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[西门子] 西门子PLC编程中FB与FC的区别

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发表于 2024-5-23 17:31:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
在西门子PLC编程过程中,经常会发现一个程序中既有FB块,也有FC块,那么这两者有什么区别呢?

01FB和FC块是什么,如何使用


FB,FC其实就相当于子程序。

这里先介绍一下子程序:子程序、主程序是就一个程序而言的,在设计一个程序的过程中,常常会遇到功能相同的程序段,例如使灯按特定逻辑顺序依次点亮。

这类程序段不但不易于维护,而且还经常出现错误,也使程序变得庞大,为了克服这个缺点,当遇到具有相同功能的程序时,可以将其以子程序的方式进行处理。所谓的子程序,其实就是一个具有特定功能和逻辑完整性的程序段,它是独立存在的,但是它又只能服务于某个程序,这就是子程序。使用子程序可以更简单的编写程序,提高程序可读性和复用性。






02FB和FC区别

FB--功能块,带背景数据块  FC--功能,相当于函数FB,FC块均相当于子程序,既可以调用其它FB,FC块,也可以被OB,FB,FC块调用。

区别:

    FB使用背景数据块作为存储区,FC没有独立的存储区,使用全局DB或M区

    FB局部变量有STAT和TEMP,FC由于没有自己的存储区因此不具有STAT,TEMP本身不能设置初始值。

    本质上,FB,FC的实现目的是相同的;无论何种逻辑要求,FB,FC均可实现。只是实现方式效率不同,这也和工程师个人编程习惯有关。


FB块优点:

    易于移植性,对于相同控制逻辑不同参数的被控对象,只要使用不同的背景DB,同一个FB块就可以方便。

    多重背景,减少重复工作,提高效率。

    多次调用时,参数修改方便。

    有独立的存储区。


FC块优点:

    小巧灵活,对于非多次调用的程序更易理解。

    不占用额外的存储资源。


03FB,FC块管脚定义
FB:



FC:



Input

变量是外部输入的,只能被本程序块读,不能被本程序块写。

Output
是本程序块输出的,他可以被本程序块读写,其他程序通过引脚只能读值不能写。

IN_OUT

输入输出变量 本程序块和其他程序都可以读写这个引脚的值。

TEMP

临时变量,顾名思义是暂时存储数据的变量。这些临时的数据存储在CPU工作存储区的局部数据堆栈(L堆栈)中。

Static

在PLC运行期间始终被存储。S7 将静态变量定义在背景数据块(仅对FB而言,FC和OB无静态变量),当被调用块运行时,能读出或修改静态变量;被调用块结束后,静态变量保留在数据块中。

04临时变量引起的麻烦

临时变量可以在组织块OB、功能FC和功能块FB中使用,当块执行时它们被用来临时存储数据,一旦块执行结束,堆栈的地址将被重新分配用于其它程序块使用,此地址上的数据不会被清零,直到被其他程序块赋予新值。需要遵循“先赋值,再使用”的原则。

因此,有常见的几种情况导致程序运行不正常:

1. 某个块程序运行时好时坏,其中某个数值或多个数值偶尔不正常此问题在于,一定遵循“先赋值,再使用”。否则,TEMP的数值在每个扫描周期开始未有明确的赋值,此地址的数值将是随机的。

2. 多个块使用TEMP,单独使用任意一个都正常,无法一起正常使用此问题在于,TEMP未能先赋值,再使用;程序块1的TEMP中的数值并没有清零,而是CPU运行机制调用此地址使用或直接分配给程序块2使用,导致这个TEMP地址并不为0,因此程序混乱。由于内存运行机制并不公开,因此,这一分配过程看起来是随机的。这可能导致,程序多次运行情况下正常,运行一段时间后出现问题。只要遵循“先赋值,再使用”的原则,就可避免。

3. TEMP无法实现自锁    此问题在于,TEMP数值无法像M点或Q点一样保持上一个周期的数值;TEMP需要在每个扫描周期有一个明确的赋值,即先赋值(写),再使用(读写)解决方式,FB可使用STAT静态变量;FC可使用M区或全局DB地址。

总结:

在使用临时变量TEMP时:
1.不能先使用,再赋值。
2.不适用于自锁线圈。
3.不适用于上升,下降沿。

遇到如上情况

FC块可采用M区或全局DB地址;FB块也可采用自身背景DB的STAT静态变量。

在FB,FC中使用第一次调用的某个临时变量,必须先对其赋值即写指令,而不能是读指令。

05FB/FB使用常见问题

为何定义的FB,FC块,多次调用后程序混乱?

对于,多次调用的程序块,FB块建议更换调用不同的背景DB;FC则需要确保使用的存储地址不重复,即每次调用,块中调用的地址不重复。

为何含有定时器或计数器的FB或FC单次调用ok,多次调用时定时器或计数器混乱?

对于多次调用的FB,FC,如为S7定时器,计数器,则需要在IN接口中定义TIMER或Counter,每调用一次FB或FC,均赋不同的定时器或计数器号。如为IEC定时器,计数器,则需要在IN接口定义Block_DB,每调用一次FB或FC,均赋不同的DB块给其中的IEC定时器或计数器。

延伸小知识:PLC-Recorder专业数据采集与分析软件可以采集字符串变量,和数值变量一样便捷。



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