功能块调用与功能优化

CPU提供堆栈（B堆栈）来存储与处理被中断块的有关信息。当发生块调用或有来自更高优先级的中断时，就有相关的信息存储在B堆栈里，并影响部分内存和存储器。图6-4显示了调用指令对CPU内存的影响。

1.调用功能块（FB）

当调用功能块（FB）时，将会发生以下事件：

1）调用块的地址和返回位置存储在块堆栈中，调用块的临时变量压入L堆栈。

2）数据块（DB）寄存器内容与DI寄存器内容交换。

3）新的数据块地址装入DI寄存器。

4）被调用块的实参装入DB和L堆栈上部。

5）当功能块（FB）结束时，先前块的现场信息从块堆栈弹出，临时变量弹出L堆栈。

6）DB和DI寄存器内容交换。

2.调用功能（FC）

当调用功能（FC）时将有以下事件发生：

1）功能（FC）实参的指针被存储到调用块的L堆栈中。

2）调用块的地址和返回位置存储在块堆栈中，调用块的临时变量压入L堆栈。

3）功能（FC）存储临时变量的L堆栈区被推到堆栈上部。

4）当功能（FC）结束时，先前块的现场信息存储在块堆栈中，临时变量弹出L堆栈。

图6-4 调用指令对CPU内存的影响

因为功能（FC）不用背景数据块，不能分配初始数值给功能（FC）的局域数据，所以必须给功能（FC）提供实参。

下面以发动机控制系统的用户程序为例，介绍生成和调用功能块和功能的方法。

（1）创建项目

生成一个新项目最简单的方法是使用“NEW PROJECT”向导，具体方法是在计算机的“桌面”上双击“SIMATIC Manager”图标，在弹出的新项目向导中点击“NEXT”按钮，依次选择CPU的型号、MPI站地址、需要编程的组织块和使用的编程语言等，最后设置项目的名称为“发动机控制”。

（2）生成用户程序结构

图6-5中的组织块OB1是主程序，用一个名为“发动机控制”的功能块FB1来分别控制汽油机和柴油机，控制参数在背景数据块DB1和DB2中。控制汽油机时调用FB1和名为“汽油机数据”的背景数据块DB1，控制柴油机时调用FB1和名为“柴油机数据”的背景数据块DB2。此外，控制汽油机和柴油机时还用不同的实参分别调用名为“风扇控制”的功能FC1。图6-6是程序设计好后SIMATIC管理器中的块。

图6-5 程序结构

（3）编制符号表与变量声明表

1）符号表：为了使程序易于理解，可以给变量指定符号。表6-4是发动机控制项目的符号表，符号表中定义的变量是全局变量，可供所有的逻辑块使用。(www.xing528.com)

2）变量声明表：表6-5列出了发动机控制例程中FB1的局域变量。表中Bool变量的初值FALSE即二进制0。预置转速是固定值，在变量声明表中作为静态参数被存储，称为“静态局域变量”。

图6-6 SIMATIC管理器中的块

表6-4 符号表

表6-5FB1的变量声明表

如果控制功能不需要保存它自己的数据，也可以用功能（FC）来编程。与功能块（FB）相比较，FC不需要配套的背景数据块。

在功能的变量声明表中可以使用的参数类型有IN、OUT、IN_OUT、TEMP和RETURN（返回参数），功能不能使用静态（STAT）局域数据。

表6-6是FC1中使用的变量。在变量声明表中不能用汉字作变量的名称。

表6-6FC1的变量声明表

FC1用来控制发动机的风扇，要求在起动发动机的同时起动风扇，发动机停车后，风扇继续运行4s后停转，因此使用了延时断开定时器（S_0FFDT）。图6-7是FCl的梯形图。

图6-7 FC1的梯形图

（4）编制程序

程序可以用语句表或梯形图两种形式来编制，下面分别给出了这两种程序的编制方法。

1）梯形图主程序OB1如图6-8所示。

图6-8 梯形图主程序OB1

2）语句表程序如下：

在OB1中，用CALL指令调用功能块FB1。方框内的“发动机控制”是功能块FB1的符号名，方框上面的“汽油机数据”是对应的背景数据块DB1的符号名。方框内是功能块的形参，方框外是对应的实参。方框的左边是块的输入量，右边是块的输出量。功能块的符号名是在符号表中定义的。

两次调用功能块“发动机控制”时，功能块的输入变量和输出变量不同，除此之外，分别使用汽油机的背景数据块“汽油机数据”和柴油机的背景数据块“柴油机数据”。两个背景数据块中的变量相同，区别仅在于变量的实际参数（即实参）不同和静态参数（例如预置转速）的初值不同。背景数据块中的变量与“发动机控制”功能块的变量声明表中的变量相同（不包括临时变量TEMP）。