如何用S7-200 Smart PLC实现 FB 块编程

2021-11-25路则明

中国科技纵横 2021年18期

关键词：程序段主程序指针

路则明

（济南中正金码科技有限公司，山东济南 250101）

1. Smart PLC 提供的程序框架[1]

Smart PLC提供的程序构架包含：主程序、子例程和中断程序。

因为SBR子例程在形式上类似FB块，为了实现FB块编程，我们需要从SBR找到突破口。为此，我们研究一下子例程所对应的变量表。下面是某个子例程的变量表：

变量类型为IN的变量共6个：

Act、Feedback、Button_reset、Time_100ms、Pointer和SN。它们对应的数据类型分别为BOOL、BOOL、BOOL、INT、DWORD、DWORD。

变量类型为IN_OUT的变量共1个：

Alarm，其数据类型为BOOL。

变量类型为TEMP的变量共5个：

Time_count、Act_previous、SN_32x、Clock_strobe和Act_latched，它们的数据类型均为DWORD。

可以看出，变量类型有IN、OUT、IN_OUT和TEMP类型。其中，TEMP是临时变量。我们知道，PLC是扫描执行的，当PLC再次扫描执行到该SBR时，上次调用中计算得到的存在于TEMP变量中的结果将全部丢失，这就给我们用FB块编程带来了困难。

2.中型PLC如何实现FB块编程[2]

2.1 S7-1500 PLC通过Static型即静态变量实现FB块编程

1500是西门子的中型PLC，与smart的变量表相比，其FB块中的变量类型多了最关键的一种：静态变量Static。此种变量的特点：FB在每次扫描周期的调用过程开始，其值能够保持为上次调用过程中计算的结果。

DB中的Static型变量，保证了运算结果的正确性。

2.2 Q系列PLC通过自动分配的全局变量提供FB块运行所需要的资源

三菱Q系列PLC，则是预先在“自动分配软元件设置”界面设定好需要的寄存器等资源。编程中调用FB块时，GX WORKS2软件自动给该FB块分配所需的软元件即全局变量，无须人工指定。

3. Smart PLC用全局变量指针实现FB块编程[3]

3.1 用Smart 实现FB块编程的先天性困难

该PLC不支持背景数据块，也不支持由系统自动分配FB块所需要的全局变量资源。

3.2 Smart 实现FB块编程的方法

首先，我们以SBR为依托，把程序语句编写在SBR内，而SBR的某个IN型形参则由全局变量指针赋值。在SBR中，我们用传入的全局变量指针开辟出一块全局数据区，SBR内程序的运行所需要的变量资源由此全局数据区、IN型、IN_OUT型、OUT型变量组成。

下面我们通过一个例子看具体实现：

在图1中，“Function_报警”就是一个FB块，它对应的变量表如前述第1节所示。

图1 FB块调用

假如有3个气缸，每个气缸在末端都安装有磁性开关，程序中需要通过磁开的状态来确定气缸是否运动到位，若没有运动到位则报警。用上述FB块来实现本功能，在主程序中可以按图1形式来调用。其中：

Act：气缸伸出时的Q输出点；

Feedback：伸出到位磁开对应的I输入点；

Time_100ms：报警时间预设值。若气缸从伸出开始直到伸出到位用时2000ms，则此值可设定为22，因本FB块内部的时基是100ms，表示经过22×100=2200ms后，还没检测到Feedback对应的磁开则报警。

Alarm：报警标志位。

Button_reset：复位按钮，用于复位该报警。

下面分析其余的2个IN型变量Pointer和SN及5个TEMP型变量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为 &VB100，即寄存器VB100的指针。SN为1，表示调用本FB块所需要的序号。可求出其余TMEP型变量所对应的指针，例如，经过乘法运算＊D后，SN_32x的值为32；经过第一个加法运算+D语句后，Time_count的值则为&VB132；以此类推，Act_previous的值为&VB134；Clock_strobe的值为 &VB135；Act_latched的值为&VB136。

程序段（1）的作用：本程序段用于初始化临时变量即TEMP型变量，为TEMP型变量分配指向PLC全局变量的指针。这就保证了主程序中每次扫描执行该FB块的调用程序时，FB块中临时变量的值并不是随机的，而是上次扫描执行所计算的结果。

下面的程序段（2）是Time_count的使用：

（2） LDB= ＊#Act_latched, 1

A 时钟_100ms

LPS

AB= ＊#Clock_strobe, 0

AB= ＊#Act_previous, 1

+I 1, ＊#Time_count

LPP

MOVB 1, ＊#Clock_strobe

其中，“时钟_100ms”是定时器T33，它和定时器T34构成周期为100ms的方波。当Act_latched的值为1时，通过加法指令+I，Time_count存储的是气缸开始动作后以100ms为时基的计数器值。

可以看出，如果没有前述（1）中的初始化，Time_count不指向全局变量的话，我们就无法得到正确的计数器值。

3.3 主程序中多次调用FB块的实现

在程序段（1）中，＊D语句的功能实际上是通过 SN＊32来计算出相应FB块用的全局变量的指针偏移。假如我们还要在主程序中调用“Function_报警”FB块两次，而Pointer为 &VB100保持不变，则在调用它们时，SN分别赋值为2和3，那么对应的FB块中的Time_count的值则为 &VB166和&VB198。也就是说，每次调用，用PLC中不同块区的全局寄存器VB作为相应FB块的资源，保证了多次调用的运行结果正确。