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ffd001
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樓主  發表于: 2013-11-29 20:41
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。
天行健
huoshi
為所當為
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1樓  發表于: 2013-11-30 09:37
謝謝老師分享講的非常好

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