如何用S7-200 Smart PLC實現 FB 塊編程

路則明

（濟南中正金碼科技有限公司，山東濟南 250101）

1. Smart PLC 提供的程序框架[1]

Smart PLC提供的程序構架包含：主程序、子例程和中斷程序。

因為SBR子例程在形式上類似FB塊，為了實現FB塊編程，我們需要從SBR找到突破口。為此，我們研究一下子例程所對應的變量表。下面是某個子例程的變量表：

變量類型為IN的變量共6個：

Act、Feedback、Button_reset、Time_100ms、Pointer和SN。它們對應的數據類型分別為BOOL、BOOL、BOOL、INT、DWORD、DWORD。

變量類型為IN_OUT的變量共1個：

Alarm，其數據類型為BOOL。

變量類型為TEMP的變量共5個：

Time_count、Act_previous、SN_32x、Clock_strobe和Act_latched，它們的數據類型均為DWORD。

可以看出，變量類型有IN、OUT、IN_OUT和TEMP類型。其中，TEMP是臨時變量。我們知道，PLC是掃描執行的，當PLC再次掃描執行到該SBR時，上次調用中計算得到的存在于TEMP變量中的結果將全部丟失，這就給我們用FB塊編程帶來了困難。

2.中型PLC如何實現FB塊編程[2]

2.1 S7-1500 PLC通過Static型即靜態變量實現FB塊編程

1500是西門子的中型PLC，與smart的變量表相比，其FB塊中的變量類型多了最關鍵的一種：靜態變量Static。此種變量的特點：FB在每次掃描周期的調用過程開始，其值能夠保持為上次調用過程中計算的結果。

DB中的Static型變量，保證了運算結果的正確性。

2.2 Q系列PLC通過自動分配的全局變量提供FB塊運行所需要的資源

三菱Q系列PLC，則是預先在“自動分配軟元件設置”界面設定好需要的寄存器等資源。編程中調用FB塊時，GX WORKS2軟件自動給該FB塊分配所需的軟元件即全局變量，無須人工指定。

3. Smart PLC用全局變量指針實現FB塊編程[3]

3.1 用Smart 實現FB塊 編程的先天性困難

該PLC不支持背景數據塊，也不支持由系統自動分配FB塊所需要的全局變量資源。

3.2 Smart 實現FB塊 編程的方法

首先，我們以SBR為依托，把程序語句編寫在SBR內，而SBR的某個IN型形參則由全局變量指針賦值。在SBR中，我們用傳入的全局變量指針開辟出一塊全局數據區，SBR內程序的運行所需要的變量資源由此全局數據區、IN型、IN_OUT型、OUT型變量組成。

下面我們通過一個例子看具體實現：

在圖1中，“Function_報警”就是一個FB塊，它對應的變量表如前述第1節所示。

圖1 FB塊調用

假如有3個氣缸，每個氣缸在末端都安裝有磁性開關，程序中需要通過磁開的狀態來確定氣缸是否運動到位，若沒有運動到位則報警。用上述FB塊來實現本功能，在主程序中可以按圖1形式來調用。其中：

Act：氣缸伸出時的Q輸出點；

Feedback：伸出到位磁開對應的I輸入點；

Time_100ms：報警時間預設值。若氣缸從伸出開始直到伸出到位用時2000ms，則此值可設定為22，因本FB塊內部的時基是100ms，表示經過22×100=2200ms后，還沒檢測到Feedback對應的磁開則報警。

Alarm：報警標志位。

Button_reset：復位按鈕，用于復位該報警。

下面分析其余的2個IN型變量Pointer和SN及5個TEMP型變量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為 &VB100，即寄存器VB100的指針。SN為1，表示調用本FB塊所需要的序號。可求出其余TMEP型變量所對應的指針，例如，經過乘法運算＊D后，SN_32x的值為32；經過第一個加法運算+D語句后，Time_count的值則為&VB132；以此類推，Act_previous的值為&VB134；Clock_strobe的值為 &VB135；Act_latched的值為&VB136。

程序段（1）的作用：本程序段用于初始化臨時變量即TEMP型變量，為TEMP型變量分配指向PLC全局變量的指針。這就保證了主程序中每次掃描執行該FB塊的調用程序時，FB塊中臨時變量的值并不是隨機的，而是上次掃描執行所計算的結果。

下面的程序段（2）是Time_count的使用：

（2） LDB= ＊#Act_latched, 1

A 時鐘_100ms

LPS

AB= ＊#Clock_strobe, 0

AB= ＊#Act_previous, 1

+I 1, ＊#Time_count

LPP

MOVB 1, ＊#Clock_strobe

其中，“時鐘_100ms”是定時器T33，它和定時器T34構成周期為100ms的方波。當Act_latched的值為1時，通過加法指令+I，Time_count存儲的是氣缸開始動作后以100ms為時基的計數器值。

可以看出，如果沒有前述（1）中的初始化，Time_count不指向全局變量的話，我們就無法得到正確的計數器值。

3.3 主程序中多次調用FB塊的實現

在程序段（1）中，＊D語句的功能實際上是通過 SN＊32來計算出相應FB塊用的全局變量的指針偏移。假如我們還要在主程序中調用“Function_報警”FB塊兩次，而Pointer為 &VB100保持不變，則在調用它們時，SN分別賦值為2和3，那么對應的FB塊中的Time_count的值則為 &VB166和&VB198。也就是說，每次調用，用PLC中不同塊區的全局寄存器VB作為相應FB塊的資源，保證了多次調用的運行結果正確。

4.結語

在SBR子例程的入口參數中，增加兩個IN型形參Pointer和SN，調用時把全局寄存器VBxxx的地址指針即&VBxxx傳遞給Pointer，并用不同的SN作為塊調用的序列號，就能實現類似中型PLC所具有FB塊編程的功能。