S7-300/400系统提供的块类型

    S7-300/400系统为不同的任务提供了用户块、系统块、标准块等3种类型的块。    1．用户块    用户块包含用户的程序和数据，又可分为组织块(OB)、功能块(FB)、功能(FC)、数据块(DB)。    (1)组织块(OB)    组织块相当于操作系统与用户程序之间的接口，当一个程序或事件运行时，操作系统调用该块。    组织块决定着用户程序的结构，在系统运行时由操作系统直接调用。组织块可以调用其他的块结构，而不能被其他的块调用。用户编写的函数或者程序块必须在组织块中调用才能够执行，否则是不能执行的。    模块化编程方式就是将需要控制的任务按照相互关联的程度划分为几个独立的任务，然后针对每个独立的下级控制任务编写相应的子程序段来实现控制，最后在组织块中对这些子程序段进行统一的调用。    一个PLC系统确定后，组织块的数目和每个组织块的功能都是确定的。一些组织块已经由生产厂家在产品出厂之前写入了程序，其功能是唯一确定的，不允许用户自己修改如OB40;另一些组织块虽然用户可以对其写入程序，但是该组织块所能完成的任务也是唯一确定的，如OB1。    用户接触最多的是第一号组织块OB1。OB1是实现主程序循环的组织块，即完成调用其他程序块的功能。在OB40组织块（第四十号）中PLC系统已经固化了相应的程序，当PLC系统硬件出现严重错误或问题（即硬件中断）时，PLC系统转入执行OB40中的程序，起到保护的作用。    中断处理在计算机中十分常见，即系统在运行一个程序或在执行一个任务时，另一个更加紧急或优先级更高的任务向系统提出请求，要求处理它提出的任务，则系统在完成正在处理的指令后，先保存现场，然后转入执行优先级更高的任务，待该任务完成后，系统又从存储区中将保存的现场信息读出，接着执行没有完成的任务。    中断处理原理（或称中断执行流程）如图4-53所示。
    图4-53    中断执行流程    PLC系统中的组织块的优先级是不一样的，一般说来编号越大的组织块相应的优先级更高，因此多个组织块要求执行时，系统先响应编号大的组织块。S7-300/400系统一些性能固定的组织块如表4-11所示。    表4-11    组织块的类型和功能
    (2)功能(FC)    功能(FC)常用于循环执行和复合类型自动函数的生成。    功能FC的两个主要功能是：    ◇ 用于编写子程序，完成从整个控制任务中划分出来的子控制任务，最后再由081    统一调用运行。    ◇ 体现函数的作用。用于在多个相似的控制任务中编写程序时使用形式变量，这样    在具体控制任务时只需将形式变量赋予具体的值即可，而不用对相似的控制任务    重复地编写程序，减少劳动量。    功能(FC)存在数据接口区，参数包括输入参数(IN)、输出参数(OUT)、输入输出参数(IN_OUT)、临时参数(TEMP)和返回参数(RETURN)。前面4种类型的参数区中均可创建多个这种类型的形参，而RETURN类型中只包含一个形参，这是系统预置的；形参名称不能更改，但是形参的类型是可以根据需要自行更改的。    (3)功能块(FB)    FB与FC非常相似，但是在每次调用FB时，系统都会为FB划分一部分数据存储区，用于存储接口数据区和中间计算结果的数据。这个划分给功能块的数据区称为背景数据区，它只能供功能块使用，但是一个背景数据区可以供几个功能块使用。    功能块有接口区，在这里创建并统一管理形式参数。形参的参数类型有输入参数(IN)、输出参数( OUT)，输入输出参数(IN_OUT)、中间变量的静态参数（STAT）和临时参数( TEMP)。每种类型参数的具体定义介绍如下。    ◇ 输入参数(IN)：只读参数，调用功能块时将用户程序中的数据传递给功能块。    ◇ 输出参数( OUT)：只写参数，调用功能块后将功能块执行的结果传递给用户程序。    ◇ 输入输出参数(IN_OUT)：读写参数，调用功能块时先读入数据，然后再将执行    的结果返回给用户程序。    ◇ 中间变量的静态参数( STAT)：此种类型的参数不参与数据的传送，只是在块执    行的过程中用于存储中间结果。    ◇ 临时参数( TEMP)：与STAT类型的参数一样，临时参数(TEMP)也不参与数    据的传送。TEMP只有在功能块执行的过程中才有效，功能块执行完毕后就释放    参数的存储区，这是它与STAT类型参数的最大不同。也正因为如此，才使得TEMP    类型的参数不能存储中间结果。    (4)数据块(DB)    数据块(DB)主要用于存储系统程序和用户程序中涉及的数据。    数据块根据其功能主要分为全局数据块和背景数据块，全局数据块中存储的数据可以供所有程序使用；而背景数据块是与功能块相联系的，其中的数据只能供一个或有限个功能块使用。    在PLC系统中，数据块是需要用户创建的，即在使用某个数据块之前必须对其进行定义。一个系统所能创建的数据块的数目是由CPU的类型决定的，并且每个数据块的最大存储容量也是受限制的。例如，一个S7-300系列的PLC中的数据块最大存储容量为32KB，—个S7-400系列的PLC中的数据块最大存储容量为64KB。    2．系统块    系统块有系统程序块和系统数据块之分。它与用户块类似，同样包含系统功能( SFC)、系统功能块( SFB)、系统数据块(SDB)。这几个块的具体应用和用户块中的类似，可以参照对比学习，在此不再赘述。    3．标准块    标准块是指已经存在的块，比如一些驱动程序所占有的块。指令由两大部分构成：操作码和操作数。块功能的划分也是类似的，上面介绍的这些块结构可以划分为两大部分——程序块和数据块。程序块用于存储指令相对应的操作码，如OB、FB/SFB、FC/SFC；数据块用于存储指令执行过程中所需要的数据，如DB/SDB。