7.1.3 S7-1200 PLC的程序基础结构

主讲：任伟认识S7-1200PLC的程序结构

目录CONTENTS123理解S7-1200PLC模块模块化的编程结构掌握组织块、数据块、函数及函数块的生成方法掌握函数和函数块的编程及调用方法1组织块OB

用户程序中包含不同的程序块，各程序块实现的功能不同，S7-1200

CPU支持的程序块类型及功能描述如表所示。程序块描述组织块(OB)由操作系统调用，决定用户程序的结构的代码块。函数块(FB)FB是有“存储区”的代码块。可将值存储在背景数据块中,即使在块执行完后,这些值仍然有效。函数(FC)FC是不带“存储区”的代码块。全局数据块DB用于存储用户的数据区域，供所有代码块访问，其数据格式由用户定义背景数据块DB用于保存相关FB的输入、输出、输入输出和静态变量，其数据在编译时自动生成。

组织块是操作系统(OS)与用户程序的接口，由操作系统OS调用。操作系统在每一个循环中调用主程序。操作系统与主程序的关系如下：

用户程序采用结构化编程，将程序根据任务分层划分，每一层控制程序作为上一层控制任务的子程序，同时调用下一层的子程序，形成嵌套调用。1组织块OB1组织块OB

每个组织块的OB编号是唯一的，默认OB1是主程序，123之前的某些编号是保留的，其它OB的编号应该大于等于123；OB之间不能相互调用，也不能被函数FC和函数块FB调用，只有启动事件，如诊断中断事件或周期性中断事件可以启动OB执行。(1)程序循环组织块：

CPU循环执行操作系统程序，操作系统每个周期调用一次OB1。所有的程序循环OB执行完成后，操作系统再重新调用程序循环OB。S7-1200CPU支持多个程序循环OB，按编号顺序由小到大依次执行。程序循环OB的优先级为1(最低)且不可修改。1组织块OB(2)启动组织块：

当CPU从STOP切换到RUN模式时，

执行一次启动OB，来初始化程序循环OB中的某些变量。所以用户可以在启动OB中编写初始化程序；可以有多个启动OB，默认的启动OB编号为OB100。

如果有多个启动OB，按照编号顺序由小到大依次执行。多个循环OB多个启动OB1组织块OB(3)中断组织块：

用来实现对特殊内部事件或外部事件的快速响应。出现中断事件，CPU暂停正在执行的程序块，自动调用一个分配给该事件的组织块（即中断程序）来处理中断事件。执行完中断组织块后，返回被中断的程序的断点处继续执行原来的程序。1组织块OB

数据块属性的默认状态是“优化的块访问”，如果启用了块属性中的“优化的块访问”，将不能用绝对地址访问数据块和代码块的接口区中的临时局部数据。数据块DB2

全局数据块必须先定义才能在程序中使用。双击左侧创建的数据块，可以定义数据的名称、类型、启动值及保持值等属性。全局数据块存储的数据能被所有OB、FB、和FC访问。数据块DB2背景数据块与函数块FB相关联，用于存储FB的输入、输出、输入输出参数及静态变量，其变量只能在FB中定义，不能在背景数据块中直接创建。数据块DB2

函数FC是用户编写的子程序，用于完成特定任务的程序。FC没有可以存储块接口数据的存储数据区，在FC的接口区可以生成该函数的局部变量，生成的局部变量只能在该块中使用。在调用FC时，需要给FC的形参分配实参。函数FC3函数FC的局部变量的作用如表所示。接口类型读写访问描述Input只读调用函数时，将用户程序数据传递到FC中，实参可以为常数Output读写调用函数时,将FC执行结果传递到用户程序中，实参不能为常数InOut读写接收数据后进行运算，然后将执行结果返回，实参不能为常数Temp读写仅在FC调用时生效,用于存储临时中间结果的变量Constant只读声明常量符号名后，FC中可以使用符号名代替常量函数FC3

设压力变送器量程的下限为0MPa，上限为HighMPa，经A/D转换后得到0～27648的整数。转换后的数字N和压力P之间的计算公式为P=（High

N）/27648（MPa）

用函数FC1实现上述运算。举例说明：函数FC3（1）创建新项目，名称为“压力计算”。（2）添加新设备，型号为CPU1214C。（3）生成函数FC1，名称为“计算压力”。函数FC3（4）定义函数局部变量用鼠标右键单击FC1，在属性中去掉“优化的块访问”勾选；在函数的接口区定义变量；单击工具栏中的“编译”按钮，生成变量表中的“偏移量”列。➊➋➌➍➎➏函数FC3（5）设计FC1程序➊

用转换指令CONV将参数“#输入数据”接收的A-D转换后的整数（0~27648）转换为实数；➋

用乘法指令MUL求出式子中的（High

N）的值；➌

用除法指令DIV求出P值。➊➋➌函数FC3（6）在OB1中调用FC1创建PLC变量：IW64是CPU集成的模拟输入通道0的地址。双击主程序OB1，拖放FC1到OB1程序编辑区;函数FC3方框内的参数为形式参数，简称形参，只在FC内部的程序中使用

方框外的参数为实参，调用FC时需要为形参指定实际参数。

FC编程需注意：如果FC接口区参数被修改，必须编译整个程序，并重新定义FC的实参，执行“一致性下载”。如果再FC中没有写入该块的Output参数，则将使用特定数据类型的预定义值。FC的形参只能用符号访问，不能用绝对地址访问。函数FC3

FB:与函数FC相比，调用FB时必须为之分配背景数据块，用于存储块的参数值，这些值在FB执行后仍然有效；FB的临时变量不存储在背景数据块中，FB执行后失效。4函数块FB

举例说明：用函数块FB实现对电动机的控制。

具体要求：用输入参数“起动按钮”和“停止按钮”控制InOut参数“电动机”。按下停止按钮，断开延时定时器（TOF）开始定时，输出参数“制动器”为1状态，经过输入参数“定时时间”设置的时间预置值后，停止制动。（1）创建新项目，名称为“电动机控制”。（2）添加新设备，型号为CPU1214C。（3）生成函数FB1，名称为“电动机启停控制”。（4）定义函数块的局部变量。4函数块FBFB1被OB1调用时，将分配如图所示的背景数据块。

如果需要修改或删除FB1变量，只能在接口区而不能直接在背景数据块中进行。？4函数块FB在FB1中，定时器如果使用一个固定的背景数据块，在同时多次调用该FB时，该数据块将会被同时用于两处或多处；在块接口中生成数据类型为IEC_TIMER变量的“定时器DB”后，每次调用FB1时，在FB1不同的背景数据块中，不同的被控对象都有保存定时器的背景数据的存储区定时器DB”。每次执行完FB1后，都需要保存“定时器DB”中的数据，所以该变量不能放在临时数据区（Temp区），只能为静态变量