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西门子PLC FC和FB到底什么区别呢?详解

时间:2018-03-09 09:43来源:未知 作者:admin 点击:
很多新手都会问,FC和FB到底什么区别呢?该怎么使用呢?其实很简单啦,仔细阅读下面内容就能理解哦! FC块讲解 首先,我们从两者的名字就可以进行区分,可以用一个公式即FB=FC+DB来
很多新手都会问,FC和FB到底什么区别呢?该怎么使用呢?其实很简单啦,仔细阅读下面内容就能理解哦!
FC块讲解
首先,我们从两者的名字就可以进行区分,可以用一个公式即FB=FC+DB来表示,FB是具有DB背景块的特殊FC,也就是说FB具有FC的功能,同时拥有一个DB块。FC全称是Function函数。
注:DB块 全称DataBlock 数据存储区域,类似数据库中关系表结构。
那首先什么函数呢?


函数
函数 f(x)就像机器或黑箱,给予输入值x便产生唯一输出值f (x)。x是自变量,f(x)是因变量。举一个我们常见的公式,求圆的面积,s=π*r*r。输入r值,便得到圆的面积s,这就是最简单的函数,r是自变量,s是因变量。


图一 变量声明


图2 FC函数内容
Input:输入型参数,提供外部输入接口。类似于函数f(x)中的x,是一个自变量。Input类型参数,是外部变量的拷贝副本,修改其值,外部变量无变化。假设在程序中修改R的值,从图2编译信息发现,传递的并不是实际参数,所以修改外部接口变量无变化。
Output:输出型参数,提供外部输出接口。该类型参数由于直接引用外部变量地址,可以修改其值。
InOut:输入输出型参数,既做输入又做输出。同Output类型一样,可以修改外部接口变量的值。在适当地方,使用InOut类型变量,可以减少占用plc的变量声明空间。
Temp:局部变量,在函数内部使用,不提供外部的接口。我们常常把temp变量用于数据转换的中间值,或者用于循环变量,比如用于For 或者While循环。由于Temp是局部变量,它的值是随机,使用必须初始化,对其赋值。
Constant:常量,在函数内部使用,意思是恒定不变的变量,只能在声明处修改。比如我们这里的π圆周率是固定不变的,可能调用的地方有几十处,若程序中直接引用3.1415,后期修改,需要把每个地方都修改过去,很麻烦。在声明处修改π值,所有函数中的π变量都会修改。假设我们在程序中修改π常量,从图2中编译信息可以发现,常量不能在程序中修改。
Return:函数返回值,存储计算结果。默认为无返回值,所以声明为void。在我们的数学知识里面函数应该是要有返回值的,但是在TIA PORTAL可以没有返回值,我们把这种无返回类型的函数,称为procedure(过程)。我们这里设置为Real类型,返回圆的面积。有读者可能有疑问,return变量和Output类型都可以用来存储计算结果,两者的区别是什么呢?其中有一个显著的区别是Output类型输出参数可以声明若干个,但是return类型的返回变量,只能声明一个,且变量名字无法修改。其他区别,等讲解SCL的时候,再做解答。
在main[OB1]程序块里面拖动FC1函数,得到如下运行结果:


图3 程序运行结果


图4 DB块值监控
程序解读:
由于PLC程序是从左到右执行,所以"Func"函数块的左侧是输入接口,右侧是输出接口。观察函数块的内部变量名字,发现和函数中的声明一一对应,除了<Ret_Val>变量。Ret_Val是Return接口<Func>变量的别名,由于每个函数的名字都不一样,所以统一用<Ret_Val>作为函数返回值变量的名称。
程序一是对模拟量值进行转换,采样的分辨率下限是0,上限为27648,采样的数字量值15000,通过调用指定函数把转换出来的值放在变量<"Data".电压值>,得到转换值为0.5425347.
把变量<"Data".电压值>放在FC函数的Inout接口中,利用PLC的扫描周期,通过<Data>DB块可以看到最终值5.425347。若不放在Inout,把其放在Input接口,我们必须在OutPut接口再声明一个变量,用于存储最终的转换值。这样声明就可以节省PLC的内存空间了,同样使程序看起来更简洁。
FC函数块的代码内容比较简单,请自行阅读理解,若有问题,可以留言。
FB块讲解
要了解FB和FC的区别,让我们剖析一下这两个模块的变量声明结构:


图5 FB块变量声明


图6 FB占用DB背景块内部变量
通过FB和FC的变量声明,我们可以看到三个明显的区别:
1、FB块增加了Static静态区声明
2、FB增加了保持性和可访问性选择
上述两个区别正好说明了FB=FC+DB公式的成立,因为这两个特性是DB块才有的特性哦。我们在普通DB块里面声明的变量都在Static区声明,不信的话,你可以打开来看看。我们可以通过访问FB拥有的背景块来访问FB中变量的值。
当FC调用结束后,各种接口中声明的变量值无法保存,FB调用结束后,仍然可以保留变量的值,你可以通过FB的背景DB块进行访问。FB的每次调用都会自动生成一个DB块,想想我们编程当中,进行哪类操作也会有类似行为?其实就是我们用的非常频繁的定时器操作,每一次拖动<TON>定时器都会自动建立一个DB块。通过<系统资源>查看定时器拥有的DB块,看看和图6是否类似。


图7 定时器DB背景块结构
由于定时器拥有背景块,当我们停止计时后,PLC无论经过多少个扫描周期,还是可以读取停止计时时刻的值,这就是拥有DB背景块的好处,FB块与此类似。
3、FB块没有Return接口
由于可以通过Output接口存储返回值,所以没有Return接口影响不大。


图8 FB程序增加部分
由于程序类似,FB程序只列出增加部分。我们可以看到该程序,每次调用都会把最大电压值放在<MaxVol>变量中,同时添加<CheckTime>变量,用于记录改变电压的时间。在hmi程序上面,我们可以很方便读取这两个变量,来实时获取当前的最大电压值和修改时间,是不是很方便?
读者可能会有疑问,如果我自己写一个FC函数,然后外部添加一个DB块,不是一样可以实现此功能吗?看上去好像讲的很有道理呀,不过这个想法是错误的。
如果你在PLC程序中只调用FB块一次,那么可以采用此方法。如果你在PLC程序里面,既要比较电压,还要比较如电流、温度和湿度等,如果用同一个FC怎么实现呢?用FB可以很好的解决此问题,不明白的,可要仔细想想!
今天关于FC和FB的区别已经讲完,如果仔细阅读,应该能搞清楚这两者的区别。若还有问题,欢迎留言,同时欢迎指出本文的错误

(责任编辑:admin)
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