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使用西门子S7-200编程中子程序需注意

供稿:中国工控网 2016/3/29 10:10:58

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  • 关键词: 西门子S7-200 S7-200编程子程序
  • 摘要:在S7-200编程中,子程序想必大家都用过,使用子程序可以更好地组织程序结构,便于阅读和调试,也可以缩短程序代码。但是使用子程序也有一些需要注意的地方,除了子程序在同一周期内被多次调用时,不能使用上升沿、下降沿、定时器和计数器之外,还有子程序中局部变量的特点,

在S7-200编程中,子程序想必大家都用过,使用子程序可以更好地组织程序结构,便于阅读和调试,也可以缩短程序代码。但是使用子程序也有一些需要注意的地方,除了子程序在同一周期内被多次调用时,不能使用上升沿、下降沿、定时器和计数器之外,还有子程序中局部变量的特点,在编程多次调用带参数子程序时要特别注意。下面就是前些天热线上遇到的一个Case,非常有代表性,在这里跟大家分享。
E:您好,西门子技术支持。
C:您好,我想问下,200子程序是不是多次调用时会不好使?
E:不会啊,您是不是在子程序里使用了沿指令或者定时器?
C:没有啊,我就编了一句很简单的开关程序,开关闭合,线圈导通,然后主程序里调用了两次这个子程序,结果第一个I点闭合了,两个Q点都导通了。
E:(心里活动:看来是和子程序的局部变量有关了,估计客户程序逻辑有问题)那请您描述一下您的子程序吧,我帮您看看。
于是客户描述了一下自己的程序,大致了解了之后告知客户我这边测试下,稍后回复。
客户的程序是这样的:
子程序:是个常见的自保持逻辑,接口参数如红框所示。


图. 01


主程序:调用了两次上面的子程序,实现I0.0和I0.1控制Q0.0的闭合和断开,I0.2和I0.3控制Q0.1的闭合和断开。



图. 02


那么在线测试下程序执行情况,发现果然如客户所描述的,I0.0为1后,Q0.0和Q0.1都为1了。见下图.03所示。而如果闭合I0.2,则Q0.0和Q0.1都断开。



图. 03


为什么会这样呢?首先我们先明确子程序局部变量的特点。局部变量的变量类型分为四种:IN,IN_OUT,OUT和TEMP,局部变量存储区是在子程序调用时开辟的,子程序调用完成,局部变量占用的存储空间释放。
我们来分析下客户的子程序。
在主程序第一次调用子程序时,如果I0.0为1,I0.1为0,它们将自身值分别传给输入局部变量#AA和#BB,子程序中程序逻辑执行如下图.04所示。此时局部变量#CC值为1,子程序完成,#CC将值传送到输出参数Q0.0上,使其置1。根据局部变量的特点,子程序第一次调用完成后,局部变量存储区释放。



图.04


那么当主程序第二次调用该子程序时,开辟临时存储空间,但是此时的存储空间与第一次调用时开辟的不一定一致。可是,也有可能由于程序简单,仍然使用第一次调用时占用的存储空间。如果这种情况发生了,那么第一次调用时已经将#CC的L0.2置了1,而此值依旧存在,那么第二次调用时虽然输入参数I0.2和I0.3为0 ,但是#CC(L0.2)为1,由于客户的子程序逻辑有自保持部分,所以最后L0.2的逻辑结果仍然是1。子程序完成后,#CC将值传送到输出参数Q0.1上,使其置1。所以就会出现客户反映的那种问题。
那么该如何避免这种情况呢?
大家是否还记得刚刚介绍局部变量参数类型时除了IN, OUT类型外,还有一种类型叫IN_OUT,这种类型的参数是先读入,然后再写出,这里我们就可以利用它的特点解决上面的问题。
下面对子程序的参数进行修改,将原先的#CC变量类型改为IN_OUT。如下图所示:



图.05


主程序结构不变,如下所示,可以看到由于#CC的类型是IN-OUT,它在子程序块的接口位置也转到了左侧输入侧。



图.06


下面再次将I0.0置1,其他输入都为0,监控程序状态,如图.07所示,可以看到只有Q0.0为1,Q0.1状态为0。而如果将I0.1置1, Q0.0被复位,Q0.1还是0,这样就符合客户的控制要求了。



图.07


同样,如果只给I0.2置1,那么也只有Q0.1会亮,不会再影响Q0.0。
了解了IN_OUT类型变量的特点,就不难分析以上的结果。因为每次调用子程序时,局部变量#CC都会先去读取输入参数Q0.0或Q0.1的状态,所以即使两次调用子程序时,#CC变量使用的同一区域,该区域的值也会在开始被Q点的状态所修改,就不存在两次调用相互影响的情况了。
另外,如果在子程序一开始就添加一条指令,对局部变量#CC进行赋初值(如图.08),也可以避免临时变量区数值不定的问题,您可以尝试测试下。



图.08


所以,在编写200子程序时要特别注意局部变量的特点,一旦出现多次调用不正常的情况,就可以从局部变量的特点出发分析,看看是不是存在隐患。善加利用IN_OUT变量也许可以解决许多问题。

审核编辑(王雪)
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