一文詳解PLC子程序與子程序指令

子程序

在編程時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到相同的程序段需要多次執(zhí)行的情況，如圖6-39所示，程序段A要執(zhí)行兩次，編程時(shí)要寫兩段相同的程序段，這樣比較麻煩。解決這個(gè)問題的方法是將需要多次執(zhí)行的程序段從主程序中分離出來(lái)，單獨(dú)寫成一個(gè)程序，這個(gè)程序稱為子程序，然后在主程序相應(yīng)的位置進(jìn)行子程序調(diào)用即可。

圖6-39 兩種程序結(jié)構(gòu)

在編寫復(fù)雜的PLC程序時(shí)，可以將全部的控制功能劃分為幾個(gè)功能塊，每個(gè)功能塊的控制功能可用子程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣會(huì)使整個(gè)程序的結(jié)構(gòu)清晰簡(jiǎn)單，易于調(diào)試、查找錯(cuò)誤和維護(hù)。

子程序指令

子程序指令有兩條：子程序調(diào)用指令(CALL)和子程序條件返回指令(CRET)。

1.指令說明

子程序指令說明如表6-56所示。

表6-56 子程序指令說明

子程序指令使用要點(diǎn)：CRET指令多用于子程序內(nèi)部，該指令是否執(zhí)行取決于它前面的條件，該指令執(zhí)行的結(jié)果是結(jié)束當(dāng)前的子程序返回調(diào)用程序。子程序允許嵌套使用，即在一個(gè)子程序內(nèi)部可以調(diào)用另一個(gè)子程序，但子程序的嵌套深度最多為9級(jí)。當(dāng)子程序在一個(gè)掃描周期內(nèi)被多次調(diào)用時(shí)，在子程序中不能使用上升沿、下降沿、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器指令。在子程序中不能使用END(結(jié)束)指令。

2.子程序的建立

編寫子程序要在編程軟件中進(jìn)行，打開STEP7-Micro/WINSMART編程軟件，在程序編輯器上方有“MAIN(主程序)”“SBR_0(子程序)”“INT_0(中斷程序)”三個(gè)標(biāo)簽，默認(rèn)打開主程序編輯器。單擊“SBR_0”標(biāo)簽即可切換到子程序編輯器，如圖6-40(a)所示，在下面的編緝器中可以編寫名稱為“SBR_0”的子程序。另外，在項(xiàng)目指令樹區(qū)域雙擊“程序塊”內(nèi)的“SBR_0”，也可以在右邊切換到子程序編輯器。

如果需要編寫兩個(gè)或更多的子程序，可在“SBR_0”標(biāo)簽上右擊，在彈出的快捷菜單中選擇“插入”→“子程序”，就會(huì)新建一個(gè)名稱為“SBR_1”的子程序(在程序編輯器上方多出一個(gè)“SBR_1”標(biāo)簽)，如圖6-40(b)所示。在項(xiàng)目指令樹區(qū)域的“程序塊”內(nèi)也新增了一個(gè)“SBR_1”程序塊，選中“程序塊”內(nèi)的“SBR_1”，再按鍵盤上的“Delete”鍵可將“SBR_1”程序塊刪除。

圖6-40 切換與建立子程序

3.子程序指令使用舉例

下面以主程序調(diào)用兩個(gè)子程序?yàn)槔?，?lái)說明子程序指令的使用。先用圖6-40(b)所示的方法建立一個(gè)SBR_1子程序塊(可先不寫具體程序)，這樣在項(xiàng)目指令樹區(qū)域的“調(diào)用子例程”指令包內(nèi)新增了一個(gè)調(diào)用SBR_1子程序的指令，如圖6-41(a)所示。在編寫主程序時(shí)，雙擊該指令即可將其插入程序中;主程序編寫完成后，再編寫子程序。圖6-41(b)為編寫好的主程序(MAIN)，圖6-41(c)、(d)分別為子程序0(SBR_0)和子程序1(SBR_1)。

圖6-41 子程序指令使用舉例

主、子程序執(zhí)行的過程是：

當(dāng)主程序(MAIN)中的I0.0觸點(diǎn)閉合時(shí)，調(diào)用SBR_0指令執(zhí)行，轉(zhuǎn)入執(zhí)行子程序SBR_0。在SBR_0程序中，如果I0.1觸點(diǎn)閉合，則將Q0.0線圈置位，然后又返回主程序，開始執(zhí)行調(diào)用SBR_0指令的下一條指令(即程序段2)。當(dāng)程序運(yùn)行到程序段3時(shí)，如果I0.3觸點(diǎn)閉合，則調(diào)用子程序SBR_1指令執(zhí)行，轉(zhuǎn)入執(zhí)行SBR_1程序;如果I0.3觸點(diǎn)斷開，則執(zhí)行程序段4的指令，不會(huì)執(zhí)行SBR_1。若I0.3觸點(diǎn)閉合，轉(zhuǎn)入執(zhí)行SBR_1后，如果SBR_1程序中的I0.5觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)，則條件返回指令執(zhí)行，提前從SBR_1返回主程序，SBR_1中的程序段2的指令無(wú)法執(zhí)行。

6.12.3 帶參數(shù)的子程序調(diào)用指令子程序調(diào)用指令可以帶參數(shù)，使用帶參數(shù)的子程序調(diào)用指令可以擴(kuò)大子程序的使用范圍。在子程序調(diào)用時(shí)，如果存在數(shù)據(jù)傳遞，通常要求子程序調(diào)用指令帶有相應(yīng)的參數(shù)。

1.參數(shù)的輸入

子程序調(diào)用指令默認(rèn)是不帶參數(shù)的，也無(wú)法在指令梯形圖符號(hào)上直接輸入?yún)?shù)，使用子程序編輯器下方的變量表可給子程序調(diào)用指令設(shè)置參數(shù)。

子程序調(diào)用指令參數(shù)的設(shè)置方法是：打打開STEP 7-Micro/WIN SMART編程軟件，單擊程序編輯器上方的“SBR_0”標(biāo)簽，切換到SBR_0子程序編輯器，在編輯器下方有一個(gè)空變量表，如圖6-42(a)所示;如果變量表被關(guān)閉，可執(zhí)行菜單命令“視圖”→“組件”→“變量表”打開變量表，再按圖6-42(b)所示在變量表內(nèi)填寫輸入、輸出參數(shù)的符號(hào)并選擇數(shù)據(jù)類型。輸入型參數(shù)要填寫在變量類型為IN的行內(nèi)，輸入/輸出型參數(shù)要填寫在變量類型為IN_OUT類型的行內(nèi)，輸出型參數(shù)要填寫在變量類型為OUT的行內(nèi)，表中參數(shù)的地址LB0、LB1等是自動(dòng)生成的。在變量表的左上角有“插入行”和“刪除行”兩個(gè)工具，可以對(duì)變量表進(jìn)行插入行和刪除行操作。變量表填寫后，切換到主程序編輯器，在主程序中輸入子程序調(diào)用指令，該子程序調(diào)用指令自動(dòng)按變量表生成輸入/輸出參數(shù)，如圖6-42(c)所示。

圖6-42 子程序調(diào)用指令參數(shù)的設(shè)置

2.指令參數(shù)說明

子程序調(diào)用指令最多可以設(shè)置16個(gè)參數(shù)，每個(gè)參數(shù)包括變量名(又稱符號(hào))、變量類型、數(shù)據(jù)類型和注釋四部分，注釋部分不是必需的。

1)變量名

變量名在局部變量表中稱作符號(hào)，它需要直接輸入，變量名最多可用23個(gè)字符表示，并且第一個(gè)字符不能為數(shù)字。

2)變量類型

變量類型是根據(jù)參數(shù)傳遞方向來(lái)劃分的，它可分為四種類型：IN(傳入子程序)、IN_OUT(傳入和傳出子程序)、OUT(傳出子程序)和TEMP(暫變量)。參數(shù)的四種變量類型詳細(xì)說明如表6-57所示。

表6-57 參數(shù)的四種變量類型詳細(xì)說明

3)數(shù)據(jù)類型

參數(shù)的數(shù)據(jù)類型有布爾型(BOOL)、字節(jié)型(BYTE)、字型(WORD)、雙字型(DWORD)、整數(shù)型(INT)、雙整數(shù)型(DINT)、實(shí)數(shù)型(REAL)和字符型(STRING)。

指令使用注意事項(xiàng)

在使用帶參數(shù)子程序調(diào)用指令時(shí)，要注意以下事項(xiàng)。常數(shù)參數(shù)必須指明數(shù)據(jù)類型。例如，輸入一個(gè)無(wú)符號(hào)雙字常數(shù)12345時(shí)，該常數(shù)必須指定為DW#12345，如果遺漏常數(shù)的數(shù)據(jù)類型，該常數(shù)可能會(huì)當(dāng)作不同的類型使用。輸入或輸出參數(shù)沒有自動(dòng)數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換功能。例如，局部變量表明一個(gè)參數(shù)為實(shí)數(shù)型，而在調(diào)用時(shí)使用一個(gè)雙字，子程序中的值就是雙字。在帶參數(shù)調(diào)用的子程序指令中，參數(shù)必須按照一定順序排列，參數(shù)排列順序依次是：輸入、輸入/輸出、輸出和暫變量。如果用語(yǔ)句表編程，CALL指令的格式是：

CALL 子程序號(hào)，參數(shù)1，參數(shù)2，…，參數(shù)n

4.指令使用舉例

帶參數(shù)的子程序調(diào)用指令的使用如圖6-43所示，圖6-43(a)為主程序，圖6-43(b)為子程序及局部變量表，主、子程序可以實(shí)現(xiàn)Y=(X+20)×3÷8運(yùn)算。

程序執(zhí)行過程為：在主程序中，常ON觸點(diǎn)SM0.0處于閉合狀態(tài)，首先執(zhí)行第一個(gè)帶參數(shù)子程序調(diào)用指令，轉(zhuǎn)入執(zhí)行子程序，同時(shí)將VW0單元中的數(shù)據(jù)作為X值傳入子程序的LW0單元(局部變量存儲(chǔ)器)。在子程序中，ADD_I指令先將LW0中的值+20，結(jié)果存入LW10中;然后MUL_I指令將LW10中的值×3，結(jié)果存入LW12中;DIV_I指令再將LW12中的值÷8，結(jié)果存入LW2中;最后子程序結(jié)束返回主程序，同時(shí)子程序LW2中的數(shù)據(jù)作為Y值被傳入主程序的VW10單元中。子程序返回主程序后，接著執(zhí)行主程序中的第二個(gè)帶參數(shù)子程序調(diào)用指令，又將VW2中的數(shù)據(jù)作為X值傳入子程序進(jìn)行(X+20)×3÷8運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果作為Y值返回到VW20單元中。

圖6-43 帶參數(shù)的子程序調(diào)用指令的使用

審核編輯：湯梓紅