發(fā)動機組控制系統(tǒng)的多重背景數據塊應用

當功能塊FB1在組織塊中被調用時，使用了與FB1相關聯(lián)的背景數據塊。這樣FB1有幾次調用，就必須配套相應數量的背景數據塊。當FB1的調用次數較多時，就會占用更多的數據塊。使用多重背景數據塊可以有效地減少數據塊的數量，其編程思路是創(chuàng)建一個比FB1級別更高的功能塊，如FB10，對于FB1的每一次調用，都將數據存儲在FB10的背景數據塊中。這樣就不需要為FB1分配任何背景數據塊。

下面以發(fā)動機組控制系統(tǒng)為例，介紹如何編輯和使用多重背景數據塊。

例 發(fā)動機組控制系統(tǒng)設計——使用多重背景

設某發(fā)動機組由1臺汽油發(fā)動機和1臺柴油發(fā)動機組成，現(xiàn)要求用PLC控制發(fā)動機組，使各臺發(fā)動機的轉速穩(wěn)定在設定的速度上，并控制散熱風扇的啟動和延時關閉。每臺發(fā)動機均設置一個啟動按鈕和一個停止按鈕。

項目的編程步驟如下：

（1）創(chuàng)建S7項目。使用菜單“文件”à“新建工程”向導創(chuàng)建發(fā)動機組 控制系統(tǒng)的S7項目，并命名為“多重背景”。CPU選擇CPU 315- 2DP，項目包含組織塊OB1。

（2）硬件配置。在“多重背景”項目內打開“SIMATIC 300（1）”文件夾，打開硬件配置窗口，并按圖1完成硬件配置。

圖1 硬件配置

（3）編輯如圖2所示的符號表。

（4） 規(guī)劃程序結構。程序結構規(guī)劃如圖3所示。FB10為上層功能塊，它 把FB1作為其“局部實例”，通過二次調用本地實例，分別實現(xiàn)對汽 油機和柴油機的控制。這種調用不占用數據塊DB1和DB2，它將每次調用（對于每個調用實例）的數據存儲到體系的上層功能塊FB10的背景數據塊DB10中。

（5）編輯功能（FC）。FC1用來實現(xiàn)發(fā)動機（汽油機或柴油機）的風扇控制，按照控制要求，當發(fā)動機啟動時，風扇應立即啟動；當發(fā)動機停止后，風扇應延時關閉。因此FC1需要一個發(fā)動機啟動信號、一個風扇控制信號和一個延時定時器。

1） 定義局部變量聲明表。局部變量聲明表如表1所示，表中包含3個變量，兩個IN變量，1個OUT變量。

表1 變量聲明表

2） 編輯FC1的控制程序。FC1所實現(xiàn)的控制要求：發(fā)動機啟動時風扇啟動，當發(fā)動機再次關閉后，風扇繼續(xù)運行4s，然后停止。定時器采用斷電延時定時器，控制程序如圖4所示。

圖4 FC1控制程序

（6）編輯共享數據塊。共享數據塊DB3可為FB10保存發(fā)動機（汽油機和柴油機）的實際轉速，當發(fā)動機轉速都達到預設速度時，還可以保存該狀態(tài)的標志數據。

（7） 編輯功能塊（FB）。在該系統(tǒng)的程序結構內，有2個功能塊：FB1和FB10。FB1為底層功能塊，所以應首先創(chuàng)建并編輯；FB10為上層功能塊，可以調用FB1。

1） 編輯底層功能塊FB1。在項目內創(chuàng)建FB1，符號名“Engine”。定義功能塊FB1的變量聲明表如表2所示。

FB1主要實現(xiàn)發(fā)動機的啟?？刂萍八俣缺O(jiān)視功能，其控制程序如圖6所示。

圖6 FB1程序

2） 編輯上層功能塊FB10。在項目內創(chuàng)建FB10，符號名“Engines”。在FB10的屬性對話框內激活“多情景標題”選項，如圖7所示。

圖7 將FB10設置成使用多重背景的功能塊

要將FB1作為FB10的一個“局部背景”調用，需要在FB10的變量聲明表中為FB1的調用聲明不同名稱的靜態(tài)變量，數據類型為FB1（或使用符號名“Engine”），如表3所示。

表3 FB10的變量聲明表

在變量聲明表內完成FB1類型的局部實例：“Petrol_Engine”和“Diesel_Engine”的聲明以后，在程序元素目錄的“多重實例”目錄中就會出現(xiàn)所聲明的多重實例，如圖8所示。接下來可在FB10的代碼區(qū)，調用FB1的“局部實例”。

編寫功能塊FB10的控制程序如圖9所示。調用FB1局部實例時，不再使用獨立的背景數據塊，F(xiàn)B1的實例數據位于FB10的實例數據塊DB10中。發(fā)動機的實際轉速可直接從共享數據塊中得到，如DB3.DW0（符號地址為“S_Data”.PE_Actual_Speed）。

圖9 FB10的控制程序

（8） 生成多重背景數據塊DB10。在項目內創(chuàng)建一個與FB10相關聯(lián)的多重背景數據塊DB10，符號名“Engine_Data”。如圖10所示。

圖10 DB10的數據結構

（9） 在OB1中調用功能（FC）及上層功能塊（FB）。OB1控制程序如圖11所示，“程序段4”中調用了FB10。

圖11 OB1控制程序

使用多重背景時應注意以下問題：

（1） 首先應生成需要我次調用的功能塊（如例中的FB1）。

（2） 管理多重背景的功能塊（如例中的FB10）必須設置為有多重背景功能。

（3） 在管理多重背景的功能塊的變量聲明表中，為被調用的功能塊的每一次調用定義一個靜態(tài)（STAT）變量，以被調用的功能塊的名稱（如FB1）作為靜態(tài)變量的數據類型。

（4） 必須有一個背景數據塊（如DB10）分配給管理多重背景的功能塊。背景數據塊中的數據是自動生成的。

（5） 多重背景只能聲明為靜態(tài)變量（聲明類型為“STAT”）。

編輯：黃飛

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