北京西门子S7-200SMARTPLC代理批发销售

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结构化编程将复杂的自动化任务分解成能够反映过程的工艺、功能或可以反复使用的小任务，这些任务由相应的程序块来表示，程序运行时所需的大量数据和变量存储在数据块中。某些程序块可以用来实现相同或相近的功能。这些程序块是相对独立的，它们被OB1或别的程序块调用。

    在块调用中，调用者可以是各种逻辑块，包括用户编写的组织块(OB)、FB、FC和系统提供的SFB和SFC，被调用的块是除OB1外的所有逻辑块。调用功能块时需要为其一个背景数据块，背景数据块在功能块调用的同时被打开，在调用结束时被关闭。

    在给功能块编程时使用的是形参，调用它时需要使用实参来为形参赋值。在一个项目中，可以多次调用同一个块，例如在调用控制电动机的块时，将不同的实参赋值给形参，就可以实现对类似但不*相同的被控对象（例如直流电机和交流电机）的控制。

    块调用及子程序的调用，可以嵌套调用，即被调用的块同时还可以调用其他的块。嵌套调用的嵌套深度与CPU的型号相关。

    嵌套调用的深度同时还与局部数据堆栈（L堆栈）有关。每个OB需要至少20B的L内存。当块A调用块B时，块A的临时变量将被压入L堆栈进行现场保护。

    在图7-1中，OB1调用FB1，FB1调用FC1，应按下面的顺序创建块：FC1→FB1及其背景数据块→OB1，即编程时被调用的块必须已经存在。
程序被分为不同的逻辑块，每个块包含了完成部分控制任务所需的逻辑指令。组织块OB1（主程序）中的指令决定在什么情况下调用哪一个块，功能和功能块（子程序）用来完成不同的过程任务。被调用的块执行完后，返回到OB的调用点，继续执行OB1。

    模块化编程的程序被分为若干块，易于实现多人同时对一个项目编程。由于只在需要时执行相关的指令，因此提高了CPU的执行效率。  线性化编程类似硬件继电器控制电路，整个系统的控制程序放在主循环控制组织块OB1（主程序）中，每一次循环扫描都要不断地顺序执行OB1中的全部指令。这种方法的程序结构简单，不涉及功能、功能块、数据块、局部变量和中断等比较复杂的概念，容易入门，一般在编写简单的控制系统程序时使用。

    由于所有的指令都集中在一个块中，即使程序中的某些部分在大多数时候都不需要执行，但每个扫描周期都需要执行所有指令，CPU的执行效率比较低。此外如果需要多次执行相同或相似的程序就需要重复编写程序。

与SFB相比，SFC没有存储功能。STEP7提供以下的SFC：复制及块功能，检查程序，处理时钟和运行时间计数器，数据传送，在多CPU模式下的CPU之间传送事件，处理时间日期中断和延时中断，处理同步错误、中断错误和异步错误，有关静态和动态系统数据的信息，过程映像刷新和位域处理，模块寻址，分布式I/O，全局数据通信，非组态连接的通信、生成与块相关的信息等。
数据块是用来存放用户程序执行时所需要的变量数据的数据区。与逻辑块不同，在数据块中没有PLC的指令，STEP7按数据形成的顺序自动地为数据块总的变量分配地址。数据块分为共享数据块和背景数据块。数据块的大容量与CPU的型号有关。

    数据块中的基本数据类型有BOOL、REAL和INTEGER( INT)等。结构化数据类型由基本数据类型组成。在STEP7中，可以用在符号表中定义的符号来代替数据块中的数据地址，以方便程序的编写与阅读。

    (1)共享数据块(Share Block) 共享数据块用来存储全局数据，所有的逻辑块都可以在共享数据块中进行数据的读写。CPU可以同时打开一个共享数据块和一个背景数据块。

    (2)背景数据块(Instance Data Block) 背景数据块中的数据是自动生成的，它们是功能块的变量声明表中除临时变量( TEMP)外的数据。背景数据块用于对功能块传递参数，FB的实参和静态数据存放在背景数据块中。调用功能块时要同时背景数据块，背景数据块只能被特定的功能块访问。
功能块是用户编写的有固定参数存储区（背景数据块）的逻辑块，在每次调用功能块时，要给功能块提供各种不同类型的数据，功能块也要返回数据给调用它的块。这些数据以静态变量( STAT)的形式存放在的背景数据块(DI)中，临时变量存储在局部数据堆栈中。功能块执行完成后，背景数据块中的数据不会丢失，但临时变量会被其他数据覆盖。

    在编写调用FB或SFB（系统功能块）的程序时，必须相应的DI，调用时DI被自动打开。在编译FB或SFB时自动生成背景数据块中的数据。可以在用户程序或HMI（人机界面）中访问这些背景数据。
PLC中的程序分为操作系统和用户程序，操作系统用来实现一些与特定的控制任务无关的功能，如PLC的启动、对输入/输出映像的刷新、调用用户程序、处理中断和错误、管理存储器及处理通信等。

    用户程序由用户在STEP7中生成，然后下载到CPU中。用户程序包含了对特定的自动化任务处理所需要的所有功能，例如PLC启动的条件、处理过程数据、对中断响应和处理程序正常运行中的干扰等。

    STEP7将用户编写的程序和程序所需要的数据存放在块中，使单个的程序部件标准化。通过在块内和块间子程序的调用，使用户程序结构化，可以简化程序组织，使程序易于修改、查错和调试。块结构显著地增加了PLC程序的组织透明性、可理解性和易维护性。各种块的说明见表7-1，在OB、FB、FC、SFB和SFC中都包含了部分程序，所以这些块统称为逻辑块。

    表7-1    用户程序中的块

    一个功能块可以有多个背景数据块，使功能块可以控制不同的对象。可以在FB的变量声明表中为形参赋初值，它被自动写入相应的背景数据块中。在调用FB时，CPU将实参分配给形参的值存放在DI中。如果调用块时没有提供实参，则使用上一次调用时存放在DI中的参数。
功能是用户编写的没有固定参数存储区的块，其临时变量存储在局部数据堆栈中，功能执行结束后，这些数据就被其他数据覆盖了。可以用共享数据区来存储那些在功能执行结束后需要保留的数据。不能对功能的参数分配初始值。

    在调用功能和功能块时用实参来代替形参，例如将“I0.0”（实参）赋值给“Start”（形参）。形参是实参在逻辑块中的名称，功能没有背景数据块。功能和功能块用输入(IN)、输出( OUT)和输入/输出(IN/OUT)参数作为指针，指向调用它的逻辑块所提供的实参。功能被调用后可以为调用它的逻辑块提供一个类型为RETURN的返回值。
组织块是操作系统与用户程序的接口，由操作系统调用，用于控制循环扫描和中断程序的执行、PLC的启动和错误处理等，有的CPU只能使用部分组织块。

    (1) OB1。OB1用于循环处理，是用户程序中的主程序。操作系统在PLC的每一次循环扫描中调用一次OB1。一个循环周期分为输入、程序执行、输出和其他任务，例如下载、删除块和发送全局数据等。

    (2)中断处理。如果出现一个中断事件，例如时间日期中断、硬件中断和错误处理中断等，当前正在执行的块在当前语句执行完成后被停止执行（即被中断事件所中断，中断的位置称为断点），操作系统会调用一个分配给该事件的组织块。该组织块执行完成后，被中断的块将在断点处继续执行。

    这意味这部分用户程序可以不用在每次循环中处理，而是在需要时才及时地被处理。用户程序可以分解为在不同组织块中的子程序。如果用户程序是对一个重要事件的响应，而该事件出现的次数相对较少，例如压力或液位达到大，那么处理中断事件的程序放在该事件驱动的OB中。

    (3)中断优先级。OB按触发事件分为多个级别，这些级别具有不同的优先级，高优先级的OB可以中断低优先级的OB。当一个OB启动时，将提供触发它的初始化启动事件的详细信息，这些信息可以在用户程序中使用。
  1．累加器( ACCUx)

    32位的累加器是用来处理字节、字和双字的寄存器。S7-300有两个累加器(ACCU1和ACCU2)，S7-400有四个累加器（ACCU1、ACCU2、ACCU3和ACCU4）。可以把操作数装入累加器并进行运算和处理，保存在ACCU1中的运算结果可以传送到系统存储器中。在处理8位或16位的操作数时，数据存放在累加器的低端（即右对齐）。

    2．16位状态字寄存器

    状态字是一个16位的寄存器，用于存储CPU在执行指令的过程中产生的状态。状态字中的某些位用于决定某些指令是否执行以及如何执行，另外一些位则用于反映在执行指令时产生的一些状态，用位逻辑指令和字逻辑指令可以对其进行访问和检测。

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