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STEP 7中功能與功能塊變量聲明表的建立

    FC沒有固定的存儲(chǔ)區(qū)的塊，其臨時(shí)變量存儲(chǔ)在局域數(shù)據(jù)堆棧中，功能執(zhí)行結(jié)束后，這些數(shù)據(jù)就丟失了。用共享數(shù)據(jù)區(qū)來(lái)存儲(chǔ)那些在功能執(zhí)行結(jié)束后需要保存的數(shù)據(jù)。調(diào)用功能和功能塊時(shí)用實(shí)參（實(shí)際參數(shù)）代替形參（形式參數(shù)）。形參是實(shí)參在邏輯塊中的名稱，功能不需要背景數(shù)據(jù)塊。功能和功能塊用IN、OUT和IN_OUT參數(shù)做指針，指向調(diào)用它的邏輯塊提供的實(shí)參。功能可以為調(diào)用它的塊提供數(shù)據(jù)類型為RETURN的返回值。

    FB是用戶編寫的有自己的存儲(chǔ)區(qū)（背景數(shù)據(jù)塊）的塊，每次調(diào)用功能塊時(shí)需要提供各種類型的數(shù)據(jù)給功能塊，功能塊也要返回?cái)?shù)據(jù)給調(diào)用它的塊。這些數(shù)據(jù)以靜態(tài)變量( STAT)的形式存放在的背景數(shù)據(jù)塊(DI)中，臨時(shí)變量TEMP存儲(chǔ)在局域數(shù)據(jù)堆棧中。調(diào)用FB時(shí)，必須DI的編號(hào)。在編譯FB時(shí)，自動(dòng)生成背景數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)。一個(gè)功能塊可以有多個(gè)背景數(shù)據(jù)塊，用于不同的被控對(duì)象。可以在FB的變量聲明表中給形參賦初值。如果調(diào)用塊時(shí)沒有提供實(shí)參，將使用上一次存儲(chǔ)在DI中的參數(shù)。

    要為通用程序（FC或FB）建立輸入變量、輸出變量和內(nèi)部變量，首先創(chuàng)建FC或FB程序塊（本節(jié)以創(chuàng)建FC1程序塊為例），首先創(chuàng)建FC1，在Blocks窗口中單擊右鍵選擇In-sen New Object> Function，如圖6-1所示，創(chuàng)建功能FC并取名FC1。

    在Blocks窗口中雙擊FC1圖標(biāo)，FC1程序梯形圖編輯器界面如圖6-2，圖中的梯形圖編輯器的右上半部分是變量聲明表，右下半部分是程序指令部分，左邊是指令列表。

    用戶在變量聲明表中創(chuàng)建本塊中的變量（即局域變量）。局域變量分為IN（輸入變量）、OUT（輸出變量）、IN-OUT（輸入／輸出變量）、TEMP（臨時(shí)變量）和STAT（靜態(tài)變量）五種類型。

    ·IN（輸入變量）：為調(diào)用它的塊提供的輸人參數(shù)。

    ·OUT（輸出變量）：返回給調(diào)用它的塊的輸出參數(shù)。

    ·IN-OUT（輸入-輸出變量）：初值由調(diào)用它的塊提供，被子程序修改后返回給調(diào)用

    它的塊。

    ·TEMP（臨時(shí)變量）：暫時(shí)保存在局域數(shù)據(jù)區(qū)中的變量。只是在執(zhí)行塊時(shí)使用臨時(shí)變

    量，執(zhí)行完后，在主程序中不能再使用該變量。

    ·STAT（靜態(tài)變量）：在功能塊的背景數(shù)據(jù)塊中使用。關(guān)閉功能塊后，其靜態(tài)數(shù)據(jù)保

    持不變。功能( FC)沒有靜態(tài)變量。

    IN（輸入變量）、OUT（輸出變量）和IN-OUT（輸入／輸出變量）屬于程序塊的形式參數(shù)。TEMP（臨時(shí)變量）屬于程序塊的局域變量，只在它所在的塊中有效。STAT（靜態(tài)變量）只在FB程序塊中存在，也屬于程序塊的局域變量，在它所在的塊中有效，而且PLC掉電后STAT變量仍然保持。

    每一種類型的變量都包括變量名、變量類型和變量注釋。在圖6-2中，變量聲明表的左邊給出了該變量表的總體結(jié)構(gòu)，點(diǎn)擊某一變量類型，例如“OUT”，在表的右邊將顯示出該類型局域變量的詳細(xì)情況。塊中的局域變量名必須以字母開始，只能由英語(yǔ)字母、數(shù)字、下劃線組成，不能使用漢字，但是在符號(hào)表中定義的共享數(shù)據(jù)的符號(hào)名可以使用其他字符（包括漢字）。在程序中，操作系統(tǒng)在局域變量前面自動(dòng)加上“#”號(hào)。如果在塊中只使用局域變量，不使用地址或全局符號(hào)，易于形成通用子程序塊實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化編程，并且易于將程序塊移植到別的項(xiàng)目中去。

    變量聲明后在局域數(shù)據(jù)塊中為臨時(shí)變量( TEMP)保存有效的存儲(chǔ)空間。對(duì)于功能塊FB，還要為配合使用背景數(shù)據(jù)塊為靜態(tài)變量(STAT)保存空間。通過設(shè)置IN（輸入）、OUT（輸出）和IN-OUT（輸入／輸出）類型變量，聲明塊調(diào)用軟件接口（即形式參數(shù)）。

    將圖6-2中變量聲明表與程序指令部分的水平分隔條拉至程序編輯器視窗的頂部，不再顯示變量聲明表，但它仍然存在。將分隔條下拉，將再次顯示變量聲明表。

    用戶在功能塊中聲明變量時(shí)，除了臨時(shí)變量外，它們將自動(dòng)出現(xiàn)在功能塊對(duì)應(yīng)的背景數(shù)據(jù)塊中。

    在變量聲明表中賦值時(shí)，不需要存儲(chǔ)器地址；根據(jù)各變量的數(shù)據(jù)類型，程序編輯器自動(dòng)地為所有局域變量存儲(chǔ)器地址。

    在變量聲明表中選擇ARRAY（數(shù)組）時(shí)，用鼠標(biāo)單擊相應(yīng)行的地址單元。

    如果想選中一個(gè)結(jié)構(gòu)( Structure)，用鼠標(biāo)選中結(jié)構(gòu)的行或后一行的地址單元，即有關(guān)鍵字STRUCTURE或END-STRUCT那一行。若要選擇結(jié)構(gòu)中的某一參數(shù)，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊該行的地址單元。

在用梯形圖語(yǔ)言改造繼電-接觸器控制電路的過程中，用把可編程控制器想像成一個(gè)繼電-接觸器系統(tǒng)中的控制箱的思想，將繼電-接觸器電路圖轉(zhuǎn)換成為功能相同的可編程控制器的梯形圖。其步驟如下：

    (1)了解和熟悉被控設(shè)備的工藝過程和機(jī)械的動(dòng)作情況，根據(jù)繼電-接觸器電路圖分析和掌握控制系統(tǒng)的工作過程。

    (2)確定繼電-接觸器的輸入信號(hào)和輸出負(fù)載，它們對(duì)應(yīng)的梯形圖中的輸入繼電器和輸出繼電器的元件，畫出可編程控制器的I/O接線圖。

    (3)確定與繼電-接觸器電路圖中的中間繼電器、時(shí)間繼電器對(duì)應(yīng)的梯形圖中的輔助繼電器和定時(shí)器的元件號(hào)。(2)、(3)兩步建立了繼電器電路圖和梯形圖中的元器件一一對(duì)應(yīng)關(guān)系（在此有KT→T1）。

    (4)根據(jù)上述的對(duì)應(yīng)關(guān)系，參照繼電一接觸器電路圖畫出PLC對(duì)應(yīng)的控制梯形圖，如圖4-7(a)所示。

    (5)根據(jù)梯形圖的要求可適當(dāng)調(diào)整為圖4-7(b)，為了節(jié)省輸入點(diǎn)也可把熱繼電器FR改在輸出的電路上，如圖4-8所示。這樣可節(jié)省一個(gè)輸入點(diǎn)X0。

    同時(shí)，為了安全，在輸出電路外部接線中，用KM2與KM3的動(dòng)斷觸點(diǎn)進(jìn)行互鎖。

    注意事項(xiàng)：

    應(yīng)當(dāng)注意可編程控制器中的梯形圖與繼電一接觸器電路圖的區(qū)別，前者是一種軟件，后者卻是實(shí)物組成的電路；在動(dòng)作的過程中，可編程控制器的動(dòng)作過程是按梯形圖中的語(yǔ)句串行一行一行地工作，在某一瞬間只處理一條指令，而繼電-接觸器控制的電路則可同時(shí)工作，因此在根據(jù)繼電-接觸器電路圖設(shè)計(jì)可編程控制器的I/O接線和梯形圖時(shí)應(yīng)注意以下問題：

    (1)應(yīng)遵守梯形圖語(yǔ)言中的語(yǔ)法規(guī)定。

    (2)根據(jù)原有的動(dòng)作要求適當(dāng)考慮設(shè)置中間單元。

    (3)盡量減少可編程控制器的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)。

    (4)從安全可靠方面應(yīng)考慮適當(dāng)采用外部繼電器的觸點(diǎn)進(jìn)行互鎖。

    (5)外部負(fù)載的額定電壓。

在分析可編程控制器控制系統(tǒng)的功能時(shí)，可以將可編程控制器想像成一個(gè)繼電-接觸器控制系統(tǒng)中的控制箱，可編程控制器的I/O接線圖描述的是這個(gè)控制箱的外部接線，可編程控制器的梯形圖是這個(gè)控制箱的內(nèi)部“線路圖”，梯形圖中的輸入繼電器和輸出繼電器是這個(gè)控制箱與外部設(shè)備聯(lián)系的“中間繼電器”。在繼電-接觸器控制系統(tǒng)中的主令元件，如按鈕、行程開關(guān)等，通過可編程控制器的繼電器相連形成整個(gè)控制系統(tǒng)。下面舉例說(shuō)明三相交流異步電動(dòng)機(jī)Y-△啟動(dòng)控制線路（見圖4-5）如何轉(zhuǎn)換為功能相同的可編程控制器的梯形圖。

    從控制電路上得知，SB1、SB2為二個(gè)主令元件，KM1、KM2、KM3為三個(gè)執(zhí)行元件。因此可編程控制器的I/O分配表見表4-1:

    表4-1    I/O分配表

    與圖4-5控制電路對(duì)應(yīng)的PLC I/O接線圖如圖4-6所示。

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