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STEP 7中功能与功能块变量声明表的建立

    FC没有固定的存储区的块，其临时变量存储在局域数据堆栈中，功能执行结束后，这些数据就丢失了。用共享数据区来存储那些在功能执行结束后需要保存的数据。调用功能和功能块时用实参（实际参数）代替形参（形式参数）。形参是实参在逻辑块中的名称，功能不需要背景数据块。功能和功能块用IN、OUT和IN_OUT参数做指针，指向调用它的逻辑块提供的实参。功能可以为调用它的块提供数据类型为RETURN的返回值。

    FB是用户编写的有自己的存储区（背景数据块）的块，每次调用功能块时需要提供各种类型的数据给功能块，功能块也要返回数据给调用它的块。这些数据以静态变量( STAT)的形式存放在的背景数据块(DI)中，临时变量TEMP存储在局域数据堆栈中。调用FB时，必须DI的编号。在编译FB时，自动生成背景数据块中的数据。一个功能块可以有多个背景数据块，用于不同的被控对象。可以在FB的变量声明表中给形参赋初值。如果调用块时没有提供实参，将使用上一次存储在DI中的参数。

    要为通用程序（FC或FB）建立输入变量、输出变量和内部变量，首先创建FC或FB程序块（本节以创建FC1程序块为例），首先创建FC1，在Blocks窗口中单击右键选择In-sen New Object> Function，如图6-1所示，创建功能FC并取名FC1。

    在Blocks窗口中双击FC1图标，FC1程序梯形图编辑器界面如图6-2，图中的梯形图编辑器的右上半部分是变量声明表，右下半部分是程序指令部分，左边是指令列表。

    用户在变量声明表中创建本块中的变量（即局域变量）。局域变量分为IN（输入变量）、OUT（输出变量）、IN-OUT（输入／输出变量）、TEMP（临时变量）和STAT（静态变量）五种类型。

    ·IN（输入变量）：为调用它的块提供的输人参数。

    ·OUT（输出变量）：返回给调用它的块的输出参数。

    ·IN-OUT（输入-输出变量）：初值由调用它的块提供，被子程序修改后返回给调用

    它的块。

    ·TEMP（临时变量）：暂时保存在局域数据区中的变量。只是在执行块时使用临时变

    量，执行完后，在主程序中不能再使用该变量。

    ·STAT（静态变量）：在功能块的背景数据块中使用。关闭功能块后，其静态数据保

    持不变。功能( FC)没有静态变量。

    IN（输入变量）、OUT（输出变量）和IN-OUT（输入／输出变量）属于程序块的形式参数。TEMP（临时变量）属于程序块的局域变量，只在它所在的块中有效。STAT（静态变量）只在FB程序块中存在，也属于程序块的局域变量，在它所在的块中有效，而且PLC掉电后STAT变量仍然保持。

    每一种类型的变量都包括变量名、变量类型和变量注释。在图6-2中，变量声明表的左边给出了该变量表的总体结构，点击某一变量类型，例如“OUT”，在表的右边将显示出该类型局域变量的详细情况。块中的局域变量名必须以字母开始，只能由英语字母、数字、下划线组成，不能使用汉字，但是在符号表中定义的共享数据的符号名可以使用其他字符（包括汉字）。在程序中，操作系统在局域变量前面自动加上“#”号。如果在块中只使用局域变量，不使用地址或全局符号，易于形成通用子程序块实现结构化编程，并且易于将程序块移植到别的项目中去。

    变量声明后在局域数据块中为临时变量( TEMP)保存有效的存储空间。对于功能块FB，还要为配合使用背景数据块为静态变量(STAT)保存空间。通过设置IN（输入）、OUT（输出）和IN-OUT（输入／输出）类型变量，声明块调用软件接口（即形式参数）。

    将图6-2中变量声明表与程序指令部分的水平分隔条拉至程序编辑器视窗的顶部，不再显示变量声明表，但它仍然存在。将分隔条下拉，将再次显示变量声明表。

    用户在功能块中声明变量时，除了临时变量外，它们将自动出现在功能块对应的背景数据块中。

    在变量声明表中赋值时，不需要存储器地址；根据各变量的数据类型，程序编辑器自动地为所有局域变量存储器地址。

    在变量声明表中选择ARRAY（数组）时，用鼠标单击相应行的地址单元。

    如果想选中一个结构( Structure)，用鼠标选中结构的行或后一行的地址单元，即有关键字STRUCTURE或END-STRUCT那一行。若要选择结构中的某一参数，用鼠标点击该行的地址单元。

在用梯形图语言改造继电-接触器控制电路的过程中，用把可编程控制器想像成一个继电-接触器系统中的控制箱的思想，将继电-接触器电路图转换成为功能相同的可编程控制器的梯形图。其步骤如下：

    (1)了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的动作情况，根据继电-接触器电路图分析和掌握控制系统的工作过程。

    (2)确定继电-接触器的输入信号和输出负载，它们对应的梯形图中的输入继电器和输出继电器的元件，画出可编程控制器的I/O接线图。

    (3)确定与继电-接触器电路图中的中间继电器、时间继电器对应的梯形图中的辅助继电器和定时器的元件号。(2)、(3)两步建立了继电器电路图和梯形图中的元器件一一对应关系（在此有KT→T1）。

    (4)根据上述的对应关系，参照继电一接触器电路图画出PLC对应的控制梯形图，如图4-7(a)所示。

    (5)根据梯形图的要求可适当调整为图4-7(b)，为了节省输入点也可把热继电器FR改在输出的电路上，如图4-8所示。这样可节省一个输入点X0。

    同时，为了安全，在输出电路外部接线中，用KM2与KM3的动断触点进行互锁。

    注意事项：

    应当注意可编程控制器中的梯形图与继电一接触器电路图的区别，前者是一种软件，后者却是实物组成的电路；在动作的过程中，可编程控制器的动作过程是按梯形图中的语句串行一行一行地工作，在某一瞬间只处理一条指令，而继电-接触器控制的电路则可同时工作，因此在根据继电-接触器电路图设计可编程控制器的I/O接线和梯形图时应注意以下问题：

    (1)应遵守梯形图语言中的语法规定。

    (2)根据原有的动作要求适当考虑设置中间单元。

    (3)尽量减少可编程控制器的输入信号与输出信号。

    (4)从安全可靠方面应考虑适当采用外部继电器的触点进行互锁。

    (5)外部负载的额定电压。

在分析可编程控制器控制系统的功能时，可以将可编程控制器想像成一个继电-接触器控制系统中的控制箱，可编程控制器的I/O接线图描述的是这个控制箱的外部接线，可编程控制器的梯形图是这个控制箱的内部“线路图”，梯形图中的输入继电器和输出继电器是这个控制箱与外部设备联系的“中间继电器”。在继电-接触器控制系统中的主令元件，如按钮、行程开关等，通过可编程控制器的继电器相连形成整个控制系统。下面举例说明三相交流异步电动机Y-△启动控制线路（见图4-5）如何转换为功能相同的可编程控制器的梯形图。

    从控制电路上得知，SB1、SB2为二个主令元件，KM1、KM2、KM3为三个执行元件。因此可编程控制器的I/O分配表见表4-1:

    表4-1    I/O分配表

    与图4-5控制电路对应的PLC I/O接线图如图4-6所示。

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