC1時(shí)，系統(tǒng)分配L區(qū)域地址給FC1的Temp，如分配了LB0，LB1，那么當(dāng)FC1調(diào)用完成后，系統(tǒng)認(rèn)為L(zhǎng)B0，LB1已經(jīng)不需要，但是西門子的系統(tǒng)不會(huì)對(duì)臨時(shí)區(qū)進(jìn)行清零，只是繼續(xù)分配，當(dāng)調(diào)用FC2時(shí)，系統(tǒng)將LB0，LB1重新分配給FC2的Temp，此時(shí)如果不遵循先賦值后使用的準(zhǔn)則，那么FC2的Temp使用的值將是FC1的Temp的值。

臨時(shí)變量可以用于所有塊中 (OB, FC, FB)。當(dāng)塊執(zhí)行的時(shí)候它們被用來臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，當(dāng)退出該塊時(shí)這些數(shù)據(jù)將丟失。因此, 在PLC掃描運(yùn)行時(shí), FC塊中的臨時(shí)變量TEMP不能自鎖!

TEMP變量不能自鎖的原因顯而易見：

每個(gè)掃描周期開始時(shí)，TEMP變量的值并不像Q或M那樣可以保持上個(gè)周期的值。除非明確對(duì)其賦值，否則它的值是不確定的。

我使用TEMP只有一個(gè)原則：

*次出現(xiàn)某個(gè)TEMP變量，必須是對(duì)其賦值（或線圈刷新）的寫指令，而不能是讀指令。

如果出現(xiàn)問題，建議使用STAT變量替代。

對(duì)TEMP的認(rèn)識(shí)都有問題!

我的建議是做邏輯不用TEMP,只在做運(yùn)算是用TEMP,會(huì)省去很多麻煩

   PLC有兩種基本的工作模式，即運(yùn)行(RUN)模式與停止(STOP)模式。在運(yùn)行模式，PLC通過反復(fù)執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實(shí)現(xiàn)控制功能。為了使PLC的輸出及時(shí)地響應(yīng)隨時(shí)可能變化的輸入信號(hào)，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是不斷地重復(fù)執(zhí)行，直至PLC停機(jī)或切換到STOP工作模式。

除了執(zhí)行用戶程序外，在每次循環(huán)過程中， PLC還要完成內(nèi)部處理、通信處理等工作，一次循環(huán)可分為5個(gè)階段（見圖1-5）。PLC的這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。由于計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的速度*，從外部輸入-輸出關(guān)系來看，處理過程似乎是同時(shí)完成的。

在內(nèi)部處理階段，PLC檢查CPU．模塊內(nèi)部的硬件是否正常，將監(jiān)控定時(shí)器復(fù)位，以及完成一些其它內(nèi)部工作。

在通信服務(wù)階段，PLC與其它的帶微處理器的智能裝置通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容。

  當(dāng)PLC處于停止(STOP)模式時(shí)，只執(zhí)行以上的操作。PLC處于運(yùn)行(RUN)模式時(shí)，還要完成另外三個(gè)階段的操作。

    在PLC的存儲(chǔ)器中，設(shè)置了一片區(qū)域用來存放輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的狀態(tài)，它們分別稱為輸入映像寄存器和輸出映像寄存器。PLC梯形圖中的其他編程元件也有對(duì)應(yīng)的映像存儲(chǔ)區(qū)，它們統(tǒng)稱為元件映像寄存器。

   在輸入處理階段，PLC把所有外部輸入電路的接通，斷開狀態(tài)讀入輸入映像寄存器。 外部輸入電路接通時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器為l狀態(tài)，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器的常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開。外部輸入觸點(diǎn)電路斷開時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器為0狀態(tài)，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器的常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)接通。

    某一編程元件對(duì)應(yīng)的映像寄存器為l狀態(tài)時(shí)，稱該編程元件為ON，映像寄存器為0狀態(tài)時(shí)，稱該編程元件為OFF。

    在程序執(zhí)行階段，即使外部輸入信號(hào)的狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入映像寄存器的狀態(tài)也不會(huì)隨之而變，輸入信號(hào)變化了的狀態(tài)只能在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段被讀入。

   PLC的用戶程序由若干條指令組成，指令在存儲(chǔ)器中按步序號(hào)順序排列。在沒有跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，CPU從*條指令開始，逐條順序地執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結(jié)束之處。在執(zhí)行指令時(shí)，從輸入映像寄存器或別的元件映像寄存器中將有關(guān)編程元件的0／1狀態(tài)讀來，并根據(jù)指令的要求執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果寫入到對(duì)應(yīng)的元件映像寄存器中，因此，各編程元件的映像寄存器(輸入映像寄存器除外)的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而變化。

    在輸出處理階段，CP／7將輸出映像寄存器的0／1狀態(tài)傳送到輸出鎖存器。梯形圖中某一輸出繼電器的線圈“通電”時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出映像寄存器為1狀態(tài)。信號(hào)經(jīng)輸出模塊隔離和功率放大后，繼電器型輸出模塊中對(duì)應(yīng)的硬件繼電器的線圈通電，其常開觸點(diǎn)閉合，使外部負(fù)載通電工作。

    若梯形圖中輸出繼電器的線圈“斷電”，對(duì)應(yīng)的輸出映像寄存器為0狀態(tài)，在輸出處理階段之后，繼電器型輸出模塊中對(duì)應(yīng)的硬件繼電器的線圈斷電，其常開觸點(diǎn)斷開，外部負(fù)載斷電，停止工作。

  PLC在RUN工作模式時(shí)，執(zhí)行一次圖1-5所示的掃描操作所需的時(shí)間稱為掃描周期，其典型值約為1～l00ms。掃描周期與用戶程序的長(zhǎng)短、指令的種類和CPU執(zhí)行指令的速度有很大的關(guān)系。當(dāng)用戶程序較長(zhǎng)時(shí)，指令執(zhí)行時(shí)間在掃描周期中占相當(dāng)大的比例。有的編程軟件或編程器可以提供掃描周期韻當(dāng)前值，有的還可以提供掃描周期的最大值和最小值。

PLC中的常用的CPU和存儲(chǔ)器簡(jiǎn)介

   CPU模塊相當(dāng)于人的大腦和心臟，它不斷地采集輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲(chǔ)器用來儲(chǔ)存程序和數(shù)據(jù)。

     1．CPU芯片

     CPU模塊主要由CPU芯片和存儲(chǔ)器組成。PLC使用以下幾類CPU芯片：

    (1)通用微處理器，如Intel公司的8086，80186到Pentium系列芯片；

    (2)單片微處理器(單片機(jī))，如Intel公司的MCS51／96系列單片機(jī)；

    (3)位片式微處理器，如AMD 2900系列位片式微處理器。

    2．存儲(chǔ)器

    PLC的存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器。系統(tǒng)程序相當(dāng)于個(gè)人計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)，它使PLC具有基本的智能，能夠完成PLC設(shè)計(jì)者規(guī)定的各種工作。系統(tǒng)程序由PLC生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)并固化在ROM內(nèi)，用戶不能直接讀取。PLC的用戶程序由用戶設(shè)計(jì)，它決定了PLC的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間的具體關(guān)系。用戶程序存儲(chǔ)器的容量一般以字(每個(gè)字由16位二進(jìn)制數(shù)組成)為單位，三菱的FX系列PLC將用戶程序存儲(chǔ)器的單位稱為步(Step，即字)。小型PLC的用戶程序存儲(chǔ)器容量在lK字左右，大型PLC的用戶程序存儲(chǔ)器容量可達(dá)數(shù)M(兆)字。

    PLC常用以下幾種存儲(chǔ)器：

    (1)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器：(RAM)

    用戶可以用編程器讀出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(chǔ)器。它是易失性的存儲(chǔ)器，將它的電源斷開后，儲(chǔ)存的信息將會(huì)丟失。

    RAM的工作速度高，價(jià)格低，改寫方便。為了在關(guān)斷PLC外部電源后，保存RAM中的用戶程序和某些數(shù)據(jù)(如計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值)，為RAM配備了一個(gè)鋰電池?，F(xiàn)在有的PLC仍用RAM來儲(chǔ)存用戶程序。

  鋰電池可用2~5年，需要更換鋰電池時(shí)，PLC面板上的“電池電壓過低”發(fā)光二極管亮，同時(shí)有一個(gè)內(nèi)部標(biāo)志位變?yōu)?/span>l狀態(tài)，可以用它的常開觸點(diǎn)來接通控制屏面板上的指示燈或聲光報(bào)警器，通知用戶及時(shí)更換鋰電池。

    (2)只讀存儲(chǔ)器(ROM)

    ROM的內(nèi)容只能讀出，不能寫入。它是非易失的，它的電源消失后，仍能保存儲(chǔ)存的內(nèi)容。ROM—般用來存放PLC的系統(tǒng)程序。 

    (3)可電擦除的EPROM(EEPROM或E2PROM)

    它是非易失性的，但是可以用編程器對(duì)它編程，兼有ROM的非易失性和RAM的隨機(jī)存取優(yōu)點(diǎn)。但是寫入信息所需的時(shí)間比RAM長(zhǎng)得多，EEPROM用來存放用戶程序。有的PLC將EEPROM作為基本配置，有的PLC將EEPROM作為可選件。

可編程控制器是60年代末在美國(guó)首先出現(xiàn)，當(dāng)時(shí)叫可編程邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用來取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能。PLC的基本設(shè)計(jì)思想是把計(jì)算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，控制器的硬件是標(biāo)準(zhǔn)的、通用的。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)象，將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi)?？刂破骱捅豢貙?duì)象連接方便。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，到70年代中期以后，PLC已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時(shí)的PLC已不再是邏輯判斷功能，還同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。

可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制、定時(shí)、計(jì)算和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)。

可編程控制器對(duì)用戶來說，是一種無觸點(diǎn)設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝，因此可在初步設(shè)計(jì)階段選用可編程控制器，在實(shí)施階段再確定工藝過程。另一方面，從制造生產(chǎn)可編程控制器的廠商角度看，在制造階段不需要根據(jù)用戶的訂貨要求專門設(shè)計(jì)控制器，適合批量生產(chǎn)。由于這些特點(diǎn)，可編程控制器問世以后很快受到工業(yè)控制界的歡迎，并得到迅速的發(fā)展。目前，可編程控制器已成為工廠自動(dòng)化的強(qiáng)有力工具，得到了廣泛的應(yīng)用。

PLC的結(jié)構(gòu)及各部分的作用

可編程控制器的結(jié)構(gòu)多種多樣，但其組成的一般原理基本相同，都是以微處理器為核心的結(jié)構(gòu)。通常由中央處理單元（CPU）、存儲(chǔ)器（RAM、ROM）、輸入輸出單元（I/O）、電源和編程器等幾個(gè)部分組成。

1．中央處理單元（CPU） 

CPU作為整個(gè)PLC的核心，起著總指揮的作用。CPU一般由控制電路、運(yùn)算器和寄存器組成。這些電路通常都被封裝在一個(gè)集成電路的芯片上。CPU通過地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線與存儲(chǔ)單元、輸入輸出接口電路連接。CPU的功能有以下一些：從存儲(chǔ)器中讀取指令，執(zhí)行指令，取下一條指令，處理中斷。 

2．存儲(chǔ)器（RAM、ROM）

 存儲(chǔ)器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序及工作數(shù)據(jù)。存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器;存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器；存放工作數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器稱為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。常用的存儲(chǔ)器有RAM、EPROM和EEPROM。RAM是一種可進(jìn)行讀寫操作的隨機(jī)存儲(chǔ)器存放用戶程序，生成用戶數(shù)據(jù)區(qū)，存放在RAM中的用戶程序可方便地修改。RAM存儲(chǔ)器是一種高密度、低功耗、價(jià)格便宜的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，可用鋰電池做備用電源。掉電時(shí)，可有效地保持存儲(chǔ)的信息。EPROM、EEPROM都是只讀存儲(chǔ)器。用這些類型存儲(chǔ)器固化系統(tǒng)管理程序和應(yīng)用程序。

 3．輸入輸出單元（I/O單元） 

I/O單元實(shí)際上是PLC與被控對(duì)象間傳遞輸入輸出信號(hào)的接口部件。I/O單元有良好的電隔離和濾波作用。接到PLC輸入接口的輸入器件是各種開關(guān)、按鈕、傳感器等。PLC的各輸出控制器件往往是電磁閥、接觸器、繼電器，而繼電器有交流和直流型，高電壓型和低電壓型，電壓型和電流型。  

4．電源  

PLC電源單元包括系統(tǒng)的電源及備用電池，電源單元的作用是把外部電源轉(zhuǎn)換成內(nèi)部工作電壓。PLC內(nèi)有一個(gè)穩(wěn)壓電源用于對(duì)PLC的CPU單元和I/O單元供電。 

5．編程器  

編程器是PLC的最重要外圍設(shè)備。利用編程器將用戶程序送入PLC的存儲(chǔ)器，還可以用編程器檢查程序，修改程序，監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)。除此以外，在個(gè)人計(jì)算機(jī)上添加適當(dāng)?shù)挠布涌诤蛙浖纯捎脗€(gè)人計(jì)算機(jī)對(duì)PLC編程。利用微機(jī)作為編程器，可以直接編制并顯示梯形圖。

6ES7390-1AF30-0AA0