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SIMATIC S7-300，接口連接 IM 361，在擴(kuò)展組件 支架中，用于連接至 中央組件支架(IM360)， 電源電壓 24VDC， 含 K 總線

S7-200CPU的控制程序由主程序、子程序和中斷程序組成。STEP7-Mico/WIN32在程序編輯器窗口里為每個(gè)POU(程序組織單元)提供一個(gè)立的頁，主程序總是第1頁，后面是子程序或中斷程序。

??因?yàn)楦鱾€(gè)程序在編輯都窗口里被分開，編譯時(shí)在程序結(jié)束的地方無條件結(jié)束指令END、MEND.RET或RETI，如果在程序里加了這些指令，編譯時(shí)反而會(huì)出錯(cuò)。

??1.子程序的作用

??子程序常用于需要主次反分執(zhí)行相同任務(wù)的地方，只需要寫次子程序，別的稱序在占要子程序的時(shí)候調(diào)用它，而無需重寫該程序:子在序的詞用是有條件的，未調(diào)用它時(shí)不會(huì)執(zhí)行了的程序中的指令，因此使用子程序可以減少掃描時(shí)間。

??使用子程序可以將程序分成容易管理的小塊，使程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰，易于查錯(cuò)和維護(hù)。如果子程序中只引用參數(shù)和局部變量，可以將子程序移植到其他項(xiàng)目。為了移植了程序，應(yīng)避免使用全局符號(hào)和變量，如I、Q、M、SM、AI、AQ、V、T、C、S、AC等存儲(chǔ)器中的地址。

??2.子程序的創(chuàng)建

??可采用下列方法創(chuàng)建子程序:在“編輯”菜單中選擇“插人→子程序”;在程序編輯器視窗中按鼠標(biāo)右鍵，從彈出菜單中選擇“插人→子程序"，程序編輯器將從原來的POU顯示進(jìn)人新的子程序，程序編輯器底部將出現(xiàn)標(biāo)志新的子程序的新標(biāo)簽，在程序編輯器窗口中可以對(duì)新的子程序編程?？梢允褂迷撟映绦虻木植孔兞勘矶x參散，各子程序多可以定義16個(gè)IN、OUT參數(shù)。用石鍵雙擊指令樹中的于程序或中斷程序的圖標(biāo)，在彈出的窗口中選擇“重新命名”，可修改它們的名稱。

??假設(shè)創(chuàng)建了一個(gè)名為CULCU的子程序，在該子程序的局部變量表中，定義一個(gè)名為輸人"的雙字IN(輸人)變量、一個(gè)名為“輸出”的雙字0UT(輸出)變量和一個(gè)名為TMP1的雙字TEMP(臨時(shí))變量(見圖6-5)。在圖6-6的子程序中，輸人變量被圖6-5局部變業(yè)表乘以12000，再除以13 257，運(yùn)算結(jié)果作為子程序的輸出。

圖6-5局部變量表

??3.子程序的調(diào)用

??可以在主程序、另一子程序或中斷程序中調(diào)用子程序，但是不能在子程序中調(diào)用自己(即不允許遞歸調(diào)用)。調(diào)用子程序時(shí)將執(zhí)行子程序的全部指令，肖至子程序結(jié)束，然后返回調(diào)用程序中子程序調(diào)用指令的下一條指令之處。

??創(chuàng)建子程序后，STEP7-Micro/WIN32在指令樹下面的“子程序”圖標(biāo)下自動(dòng)生成剛創(chuàng)建的子程序CULCU對(duì)應(yīng)的圖標(biāo)。對(duì)于梯形閣程序，在子程序局部變量表中為該子程序定義參數(shù)后，將生成客戶化調(diào)用指令塊(見圖6-6)，指令塊中自動(dòng)包含了子程序的輸人參數(shù)和輸出參數(shù)。

圖6-6子程序與主程序

??在梯形圖程序中插人子程序調(diào)用指令時(shí)，打開程序編輯器視窗中需要調(diào)用子程序，找到需要調(diào)用子程序的地方。在指令樹的下面用左鍵打開子程序文件夾，將需要子程序圖標(biāo)從指令樹拖到程序編輯器中的正確位置?；?qū)⒐鈽?biāo)置于程序編輯器視窗雙擊指令樹中的調(diào)用指令。

??應(yīng)為子程序調(diào)用指令的各參數(shù)有效的操作數(shù)，有效操作數(shù)為存儲(chǔ)器地址、常量、全局符號(hào)和調(diào)用指令所在的P0U中的局部變量(不是被調(diào)用子程序中的局部變量)。

??如果在使用子程序調(diào)用指令后修改該子程序中的局部變量表，調(diào)用指令將變?yōu)闊o效。刪除無效調(diào)用，并用能反映正確參數(shù)的新的調(diào)用指令代替。

??在語句表程序中調(diào)用子程序時(shí)使用調(diào)用指令“SBRn"。在調(diào)用子程序時(shí)，CPU保存整個(gè)邏輯堆棧后，將棧頂值置為1，堆棧中的其他值清0，控制轉(zhuǎn)移至被調(diào)用的子程序。子程序執(zhí)行完成時(shí)，用調(diào)用時(shí)保存的數(shù)據(jù)恢復(fù)堆棧，控制返回調(diào)用程序。子程序和調(diào)用程序共用累加器，不會(huì)因使用子程序自動(dòng)保存或恢復(fù)累加器。

??4.調(diào)用帶參數(shù)的子程序

??調(diào)用帶參數(shù)的子程序時(shí)需要設(shè)置調(diào)用的參數(shù)，參數(shù)在子程序的局部變量表中定義，多可傳遞16個(gè)參數(shù)。

??1N(輸人)是傳人子程序的輸人參數(shù)，如果參數(shù)是直接尋址，如VB10.地址的值被傳、)人子程序。如果參數(shù)是間接尋址，如*AC1，指針地址的值被傳人子程序。如果參數(shù)是常數(shù)(例如DW#12345)或地址(如&VB100)，它們的值被傳人子程序，“非”為常數(shù)描述符。

??0UT(輸出)是子程序的執(zhí)行結(jié)果，它被返回給調(diào)用它的POU常數(shù)和地址(如 & VB100)不能作搶出量。

??IN_OUT(輸人/輸出)將參數(shù)的初始值傳給子程序，子程序的執(zhí)行結(jié)果返回給同一地址。常數(shù)和地址不能作輸人/輸出參數(shù)。

??在子程序中可以使用參數(shù)IN、IN_OUT和OUT。

??TEMP是局部存儲(chǔ)變量，不能用來傳遞參數(shù)，它們只能在子程序中使用。

??子程序傳遞的參數(shù)放在子程序的局部變量表中，局部變量表左邊的一則是每個(gè)被傳遞的參數(shù)的局部存儲(chǔ)器地址。調(diào)用子程序時(shí)，輸人參數(shù)被拷貝到子程序的局部存儲(chǔ)器，子程序執(zhí)行完后，從局部存儲(chǔ)器區(qū)拷貝輸出參數(shù)到的輸出參數(shù)地址，數(shù)據(jù)單元的人小和類型用參數(shù)的代碼表示。在子程序中局部參數(shù)存儲(chǔ)器的參數(shù)值分配如下:

??(1)按子程序指令的調(diào)用順序，給參數(shù)值分配局部存儲(chǔ)郜，起始地址是L0。

??(2)1-8個(gè)連續(xù)的位參數(shù)分配一個(gè)字節(jié)，字節(jié)中的位地址為Ix，0～Lx.7。

??(3)字節(jié).字和雙字值在局部存儲(chǔ)器中按字節(jié)順序分配，如LBx，LWx或LDx中品好寶

??在帶參教調(diào)用子程序指令中，參數(shù)按一定的順序排列，輸人參數(shù)在前而，其次是輸人/輸出參數(shù)，后是輸出參數(shù)。

??如果用語句表編程，程序調(diào)用指令的格式為;

??CALL子程序號(hào)，參數(shù)1，參數(shù)2，……參數(shù)n

??n0-16，帶態(tài)數(shù)調(diào)用子程序使ENO=0的錯(cuò)誤條件:SM4.3(運(yùn)行時(shí)間)，0008(子程序嵌套超界)。

??[例6-2]子程序調(diào)用舉例(見圖6-7)

??https://0主程序

??LD l0.0

??CALL 10，IO.1.VB10，II.0，&VH1O0，*AC1.VD200

??┆

??https://0主程序10

??┆

??LD l2.1

??CRET https://從子程序條件返回

??┆

??5.子程序的恢套調(diào)用

??程序中多可創(chuàng)建64個(gè)子程序。子程序可以嵌套調(diào)用(在子

??程序中調(diào)用別的于程序)，大嵌套深度為8。

??6.程序的有條件返回

??在于程序中用觸點(diǎn)電路控制RET(從子程序有條件返回)指令，觸點(diǎn)電路接通時(shí)條件滿足，子程序被終止。編程軟件自動(dòng)地為主程序和子程序添加無條件返回指令。

??類似地，可以在主程序中用觸點(diǎn)電路驅(qū)動(dòng)END(有條件結(jié)束)指令。

圖6-7子程序調(diào)用和返回

a)主程序b)子程序

PLC控制器的CPU簡(jiǎn)介

   CPU是可編程控制器的控制，相當(dāng)于人的大腦。CPU一般由控制電路、運(yùn)算器和寄存器組成。這些電路通常都被封裝在一個(gè)集成的芯片上。CPU通過地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線與存儲(chǔ)單元、輸入輸出接口電路連接。CPU的功能有：它在系統(tǒng)監(jiān)控程序的控制下工作，通過掃描方式，將外部輸入信號(hào)的狀態(tài)寫入輸入映象寄存區(qū)域，PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，從存儲(chǔ)器逐條讀取用戶指令，按指令規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送、邏輯運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算等，然后將結(jié)果送到輸出映像寄存區(qū)域。
      CPU常用的微處理器有通用型微處理器、單片機(jī)和位片式計(jì)算機(jī)等。通用型微處理器常見的如Intel公司的8086、80186、到Pentium系列芯片，單片機(jī)型的微處理器如Intel公司的MCS-96系列單片機(jī)，位片式微處理器如AMD2900系列的微處理器。小型PLC的CPU多采用單片機(jī)或CPU，中型PLC的CPU大多采用16位微處理器或單片機(jī)，大型PLC的CPU多用高速位片式處理器，具有高速處理能力。

?1.邏輯控制的特點(diǎn)

??按信號(hào)輸入/輸出(/O)的特點(diǎn)來說，邏輯控制主要以開關(guān)量ON或OFF的狀態(tài)為主，故輸入、輸出信號(hào)的表達(dá)，以及控制邏輯的表述、化簡(jiǎn)等，都可以用以布爾代數(shù)為基礎(chǔ)的一整套理論和方法來處理。先進(jìn)的可編程控制器，其I/O信號(hào)不但有開關(guān)量信號(hào)，而且可能涉及到大量的模擬量信號(hào)，如溫度、流量、壓力、速度、加速度等物理參數(shù)，以及大量的數(shù)據(jù)信息。對(duì)開關(guān)量的處理，仍是邏輯控制系統(tǒng)主要的和重要的任務(wù)。

??邏輯控制按其控制程序的特點(diǎn)，控制方法千差萬別，歸納起來通常有以下3種。

??(1)順序控制這種控制是以前一步動(dòng)作的完成作為信號(hào)，從而啟動(dòng)后一步動(dòng)作的程序控制方式。在邏輯控制中，這種控制方式運(yùn)用相當(dāng)普遍。一種進(jìn)給裝置的邏輯控制如圖1-1所示。進(jìn)給裝置的前進(jìn)或后退是由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的，進(jìn)給裝置的鉆孔作業(yè)由鉆孔電動(dòng)機(jī)來完成。這部分邏輯控制裝置的任務(wù)是在對(duì)工件鉆孔時(shí)保證一定的鉆孔深度。第一步動(dòng)作:在某一控制信號(hào)的啟動(dòng)下，進(jìn)給裝置向前運(yùn)動(dòng)，釋放LS1行程開關(guān)。第二步動(dòng)作:當(dāng)進(jìn)給裝置上的擋塊壓下LS2行程開關(guān)閉合其常開觸點(diǎn)，進(jìn)給裝置繼續(xù)前進(jìn)，同時(shí)鉆孔電動(dòng)機(jī)開始旋轉(zhuǎn)。在這里，LS2常開觸點(diǎn)的閉合作為第一步動(dòng)作結(jié)束和第二步動(dòng)作開始的轉(zhuǎn)換信號(hào)。在第二步動(dòng)作中，進(jìn)給裝置前進(jìn)、鉆頭旋轉(zhuǎn)，在某一時(shí)刻開始了對(duì)工件的鉆孔工作。第三步動(dòng)作:當(dāng)擋塊使LS3閉合時(shí)，鉆頭繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，而進(jìn)給裝置后退，第二步動(dòng)作結(jié)束。第四步動(dòng)作:當(dāng)擋塊再次使LS2閉合時(shí)，鉆孔電動(dòng)機(jī)停止旋轉(zhuǎn)而進(jìn)給裝置繼續(xù)后退，第三步動(dòng)作結(jié)束。當(dāng)擋塊壓下LS1使其常閉觸點(diǎn)斷開時(shí)，進(jìn)給裝置停止后退，第四步動(dòng)作結(jié)束。

??圖1-1進(jìn)給裝置的邏輯控制順序圖

??N.O.一常開:N.C.一常閉。

??(2)條件控制所謂條件控制，就是當(dāng)控制量達(dá)到條件規(guī)定的量值時(shí)，就啟動(dòng)下一步動(dòng)作運(yùn)行。它以某一個(gè)或某幾個(gè)動(dòng)作所產(chǎn)生的綜合結(jié)果作為信號(hào)來啟動(dòng)下一步動(dòng)作(而無論前面的一個(gè)或幾個(gè)動(dòng)作是在執(zhí)行延續(xù)過程中還是已經(jīng)執(zhí)行結(jié)束)的程序控制方式。這里所指的綜合結(jié)果或稱條件，可以是控制過程中的計(jì)數(shù)值，也可以是電壓、電流、功率、行程、位置、速度以至于溫度、壓力、流量等生產(chǎn)過程中的物理量。電動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中如果其功率超過一定量值，則電動(dòng)機(jī)在邏輯控制系統(tǒng)控制下自動(dòng)退到低一擋級(jí)的速度下運(yùn)轉(zhuǎn)，就是這種條件控制的一例。變化參量控制也屬于這一類控制。

??(3)時(shí)序控制是以時(shí)間為基準(zhǔn)來決定每一步動(dòng)作的運(yùn)行或停止的程序控制方式。例如，某加熱控制系統(tǒng)采用加熱5s，再停止加熱15s，這種反復(fù)交替的控制方式，即是時(shí)序控制的一個(gè)典型例子。時(shí)序控制亦可看作特殊意義下的變化參量控制，只是這里的變化參量是“時(shí)間”。

??各種各樣的邏輯控制實(shí)際上都是按照上述3種控制方式組合起來的，因此，這3種控制方式體現(xiàn)了邏輯控制在控制程序規(guī)則上的特點(diǎn)。

??2.邏輯控制的控制要素

??無論是哪一種程序控制方法，在控制過程中均包含了兩個(gè)控制要素:一是根據(jù)按生產(chǎn)工藝要求所預(yù)先確定的順序或機(jī)械設(shè)備運(yùn)動(dòng)的先后，依據(jù)輸入信號(hào)或延時(shí)、計(jì)數(shù)等中間信號(hào)，控制前一步動(dòng)作和后一步動(dòng)作的轉(zhuǎn)換；二是在每一步中根據(jù)各工序或運(yùn)動(dòng)預(yù)先安排的要求，準(zhǔn)確地控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成規(guī)定的動(dòng)作。簡(jiǎn)而言之，即邏輯控制過程中包含了兩個(gè)控制要素:動(dòng)作的轉(zhuǎn)換和動(dòng)作的執(zhí)行。前者解決的是如何由前一步轉(zhuǎn)換至后一步的問題；后者解決的是在每一步中做什么的問題。