車和陽主講：西門子 PLC 從入門到精通初級教程(6)-程序設(shè)計(jì)

第5章S7程序結(jié)構(gòu)與程序設(shè)計(jì)§5.5

編輯并調(diào)用有參功能（FC）——結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)§5.6

編輯并調(diào)用無靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）§5.7

編輯并調(diào)用有靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）§5.8

使用多重背景——結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)

所謂有參功能（FC），是指編輯功能（FC）時，在局部變量聲明表內(nèi)定義了形式參數(shù)，在功能（FC）中使用了虛擬的符號地址完成控制程序的編程，以便在其他塊中能重復(fù)調(diào)用有參功能（FC）。這種方式一般應(yīng)用于結(jié)構(gòu)化程序編寫?！?.5.1編輯有參功能（FC）§5.5.2在OB1中調(diào)用有參功能（FC）§5.5編輯并調(diào)用有參功能（FC）——結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)【例5-5-1】

多級分頻器控制程序設(shè)計(jì)。本例擬在功能FC1中編寫二分頻器控制程序，然后在OB1中通過調(diào)用FC1實(shí)現(xiàn)多級分頻器的功能。多級分頻器的時序關(guān)系如圖所示。其中I0.0為多級分頻器的脈沖輸入端；Q4.0～Q4.3分別為2、4、8、16分頻的脈沖輸出端；Q4.4～Q4.7分別為2、4、8、16分頻指示燈驅(qū)動輸出端?！?.5.1編輯有參功能（FC）創(chuàng)建多級分頻器的S7項(xiàng)目硬件配置編寫符號表規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)創(chuàng)建有參功能FC11.創(chuàng)建多級分頻器的S7項(xiàng)目使用菜單【File】→【“NewProject”Wizard】創(chuàng)建多級分頻器的S7項(xiàng)目，并命名為“有參FC”。2.硬件配置打開“SIMATIC300Station”文件夾，雙擊硬件配置圖標(biāo)打開硬件配置窗口，并按圖所示完成硬件配置。3.編寫符號表4.規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)5.創(chuàng)建有參FC1

選擇“有參FC”項(xiàng)目的“Blocks”文件夾，然后執(zhí)行菜單命令【Insert】→【S7Block】→【Function】，在塊文件夾內(nèi)創(chuàng)建一個功能，并命名為“FC1”。編輯FC1的變量聲明表在FC1的變量聲明表內(nèi)，聲明4個參數(shù)，見下表。編輯FC1的控制程序

二分頻器的時序如圖所示。分析二分頻器的時序圖可以看到，輸入信號每出現(xiàn)一個上升沿，輸出便改變一次狀態(tài)，據(jù)此可采用上跳沿檢測指令實(shí)現(xiàn)。

如果輸入信號S_IN出現(xiàn)上升沿，則對S_OUT取反，然后將S_OUT的信號狀態(tài)送LED顯示；否則，程序直接跳轉(zhuǎn)到LP1，將S_OUT的信號狀態(tài)送LED顯示。FC1的控制程序§5.5.2在OB1中調(diào)用有參功能（FC）使用絕對地址使用符號地址

功能塊（FB）在程序的體系結(jié)構(gòu)中位于組織塊之下。它包含程序的一部分，這部分程序在OB1中可以多次調(diào)用。功能塊的所有形參和靜態(tài)數(shù)據(jù)都存儲在一個單獨(dú)的、被指定給該功能塊的數(shù)據(jù)塊（DB）中，該數(shù)據(jù)塊被稱為背景數(shù)據(jù)塊。當(dāng)調(diào)用FB時，該背景數(shù)據(jù)塊會自動打開，實(shí)際參數(shù)的值被存儲在背景數(shù)據(jù)塊中；當(dāng)塊退出時，背景數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)仍然保持。§5.6.1編輯無靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）§5.6.2在OB1中調(diào)用無靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）

§5.6編輯無靜參的功能塊（FB）【例5-6-1】

水箱水位控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)。【例5-6-1】

系統(tǒng)有3個貯水箱，每個水箱有2個液位傳感器，UH1，UH2，UH3為高液位傳感器，“1”有效；UL1，UL2，UL3為低液位傳感器，“0”有效。Y1、Y3、Y5分別為3個貯水水箱進(jìn)水電磁閥；Y2、Y4、Y6分別為3個貯水水箱放水電磁閥。SB1、SB3、SB5分別為3個貯水水箱放水電磁閥手動開啟按鈕；SB2、SB4、SB6分別為3個貯水箱放水電磁閥手動關(guān)閉按鈕。

控制要求：SB1、SB3、SB5在PLC外部操作設(shè)定，通過人為的方式，按隨機(jī)的順序?qū)⑺浞趴?。只要檢測到水箱“空”的信號，系統(tǒng)就自動地向水箱注水，直到檢測到水箱“滿”信號為止。水箱注水的順序要與水箱放空的順序相同，每次只能對一個水箱進(jìn)行注水操作。§5.6.1編輯無靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）創(chuàng)建S7項(xiàng)目硬件配置編寫符號表規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)編輯功能塊（FB）建立背景數(shù)據(jù)塊（DI）編輯啟動組織塊OB1001.創(chuàng)建S7項(xiàng)目使用菜單【File】→【“NewProject”Wizard】創(chuàng)建水箱水位控制系統(tǒng)的S7項(xiàng)目，并命名為“無靜參FB”。項(xiàng)目包含組織塊OB1和OB100。2.硬件配置在“無靜參FB”項(xiàng)目內(nèi)打開“SIMATIC300Station”文件夾，打開硬件配置窗口，并按圖所示完成硬件配置。3.編寫符號表4.規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)5.編輯功能（FB1）

在“無靜參FB”項(xiàng)目內(nèi)選擇“Blocks”文件夾，執(zhí)行菜單命令【Insert】→【S7Block】→【FunctionBlock】，創(chuàng)建功能塊FB1。由于在符號表內(nèi)已經(jīng)為FB1定義了符號名，因此在FB1的屬性對話框內(nèi)系統(tǒng)會自動添加符號名“水箱控制”。定義局部變量聲明表編寫程序代碼定義局部變量聲明表

與功能（FC）不同，在功能塊（FB）參數(shù)表內(nèi)還有擴(kuò)展地址（Exclusionaddress）和結(jié)束地址（Terminationaddress）選項(xiàng)。編寫程序代碼6.建立背景數(shù)據(jù)塊DB1、DB2、DB37.編輯啟動組織塊OB100§5.6.2在OB1中調(diào)用無靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）OB1控制程序【例5-6-2】

攪拌控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)——使用模擬量。

上圖所示為一攪拌控制系統(tǒng)，由一個模擬量液位傳感器-變送器來檢測液位的高低，并進(jìn)行液位顯示。現(xiàn)要求對A、B兩種液體原料按等比例混合，請編寫控制程序，控制要求如下：按起動按鈕后系統(tǒng)自動運(yùn)行，首先打開進(jìn)料泵1，開始加入液料A→當(dāng)液位達(dá)到50%后，則關(guān)閉進(jìn)料泵1，打開進(jìn)料泵2，開始加入液料B→當(dāng)液位達(dá)到100%后，則關(guān)閉進(jìn)料泵2，起動攪拌器→攪拌10s后，關(guān)閉攪拌器，開啟放料泵→當(dāng)液料放空后，延時5s后關(guān)閉放料泵。按停止按鈕，系統(tǒng)應(yīng)立即停止運(yùn)行。1.創(chuàng)建S7項(xiàng)目使用菜單【File】→【“NewProject”Wizard】創(chuàng)建攪拌控制系統(tǒng)的S7項(xiàng)目，并命名為“FC與FB”。2.硬件配置在“FC與FB”項(xiàng)目內(nèi)打開“SIMATIC300Station”文件夾，打開硬件配置窗口，并按圖下完成硬件配置。

修改模塊的模擬量輸入通道和輸出通道的起始地址均為256。3.編輯符號表4.規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)OB1為主循環(huán)組織塊；OB100為啟動組織塊；FC1實(shí)現(xiàn)攪拌控制；FC2實(shí)現(xiàn)放料控制；FB1通過調(diào)用DB1和DB2實(shí)現(xiàn)液料A和液料B的進(jìn)料控制；DB1和DB2為液料A和液料B進(jìn)料控制的背景數(shù)據(jù)塊，在調(diào)用FB1時為FB1提供實(shí)際參數(shù)，并保存過程結(jié)果。5.創(chuàng)建無參功能（FC1、FC2）(1/2)FC1控制程序5.創(chuàng)建無參功能（FC1、FC2）(2/2)FC2控制程序6.創(chuàng)建無靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB1）定義FB1的局部變量聲明表編寫FB1控制程序7.建立背景數(shù)據(jù)塊（DB1、DB2）

在“FC與FB”項(xiàng)目內(nèi)選擇“Blocks”文件夾，執(zhí)行菜單命令【Insert】→【S7Block】→【DataBlock】，創(chuàng)建與FB1相關(guān)聯(lián)的背景數(shù)據(jù)塊DB1和DB2。STEP7自動為DB1和DB2構(gòu)建了與FB1完全相同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如下圖所示。8.在OB1中調(diào)用FC1、FC2和FB1OB1的控制程序OB1的控制程序OB1的控制程序9.編寫啟動組織塊OB100的控制程序§5.7編輯并調(diào)用有靜態(tài)參數(shù)的功能塊

在編輯功能塊（FB）時，如果程序中需要特定數(shù)據(jù)的參數(shù)，可以考慮將該特定數(shù)據(jù)定義為靜態(tài)參數(shù)，并在FB的聲明表內(nèi)STAT處聲明。下面以交通信號燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為例，介紹如何編輯和調(diào)用有靜態(tài)參數(shù)的功能塊?！?.7.1編輯有靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）§5.7.2在OB1中調(diào)用有靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）【例5-7-1】

交通信號燈控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)。

上圖所示為雙干道交通信號燈設(shè)置示意圖。信號燈的動作受開關(guān)總體控制，按一下起動按鈕，信號燈系統(tǒng)開始工作，并周而復(fù)始地循環(huán)動作；按一下停止按鈕，所有信號燈都熄滅。信號燈控制的具體要求見下表，試編寫信號燈控制程序。

根據(jù)十字路口交通信號燈的控制要求，可畫出信號燈的控制時序圖?！?.7.1編輯有靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）創(chuàng)建S7項(xiàng)目硬件配置編寫符號表規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)編輯功能塊（FB）建立背景數(shù)據(jù)塊（DI）編輯啟動組織塊OB1001.創(chuàng)建S7項(xiàng)目使用菜單【File】→【“NewProject”Wizard】創(chuàng)建交通信號燈控制系統(tǒng)的S7項(xiàng)目，并命名為“有靜參FB”。項(xiàng)目包含組織塊OB1和OB100。2.硬件配置在“有靜參FB”項(xiàng)目內(nèi)打開“SIMATIC300Station”文件夾，打開硬件配置窗口，并按下圖所示完成硬件配置。3.編寫符號表4.