1．程序家族有哪些成員？
    PLC的控制程序一般由主程序、子程序和中斷程序組成。西門子的S7-300/400將子程序分為功能（Function，或稱為函數）和功能塊（Function Block）。
    在每一個掃描循環周期，CPU都要調用一次主程序，用戶程序必須有一個并且只能有一個主程序。小型控制系統可以只有主程序。
    中斷程序用于快速響應中斷事件。在中斷事件發生時，CPU將停止執行當時正在處理的程序或任務，去執行用戶編寫的中斷程序。執行完中斷程序后，繼續執行被暫停執行的程序或任務。
    2．哪些情況需要使用子程序？
    當系統規模很大、控制要求復雜時，如果將全部控制任務放在主程序中，主程序將會非常復雜，既難以調試，也難以閱讀。使用子程序可以將程序分成容易管理的小塊，使程序結構簡單清晰，易于調試、查錯和維護。
    子程序也可以用于需要多次反復執行相同任務的地方，只需要編寫一次子程序，別的程序在需要的時候多次調用它，而無需重寫該程序。
    3．怎樣調用子程序？
    主程序可以調用子程序，子程序也可以嵌套調用別的子程序。嵌套調用的層數是有限制的，例如S7-200的最大嵌套深度為8級。
    執行完子程序后，返回調用它的程序中的調用指令的下一條指令。
    4．每個掃描周期都會執行子程序嗎?
    子程序的調用可以是有條件的，在被調用期間，每個掃描周期都要執行一次被調用的子程序。調用條件不滿足時不會執行子程序中的指令，因此使用子程序可以減少掃描循環時間。
    5．停止調用子程序后，子程序中的線圈處于什么狀態？
    停止調用子程序后，不再執行子程序中的指令。子程序中線圈對應的編程元件如果沒有受到別的程序的控制，將保持子程序最后一次執行后的狀態不變。即使控制這些線圈的觸點的狀態變化，該線圈對應的元件的狀態也不會變化，因為這時根本就沒有執行子程序中的指令。
    6．怎樣實現子程序的無條件調用？
    有的PLC的子程序調用指令不能直接接到左側的垂直“電源”線上，需要通過觸點電路來控制是否調用子程序，即子程序的調用是有條件的。可以用一直為ON的特殊位元件（例如S7-200的SM0.0或FX系列的M8000）的常開觸點來實現子程序的無條件調用。
      不同品牌的PLC的子程序大致可以分為兩種，一種子程序沒有輸入、輸出參數和局部變量，另一種則有。
       1．什么是全局變量和局部變量？
        以西門子的S7-200為例，輸入I、輸出Q、變量存儲器V、內部存儲器位M、定時器T、計數器C等屬于全局變量，可以在符號表中為全局變量定義符號名。
       程序組織單元(Program Organizational Unit)簡稱為POU，包括主程序、子程序和中斷程序。每個POU均有自己的64字節局部變量，局部變量用L(Local)來表示，局部變量只能在它所在的POU中使用。與此相反，全局變量可以在各POU中使用。
       2．局部變量有哪些類型？
       子程序可以使用下列局部變量：
       1) TEMP (臨時變量)是暫時保存在局部數據區中的變量。只有在執行該POU時，定義的臨時變量才被使用，POU執行完后，不再保存臨時變量的數值。主程序和中斷程序的局部變量表中只有TEMP變量。
       2) IN(輸入參數)由調用它的POU提供的傳入子程序的輸入參數。
       3) OUT(輸出參數)是子程序的執行結果，它被返回給調用它的POU。
       4) IN_OUT(輸入_輸出參數)的初始值由調用它的POU傳送給子程序，并用同一變量將子程序的執行結果返回給調用它的POU。
       主程序和中斷程序的局部變量表中只有臨時變量TEMP。
       3．子程序的輸入、輸出參數有什么作用？
       具有輸入、輸出參數和局部變量的子程序易于實現結構化編程，對于長期生產同類設備或生產線的廠家尤為有用。編程人員為設備的各部件或工藝功能編寫了大量的通用的子程序。即使不知道子程序的內部代碼，只要知道子程序的功能和輸入、輸出參數的意義，就可以用它們快速“組裝”出滿足不同的用戶要求的控制程序。就好像可以用數字集成電路芯片組成復雜的數字電路一樣。
       如果子程序沒有輸入、輸出參數，這種子程序沒有明確的軟件接口，使用起來很不方便。
       4．局部變量有什么優點？
       1) 子程序如果沒有局部變量，它和調用它的程序之間只能通過全局變量來交換數據，子程序內部也只能使用全局變量。將它移植到別的項目時，需要對各POU使用的全局變量作統一安排，以保證不會出現地址沖突。當程序很復雜，子程序很多時，這種地址分配是很花時間的。
       如果子程序有局部變量，并且在子程序中只使用局部變量，不使用全局變量，因為與其他POU沒有地址沖突，不作任何改動，就可以將子程序移植到別的項目中去。
       為了減少移植子程序的工作量，在子程序中應盡量避免使用全局變量和全局符號。
       2) 如果使用局部變量表中的臨時變量（TEMP），同一片物理存儲器可以在不同的程序中重復使用。
    下面以S7-200為例，介紹子程序的編程和調用的過程。
    1．創建子程序
    生成項目時，自動生成一個子程序。打開程序編輯器，執行“編輯”菜單中的命令“插入”→“子程序”，將自動生成和打開新的子程序。
    2．生成局部變量
    名為“模擬量計算”的子程序如下圖所示，在該子程序的局部變量表中，定義了3個輸入（IN）參數，一個輸出（OUT）參數，和名為“暫存1”的臨時（TEMP）變量。局部變量表最左邊的一列是自動分配的每個變量在局部存儲器（L）中的地址。

 
    3．編寫子程序的梯形圖
    局部變量表的下面是程序區（見上圖），輸入參數“轉換值”是來自模擬量輸入模塊的與模擬量成正比的轉換值，輸出參數“模擬值”是計算出的對應的模擬量（例如壓力、溫度等）的工程值。子程序中變量名稱前的“#”表示該變量是局部變量，它是編程軟件自動添加的，輸入局部變量時不用輸入“#”號。特殊存儲器位SM0.0的常開觸點總是閉合。
    4．子程序的調用
    可以在主程序、其他子程序或中斷程序中調用子程序，調用子程序時將執行子程序中的指令，直至子程序結束，然后返回調用它的程序中該子程序調用指令的下一條指令之處。
    創建子程序后，在上圖左邊指令樹最下面的“調用子程序”文件夾中自動生成剛創建的子程序“模擬量計算”對應的圖標。
    在梯形圖程序中插入子程序調用指令時，首先打開主程序，顯示出需要調用子程序的網絡。打開指令樹最下面的“調用子程序”文件夾，用鼠標左鍵按住需要調用的子程序圖標，將它“拖”到程序編輯器中需要的位置。放開左鍵，子程序塊便被放置在該位置。
　
    子程序方框中左邊的“轉換值”等是在子程序“模擬量計算”的變量聲明表中定義的輸入參數，右邊的“模擬值”是輸出參數。它們被稱為子程序的形式參數，簡稱為形參，形參在子程序內部的程序中使用。調用子程序時，需要為每個形參指定實際的參數（簡稱為實參），例如為形參“轉換值”指定的實參為模擬量輸入字AIW2（見上圖）。
    子程序調用指令中的實參的有效操作數為存儲器地址、常量、全局符號和調用指令所在的POU中的局部變量，不能指定被調用子程序中的局部變量。
    CPU調用子程序時，輸入參數被復制到子程序的局部存儲器，子程序執行完后，從局部存儲器復制輸出參數到指定的輸出參數地址。

  西門子S7-300/400的子程序分為功能（Function）和功能塊（Function Block）。
    1．功能（FC）
    功能是用戶編寫的沒有固定的存儲區的程序塊，其臨時變量存儲在局部數據堆棧中，功能執行結束后，不再保存這些數據。可以用共享數據區來存儲那些在功能執行結束后需要保存的數據。
    功能與S7-200的子程序的局部變量基本上相同（見下圖）。與S7-200的子程序相比，其局部變量多了個返回值（RET_VAL）。返回值實際上屬于輸出參數。

    2．參數類型
    用于塊之間傳送數據的形式參數可以定義為12種基本數據類型、5種復雜數據類型（見上圖），也可以為塊之間傳送數據的形式參數定義下列的參數類型：
    1）Timer或Counter：指定執行塊時要使用的定時器或計數器。例如定義功能中的輸入變量TON1的數據類型為Timer，兩次調用功能時分別設置TON1的實參為T5和T6。
    2）塊：指定用作輸入或輸出的特定塊。例如定義某個輸入變量的數據類型為Block_FB，在調用塊時指定塊地址（例如FB 3）作為實參。
    3）POINTER：指針是變量的地址而不是變量的值。POINTER參數類型的形參應為地址，例如P#M50.0。在STEP 7中，指針也可以用地址作實參 (例如M 50.0)。
    4）ANY：用于將任意的數據類型傳遞給聲明的形參。ANY可用于實參的數據類型未知，或實參可以使用任意數據類型的情況。例如P#DB2.DBX50.0 BYTE 10表示DB 2中的DBB50～DBB59。ANY也可以用地址作實參，例如DB2.DBW30和Q12.5，但是只能指向一個變量。
    5）UDT：用戶自定義的數據類型。
    3．功能塊（FB）
    功能塊是用戶編寫的有自己的存儲區（背景數據塊）的程序塊，功能塊的輸入、輸出變量和靜態變量（STAT）存放在指定的背景數據塊 (DI) 中，臨時變量存儲在局部數據堆棧中。功能塊執行完后，背景數據塊中的數據不會丟失，但是不會保存局部數據堆棧中的數據。
    4．背景數據塊
背景數據塊是專門指定給某個功能塊（FB）使用的數據塊，它是FB專用的工作存儲區。
    背景數據塊用來保存FB的實參和靜態數據，背景數據塊中的數據是自動生成的。它們是功能塊的變量聲明表中的數據（不包括臨時變量）。調用功能塊時應指定對應的背景數據塊。
    5．功能與功能塊的區別
    FB和FC均為用戶編寫的子程序，局部變量表中均有IN、OUT、IN_OUT和TEMP變量。FC的返回值Ret_Val實際上屬于輸出參數。下面是FC和FB的區別：
    1） 功能塊有背景數據塊，功能沒有背景數據塊。
    2）只能在功能內部訪問它的局部變量。其他邏輯塊可以訪問功能塊的背景數據塊中的變量。
    3）功能沒有靜態變量（STAT），功能塊有保存在背景數據塊中的靜態變量。
    功能如果有執行完后需要保存的數據，只能存放在全局變量（例如共享數據塊和M區）中，但是這樣會影響功能的可移植性。如果功能或功能塊的內部不使用全局變量，只使用局部變量，不需要作任何修改，就可以將它們移植到其他項目。如果塊的內部使用了全局變量，在移植時需要考慮每個塊使用的全局變量是否會與別的塊產生地址沖突。
    4）功能塊的局部變量（不包括TEMP）有初始值，功能的局部變量沒有初始值。調用功能時應給所有的形參指定實參。
    調用功能塊時可以不設置某些輸入、輸出參數的實參，此時這些參數將使用背景數據塊中的初始值。
    1．中斷與中斷程序
    有很多PLC內部或外部的事件是隨機發生的，例如外部開關量輸入信號的上升沿或下降沿、通信事件、高速計數器的當前值等于設定值和定時中斷等，事先并不知道這些事件何時發生，但是它們出現時需要盡快地處理它們，PLC用中斷來快速處理上述事件。
    例如電力系統出現故障時，可能引發多個斷路器相繼跳閘。為了分析故障的起因，需要及時準確記錄事故發生的時間。可以用硬件中斷來完成這一任務。
    由于PLC的掃描工作方式，普通定時器的定時誤差很大，定時時間到了也不能馬上去處理要作的事情。可以用定時中斷來實現高精度定時，在定時時間到時CPU自動調用定時中斷程序。
    在出現一個中斷事件時，當前正在執行的程序在當前指令執行完后被停止執行(被中斷)，操作系統將會調用一個用戶編寫的分配給該事件的中斷程序(S7-300/400稱為組織塊)。中斷程序被執行完后，被暫停執行的程序將從被中斷的地方開始繼續執行。這一過程不受PLC掃描工作方式的影響，因此使PLC能迅速響應中斷事件。換句話說，中斷程序不是在每次掃描循環中處理，而是在需要時才被及時地處理。
    2．中斷的優先級
    中斷事件有不同的優先級，高優先級的中斷程序可以中斷低優先級的中斷程序。
    如果在執行中斷程序時，又檢測到一個中斷請求，CPU將比較兩個中斷源的中斷優先級。如果優先級相同，按照產生中斷請求的先后次序進行處理。如果后者的優先級比正在執行的中斷源的優先級高，將中止當前正在處理的中斷程序，改為調用較高優先級的中斷源的中斷程序，這種處理方式稱為中斷程序的嵌套調用。
    3．中斷的控制
    不是所有的用戶都需要PLC的中斷功能，用戶一般也不需要處理所有的中斷事件，因此允許用戶用指令來控制是否需要中斷和需要哪些中斷。
    S7-200的中斷允許指令EI允許處理中斷事件。至于需要處理哪些中斷事件，需要單獨設置。禁止中斷指令DI禁止處理所有的中斷事件。
    S7-200進入RUN模式時自動禁止中斷，在RUN模式執行中斷允許指令后，各中斷事件發生時是否會執行中斷程序，取決于是否執行了該中斷事件的中斷連接指令ATCH。
    中斷分離指令DTCH用來斷開某個中斷事件與中斷程序之間的聯系，從而禁止單個中斷事件。
    4．編寫中斷程序應注意的問題
    因為不能預知系統何時調用中斷程序，為了避免在中斷程序中改寫其他程序使用的存儲器，在中斷程序中應盡量使用局部變量。
    應優化中斷程序，使中斷程序盡量短小，以減少中斷程序的執行時間，減少對其他處理的延遲，否則可能引起主程序控制的設備操作異常。設計中斷程序時應遵循“越短越好”的格言。為了減少中斷程序的執行時間，可以在中斷程序設置一個軟件標志，在主程序中根據標志處理對于快速性要求不是很高、執行時間很長的任務。
    5．中斷程序為什么沒有輸入、輸出變量？
    中斷程序不像子程序那樣，被用戶程序調用，而是在中斷事件發生時，由操作系統調用，因此S7系列PLC的中斷程序不需要輸入參數和輸出參數，它的局部變量表中只有臨時變量。S7-300/400的中斷程序稱為組織塊，它有自動生成的20字節的臨時局部變量，包含了與觸發組織塊的事件有關的信息，它們由操作系統提供。

？？？？？？？

引用

引用第3樓曾文慶3于2013-11-29 21:48發表的  :
你的故事不好聽！手冊上都有 但我還是要說一句謝了！

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