西門子plc程序結(jié)構(gòu)介紹

介紹以下常見(jiàn)的plc程序結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn):
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?1.國(guó)外一些小型可編程控制器程序結(jié)構(gòu)
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?這些可編程邏輯控制器的用戶程序由主程序、子程序和中斷程序組成。在每個(gè)掃描周期中，CPU調(diào)用主程序一次。主程序可以調(diào)用子程序，小控制系統(tǒng)只能有主程序。中斷程序用于快速響應(yīng)中斷事件。在中斷事件中
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?當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，中央處理器將停止執(zhí)行當(dāng)時(shí)正在處理的程序或任務(wù)，并執(zhí)行用戶編寫的中斷程序。執(zhí)行中斷程序后，繼續(xù)執(zhí)行暫停的程序或任務(wù)。它們的子程序和中斷程序沒(méi)有局部變量，子程序沒(méi)有輸入輸出參數(shù)。
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?2.西門子S7-200的程序結(jié)構(gòu)
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?處理圖像輸入/輸出(I/Q)、可變內(nèi)存V、內(nèi)存位M、定時(shí)器T、計(jì)數(shù)器C等。屬于全局變量。S7-200程序組織單元(POU)包括主程序、子程序和中斷程序。每個(gè)POU都有一個(gè)。
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?它自己的64字節(jié)局部變量，只能在其POU中使用。相反，全局變量可以用于每個(gè)POU。
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?以下是子程序可以使用的局部變量:
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?1)TEMP(臨時(shí)變量)是臨時(shí)存儲(chǔ)在本地?cái)?shù)據(jù)區(qū)的變量。只有當(dāng)執(zhí)行POU時(shí)，才能使用定義的臨時(shí)變量。執(zhí)行POU之后，臨時(shí)變量的值將不會(huì)被保存。
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?2)輸入是由調(diào)用它的POU提供的輸入?yún)?shù)。
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?3)OUT是返回給調(diào)用它的POU的輸出參數(shù)(子程序的執(zhí)行結(jié)果)。
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?4)IN_OUT是一個(gè)input _ output參數(shù)，其初始值由調(diào)用它的POU傳遞給子程序，子程序的執(zhí)行結(jié)果以相同的變量返回給調(diào)用它的POU。
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?主程序和中斷程序的局部變量中只存在臨時(shí)變量temp。
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?帶有輸入、輸出參數(shù)和局部變量的子程序易于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化編程，對(duì)于長(zhǎng)期生產(chǎn)類似設(shè)備或生產(chǎn)線的廠家尤其有用。這些制造商的程序員為設(shè)備的每個(gè)部件或過(guò)程功能編寫了大量的通用子程序。即使你不知道子程序
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?只要知道子程序的功能和輸入輸出參數(shù)的含義，就可以通過(guò)程序之間的調(diào)用，快速“組裝”出滿足不同用戶需求的控制程序。就像用數(shù)字集成電路芯片組成復(fù)雜的數(shù)字電路。
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?如果一個(gè)子程序沒(méi)有輸入輸出參數(shù)，與調(diào)用它的程序之間沒(méi)有明確的接口，就很難實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化編程。
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?如果子程序沒(méi)有局部變量，只能通過(guò)全局變量與調(diào)用它的程序交換數(shù)據(jù)，子程序內(nèi)部只能使用全局變量。將子程序和中斷程序移植到其他項(xiàng)目時(shí)，需要重新排列它們使用的全局變量，以確保不會(huì)有地址沖突。當(dāng)程序非常復(fù)雜，有很多子程序和中斷程序時(shí)，重新分配地址的工作量非常大。
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?如果子程序和中斷程序都有局部變量，并且內(nèi)部只使用局部變量，不使用全局變量，因?yàn)榕c其他pou沒(méi)有地址沖突，那么子程序可以移植到其他項(xiàng)目中，而不需要做任何更改。
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?3.西門子S7-300/400的程序結(jié)構(gòu)
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?S7-300/400將子程序分為功能和功能塊。
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?S7-300/400的功能與S7-200基本相同。它們都有輸入、輸出參數(shù)和臨時(shí)變量，函數(shù)局部數(shù)據(jù)中的返回值實(shí)際上屬于輸出參數(shù)。他們沒(méi)有專門的存儲(chǔ)區(qū)。函數(shù)完成后，臨時(shí)變量中的數(shù)據(jù)將不被保存。全局變量可以用來(lái)保存函數(shù)完成后需要保存的數(shù)據(jù)，但是會(huì)影響函數(shù)的可移植性。功能塊是由用戶用其自己的專用存儲(chǔ)區(qū)(即后臺(tái)數(shù)據(jù)塊)編寫的程序塊。功能塊的輸入和輸出參數(shù)以及靜態(tài)變量存儲(chǔ)在指定的背景數(shù)據(jù)中。
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?全局變量可以用來(lái)保存函數(shù)執(zhí)行后需要保存的數(shù)據(jù)，但是會(huì)影響函數(shù)的可移植性。
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?功能塊是用戶用自己的專用存儲(chǔ)區(qū)(即后臺(tái)數(shù)據(jù)塊)編寫的程序塊。功能塊的輸入輸出參數(shù)和靜態(tài)變量存儲(chǔ)在指定的后臺(tái)數(shù)據(jù)塊中，臨時(shí)變量存儲(chǔ)在本地?cái)?shù)據(jù)棧中。每次調(diào)用功能塊時(shí)，都應(yīng)該指定一個(gè)后臺(tái)數(shù)據(jù)塊。執(zhí)行功能塊后，后臺(tái)數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，但本地?cái)?shù)據(jù)棧中的數(shù)據(jù)不會(huì)保存。
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?功能塊采用類似C++的封裝概念，將程序和數(shù)據(jù)封裝在一起，移植性好。
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?S7-300/400的共享數(shù)據(jù)塊可由所有邏輯塊使用。
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?4.IEC 61131-3的程序結(jié)構(gòu)
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?IEC61131-3是可編程邏輯控制器的編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)。IEC61131-3是世界上第一個(gè)也是唯一一個(gè)工業(yè)控制領(lǐng)域的編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)。IEC61131-3有三種POU:程序、功能塊和函數(shù)。
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?函數(shù)是具有多個(gè)輸入?yún)?shù)和一個(gè)輸出參數(shù)(返回值)的POU函數(shù)。返回值的名稱與函數(shù)的名稱相同，需要定義返回值的數(shù)據(jù)類型。調(diào)用具有相同輸入值的函數(shù)總是返回相同的結(jié)果。函數(shù)可以調(diào)用其他函數(shù)，但不能調(diào)用功能塊或程序。具有可定義函數(shù)的局部變量是var和VAR_INPUT。
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?功能塊是具有多個(gè)輸入/輸出參數(shù)和內(nèi)部存儲(chǔ)單元的POU，功能塊的輸出參數(shù)值與其內(nèi)部存儲(chǔ)單元的值相關(guān)。功能塊可以調(diào)用其他功能塊或函數(shù)，但不能調(diào)用程序。在調(diào)用功能塊之前，您必須在要調(diào)用該功能塊的POU中為每個(gè)調(diào)用聲明一個(gè)功能塊實(shí)例，并且操作系統(tǒng)將為每個(gè)調(diào)用分配一個(gè)專用于該功能塊的存儲(chǔ)區(qū)域。


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