生成与调用功能优化方法

1.功能的基础

功能（Function，FC）和功能块（Function Block，FB）是用户编写的子程序，它们包含完成特定任务的程序。

FC和FB有与调用它的块共享的输入、输出参数，执行完FC和FB后，将执行结果返回给调用它的代码块。功能没有固定的存储区，功能执行结束后，其局部变量中的临时数据就丢失了。可以用全局变量来存储那些在功能执行结束后需要保存的数据。接下来以计算压力为实例，介绍功能的生成与调用。

【例5-1】设计计算压力程序。

设压力变送器量程的下限为0 MPa，上限为High MPa，经A-D转换后得到0～27648的整数。下式是转换后的数字N和压力P（MPa）之间的计算公式：

P=（High×N）/27648 （5-1）

需要用功能FC1利用式（5-1）实现上述运算，在OB1中调用FC1。

2.生成功能

1）打开STEP 7 Basic的项目视图，新建一个名为“FB FC实例”的新项目，如图5-1

图5-1 新建项目

所示，双击项目树中的“添加新设备”，添加一个新设备，CPU的型号为CPU 1214C。

2）打开项目视图中的文件夹“程序块”，双击其中的“添加新块”，如图5-2所示。

3）打开“添加新块”对话框，如图5-3所示，单击其中的“功能”按钮，FC默认的编号为1，语言为LAD（梯形图）。设置功能的名称为“Pressure”。单击“确定”按钮，自动生成FC1，可以在项目树的文件夹“\PLC_1\程序块”中看到新生成的FC1。

图5-2 新建程序

图5-3 创建新块对话框

3.生成功能的局部数据

将鼠标的光标放在FC1的程序区最上面的分隔条上，按住鼠标的左键往下拉动分隔条，分隔条上面是功能的界面（Interface）区，下面是程序区。将水平分隔条拉至程序编辑器视窗的顶部，不再显示界面区，但是它仍然存在。

在界面区中生成局部变量，后者只能在它所在的块中使用。块的局部变量的名称由字符（包括汉字）和数字组成。在功能中有5种局部变量：

1）Input（输入参数）：由调用它的块提供的输入数据。

2）Output（输出参数）：返回给调用它的块的程序执行结果。

3）InOut（输入输出参数）：初值由调用它的块提供，块执行后将它的值返回给调用它的块。

4）Temp（临时数据）：暂时保存在局部数据堆栈中的数据。只是在执行块时使用临时数据执行完后，不再保存临时数据的数值，它可能被别的块的临时数据覆盖。

5）Return中的Ret_Val（返回值），属于输出参数。

在Input下面的“名称”列生成参数“输入数据”，单击“数据类型”列的按钮，用下拉式列表设置其数据类型为Int（16位整数）。用同样的方法生成输入参数“量程上限”、输出参数“压力值”和临时变量“中间变量”，它们的数据类型均为Real。

生成局部变量时，不需要指定存储器地址；根据各变量的数据类型，程序编辑器自动地为所有局部变量指定存储器地址。(www.xing528.com)

4.FC1的程序设计

首先用CONV指令将参数“输入数据”接收的A-D转换后的整数值（0～27648）转换为实数（Real），再用实数乘法指令和除法指令完成式（5-1）的运算，生成如图5-4所示程序。运算的中间结果用临时局部变量“中间变量”保存。STEP 7 Basic自动地在局部变量的前面添加#号，例如“#压力值”。

图5-4 FC1中的压力测量值计算程序

5.在OB1中调用FC1

在变量表中生成调用FC1时需要的3个变量，如图5-5所示。

图5-5 PLC变量表

图5-6 OB1设备FC1的程序

%IW64是CPU集成的AI点的通道0的地址。将项目树中的FC1拖放到右边的程序区的水平“导线”上，如图5-6所示。FC1的方框中左边的“输入数据”等是在FC1的界面区中定义的输入参数，右边的“压力值”是输出参数。它们被称为FC的形式参数，简称为形参。形参在FC内部的程序中使用，在别的逻辑块调用FC时，需要为每个形参指定实际的参数，简称为实参。实参与它对应的形参应具有相同的数据类型。

指定实参时，可以使用变量表和全局数据块中定义的符号地址或绝对地址，也可以是调用FC1的块（例如OB1）的局部变量。需要注意的是，在STEP 7 Basic自动地在全局变量的符号地址两边添加双引号。

块的Output（输出）和InOut（输入/输出）参数不能用常数来作实参，它们用来保存变量值，例如计算结果，因此应设置为地址。只有Input（输入参数）的实参能设置为常数。

6.调用功能

选中项目树中的PLC_1，将组态数据和用户程序下载到CPU，将CPU切换到RUN模式。在CPU集成的模拟量输入的通道0的输入端输入一个DC 0～10V的电压，用程序状态功能监视FC1或OB1中的程序。调节该通道的输入电压，观察MD18中的压力计算值是否与理论计算值相同。

如果输入模拟量电压不太方便，可以将输入参数“输入数据”的实参“压力转换值”（IW64）临时改为一个其他存储区中的字，例如MW14。打开项目树中的“监视表格”文件夹，双击其中的“添加新监视表格”，生成一个新的监视表，并在工作区自动打开它。在监视表中生成需要监视的FC1的输入参数MW14和输出参数MD18，如图5-7所示。

图5-7 用监视表测试程序

单击工具栏上的按钮，启动监视功能，“监视值”列显示的是CPU中变量的实际值。在MW14的“修改值”列输入修改值后，单击工具栏上的按钮，将修改值送入CPU。接通I0.6对应的外接的小开关，使FC1的EN输入变为1状态，开始执行FC1。分别将27648和0写入MW14，MD18。

输出的压力计算值应为10.01MPa和0.0MPa，将某个中间值写入MW14，FC1通过MD18输出的压力计算值应与计算器计算出的值相同。

7.为块提供密码保护

选中生成的FC1，执行菜单命令“编辑”→“专有技术保护”→“启用专有技术保护”，在打开的对话框中输入密码和密码的确认值，如图5-8所示。单击“确定”按钮后，项目树中FC1的图标上出现一把锁的符号，表示FC1受到保护。双击打开FC1，可以看到界面区的变量，但是看不到程序区的程序。

选中生成的FC1，执行菜单命令“编辑”→“专有技术保护”→“更改密码”，在出现的对话框中输入原有的密码后，可以修改密码。

选中生成的FC1，执行菜单命令“编辑”→“专有技术保护”→“禁用专有技术保护”，在出现的对话框中输入正确的密码，单击“确认”按钮后，项目树中FC1的图标上的锁符号消失，FC1的保护被取消。双击打开FC1，又可以看到程序区中的程序。

图5-8 专用技术保护