三种编程方法:
(1)线性编程:将整个用户程序写在一个指令连续的块中,处理器线性地或顺序地扫描程序的每条指令。
(2)分部编程:将用户程序分成相对独立的指令块、每个块包含给定的部件组或作业组的控制逻辑。
(3)结构化编程:要求用户程序提供一些通用的指令块,以便控制一类相似或相同的部件,给通用指令提供的参数进一步说明各部件的控制差异。
一、数据块及其数据结构
用户程序运行所需的大量数据或变量存储在数据块中,数据块也是实现各逻辑块之间交换、传递和共享数据的重要途径。对于CPU 314,用作数据块的存储器***多8KB,用户定义的数据总量不能超过这个限制。对于数据块必须遵循先定义后使用的原则。
1、定义数据块:定义内容包括数据块号及块中的变量(包括:变量符号名,数据类型以及初始值等)。数据块在使用前,必须作为用户程序的一部分下载到CPU 中。
2、访问数据块:访问时需要明确数据块号和数据块中的数据类型与位置。根据明确数据块号的不同方法,可以用以多种方法访问数据块中的数据。
由于有两个数据块寄存器(DB和DI寄存器),所以,***多可以同时打开两个数据块。一个作为背景数据块,数据块的起始地址存储在DI寄存 器中;另一个作为共享数据块,数据块的起始地址存储在DB寄存器中。
打开背景数据块,在调用FB时可以自动实现,由于调用FB时使用DI 寄存器,所以,一般不在FB程序中用OPN DI n指令打开数据块。
3、背景数据块和共享数据块:任何FB、FC或OB均可读写存放在共享数据块中的数据。背景数据块是FB运行时的工作存储区,它存放FB的部分运行变量。调用FB时, 必须指定一个相关的背景数据块。
二、数据结构
1、用户数据类型
STEP 7允许将基本或复式组合成“用户”自已定义的数据类型,这种类型称为用户数据类型(UDT)。用户数据类型必须首先单独建立,并存放 在称为UDT的特殊数据块中。建立用户数据类型的目的,是为了将UDT作为一种数据类型使用,以方便定义多个结构相同的构造变量。
2、功能块编程及调用
一个程序由许多部分(子程序)组成,STEP 7将这些部分称为逻辑块,并允许块间相互调用。
功能块由两个主要部分组成:一部分是每个功能块的变量声明表,变量声表声明此块的局部数据;另一部分是逻辑指令组成的程序,程序要用到变量声明表中给出的局部数据。当调用功能块时,需要提供块执行时要用到的数据或变量,也就是将外部数据传递给功能块,这称为参数传递。
3、变量声明表(局部数据)
局部数据分为参数和局部变量两大类,局部变量又包括静态变量和临时变量(暂态变量)两种。参数是在调用块和被调用块间传递的数据。静态变量和临时变量是仅供逻辑块本身使用的数据。
4、逻辑块局部数据的数据类型
在变量声明表中,要明确局部数据的数据类型,这样操作系统才能给变量分配确定的存储空间。局部数据可以是基本数据类型或是复式数据类型, 也可以是专门用于参数传递的所谓“参数类型”。
STEP 7对分配给块局部数据(在变量声明表中)的数据类型(基本、复式、参数)是有一定限制的。
STEP 7允许用物理地址(***地址)或符号地址或常数等形式作为实参给形参赋值,但对于不同的形参类型,STEP 7限制了赋值形式。
5、功能块编程与调用举例
对功能块编程分两步进行:***步工作是定义局部变量(填写局部变量表);第二步是编写要执行的程序。写功能块程序时,可以两种方式使用局部变量:
①使用变量名,此时变量名前缀“#”,以区别于在符号表中定义的符号地址,增量方式下,前缀 会自动产生;
②直接使用局部变量的地址,这种方式只对背景数据块和L堆栈有效。
例一:二分频器
二分频器是一种具有一个输入端和一个输出端的功能单元,输出频率为输入频率的一半。
(1)FC1的变量声明表
(2)FC1梯形图程序
(3)OB1调用梯形图程序
例二:时钟脉冲发生器
使用定时器实现自由设定时钟脉冲发生器功能脉冲占空系数1:1。
(1)FC1变量声明表
(2)FC1梯形图程序
(3)OB1调用梯形图程序
三、可编程序控制器应用设计