如何用S7-200 Smart PLC實(shí)現(xiàn) FB 塊編程

路則明

（濟(jì)南中正金碼科技有限公司，山東濟(jì)南 250101）

1. Smart PLC 提供的程序框架[1]

Smart PLC提供的程序構(gòu)架包含：主程序、子例程和中斷程序。

因?yàn)镾BR子例程在形式上類似FB塊，為了實(shí)現(xiàn)FB塊編程，我們需要從SBR找到突破口。為此，我們研究一下子例程所對(duì)應(yīng)的變量表。下面是某個(gè)子例程的變量表：

變量類型為IN的變量共6個(gè)：

Act、Feedback、Button_reset、Time_100ms、Pointer和SN。它們對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)類型分別為BOOL、BOOL、BOOL、INT、DWORD、DWORD。

變量類型為IN_OUT的變量共1個(gè)：

Alarm，其數(shù)據(jù)類型為BOOL。

變量類型為TEMP的變量共5個(gè)：

Time_count、Act_previous、SN_32x、Clock_strobe和Act_latched，它們的數(shù)據(jù)類型均為DWORD。

可以看出，變量類型有IN、OUT、IN_OUT和TEMP類型。其中，TEMP是臨時(shí)變量。我們知道，PLC是掃描執(zhí)行的，當(dāng)PLC再次掃描執(zhí)行到該SBR時(shí)，上次調(diào)用中計(jì)算得到的存在于TEMP變量中的結(jié)果將全部丟失，這就給我們用FB塊編程帶來(lái)了困難。

2.中型PLC如何實(shí)現(xiàn)FB塊編程[2]

2.1 S7-1500 PLC通過Static型即靜態(tài)變量實(shí)現(xiàn)FB塊編程

1500是西門子的中型PLC，與smart的變量表相比，其FB塊中的變量類型多了最關(guān)鍵的一種：靜態(tài)變量Static。此種變量的特點(diǎn)：FB在每次掃描周期的調(diào)用過程開始，其值能夠保持為上次調(diào)用過程中計(jì)算的結(jié)果。

DB中的Static型變量，保證了運(yùn)算結(jié)果的正確性。

2.2 Q系列PLC通過自動(dòng)分配的全局變量提供FB塊運(yùn)行所需要的資源

三菱Q系列PLC，則是預(yù)先在“自動(dòng)分配軟元件設(shè)置”界面設(shè)定好需要的寄存器等資源。編程中調(diào)用FB塊時(shí)，GX WORKS2軟件自動(dòng)給該FB塊分配所需的軟元件即全局變量，無(wú)須人工指定。

3. Smart PLC用全局變量指針實(shí)現(xiàn)FB塊編程[3]

3.1 用Smart 實(shí)現(xiàn)FB塊 編程的先天性困難

該P(yáng)LC不支持背景數(shù)據(jù)塊，也不支持由系統(tǒng)自動(dòng)分配FB塊所需要的全局變量資源。

3.2 Smart 實(shí)現(xiàn)FB塊 編程的方法

首先，我們以SBR為依托，把程序語(yǔ)句編寫在SBR內(nèi)，而SBR的某個(gè)IN型形參則由全局變量指針賦值。在SBR中，我們用傳入的全局變量指針開辟出一塊全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)，SBR內(nèi)程序的運(yùn)行所需要的變量資源由此全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)、IN型、IN_OUT型、OUT型變量組成。

下面我們通過一個(gè)例子看具體實(shí)現(xiàn)：

在圖1中，“Function_報(bào)警”就是一個(gè)FB塊，它對(duì)應(yīng)的變量表如前述第1節(jié)所示。

圖1 FB塊調(diào)用

假如有3個(gè)氣缸，每個(gè)氣缸在末端都安裝有磁性開關(guān)，程序中需要通過磁開的狀態(tài)來(lái)確定氣缸是否運(yùn)動(dòng)到位，若沒有運(yùn)動(dòng)到位則報(bào)警。用上述FB塊來(lái)實(shí)現(xiàn)本功能，在主程序中可以按圖1形式來(lái)調(diào)用。其中：

Act：氣缸伸出時(shí)的Q輸出點(diǎn)；

Feedback：伸出到位磁開對(duì)應(yīng)的I輸入點(diǎn)；

Time_100ms：報(bào)警時(shí)間預(yù)設(shè)值。若氣缸從伸出開始直到伸出到位用時(shí)2000ms，則此值可設(shè)定為22，因本FB塊內(nèi)部的時(shí)基是100ms，表示經(jīng)過22×100=2200ms后，還沒檢測(cè)到Feedback對(duì)應(yīng)的磁開則報(bào)警。

Alarm：報(bào)警標(biāo)志位。

Button_reset：復(fù)位按鈕，用于復(fù)位該報(bào)警。

下面分析其余的2個(gè)IN型變量Pointer和SN及5個(gè)TEMP型變量Time_count、Act_previous、SN_32x、Clock_strobe和Act_latched在程序中的使用，首先看下面程序段（1）：

（1）LD Always_On

MOVD #SN, #SN_32x

＊D +32, #SN_32x

MOVD #SN_32x, #Time_count

+D #Pointer, #Time_count

MOVD +2, #Act_previous

+D #Time_count, #Act_previous

MOVD +3, #Clock_strobe

+D #Time_count, #Clock_strobe

MOVD +4, #Act_latched

+D #Time_count, #Act_latched

其中，Pointer為 &VB100，即寄存器VB100的指針。SN為1，表示調(diào)用本FB塊所需要的序號(hào)?？汕蟪銎溆郥MEP型變量所對(duì)應(yīng)的指針，例如，經(jīng)過乘法運(yùn)算＊D后，SN_32x的值為32；經(jīng)過第一個(gè)加法運(yùn)算+D語(yǔ)句后，Time_count的值則為&VB132；以此類推，Act_previous的值為&VB134；Clock_strobe的值為 &VB135；Act_latched的值為&VB136。

程序段（1）的作用：本程序段用于初始化臨時(shí)變量即TEMP型變量，為TEMP型變量分配指向PLC全局變量的指針。這就保證了主程序中每次掃描執(zhí)行該FB塊的調(diào)用程序時(shí)，F(xiàn)B塊中臨時(shí)變量的值并不是隨機(jī)的，而是上次掃描執(zhí)行所計(jì)算的結(jié)果。

下面的程序段（2）是Time_count的使用：

（2） LDB= ＊#Act_latched, 1

A 時(shí)鐘_100ms

LPS

AB= ＊#Clock_strobe, 0

AB= ＊#Act_previous, 1

+I 1, ＊#Time_count

LPP

MOVB 1, ＊#Clock_strobe

其中，“時(shí)鐘_100ms”是定時(shí)器T33，它和定時(shí)器T34構(gòu)成周期為100ms的方波。當(dāng)Act_latched的值為1時(shí)，通過加法指令+I，Time_count存儲(chǔ)的是氣缸開始動(dòng)作后以100ms為時(shí)基的計(jì)數(shù)器值。

可以看出，如果沒有前述（1）中的初始化，Time_count不指向全局變量的話，我們就無(wú)法得到正確的計(jì)數(shù)器值。

3.3 主程序中多次調(diào)用FB塊的實(shí)現(xiàn)

在程序段（1）中，＊D語(yǔ)句的功能實(shí)際上是通過 SN＊32來(lái)計(jì)算出相應(yīng)FB塊用的全局變量的指針偏移。假如我們還要在主程序中調(diào)用“Function_報(bào)警”FB塊兩次，而Pointer為 &VB100保持不變，則在調(diào)用它們時(shí)，SN分別賦值為2和3，那么對(duì)應(yīng)的FB塊中的Time_count的值則為 &VB166和&VB198。也就是說，每次調(diào)用，用PLC中不同塊區(qū)的全局寄存器VB作為相應(yīng)FB塊的資源，保證了多次調(diào)用的運(yùn)行結(jié)果正確。

4.結(jié)語(yǔ)

在SBR子例程的入口參數(shù)中，增加兩個(gè)IN型形參Pointer和SN，調(diào)用時(shí)把全局寄存器VBxxx的地址指針即&VBxxx傳遞給Pointer，并用不同的SN作為塊調(diào)用的序列號(hào)，就能實(shí)現(xiàn)類似中型PLC所具有FB塊編程的功能。