西門子S7-200SMART中局部變量的類型以及使用方法

局部變量（Local variables）指在程序中只在特定過程或函數(shù)中可以訪問的變量。局部變量是相對(duì)于全局變量而言的。在PLC中局部變量應(yīng)用不是很多，西門子PLC則引入局部變量，成為PLC中獨(dú)具特色的功能。

局部變量是分配給每個(gè)子程序的臨時(shí)存貯區(qū)。當(dāng)子程序被調(diào)用時(shí)，系統(tǒng)分配局部變量區(qū)給子程序；子程序執(zhí)行完成后，該局部變量區(qū)被釋放。釋放時(shí)其中存貯的值也同時(shí)丟失，不能再下一掃描周期再被子程序使用。

局部變量區(qū)的大小為64個(gè)字節(jié)，其中最后4個(gè)字節(jié)被系統(tǒng)所占用，實(shí)際可供子程序使用的為60個(gè)字節(jié)。由于局部變量區(qū)的數(shù)據(jù)不能帶到下一掃描周期，因此只能用于存儲(chǔ)程序運(yùn)算中的中間值，可以減少對(duì)全局變量區(qū)的占用。

由于局部變量區(qū)在子程序被調(diào)用時(shí)才被分配，且分配時(shí)并不對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行初始化，所以其初始值是不確定的。因此在程序中用到這些存貯區(qū)的值的指令前，必須有對(duì)該存貯區(qū)地址的賦值操作，否則可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的執(zhí)行結(jié)果。尤其在子程序中存在大量的跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，很容易出現(xiàn)漏掉對(duì)局部變量賦值的情況，要格外注意。

每個(gè)子程序調(diào)用的輸入／輸出參數(shù)的最大限制是16，如果您嘗試下載的程序超過此一限制，IN和out加起來共16個(gè)超過16個(gè)就會(huì)出錯(cuò)。使用過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1、子程序或者中斷程序不能訪問分配給主程序的局部存儲(chǔ)器。子程序不能訪問分配給主程序、中斷程序或者其他子程序的局部存儲(chǔ)器。同樣的，中斷程序也不能訪問分配給主程序或子程序的局部存儲(chǔ)器。

2、S7-200 SMART有64個(gè)字節(jié)的局部存儲(chǔ)器，其中60個(gè)可以用作臨時(shí)存儲(chǔ)器或者給子程序傳遞參數(shù)。

3、IN、OUT、IN_OUT變量都會(huì)與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，所以不需要數(shù)據(jù)交換時(shí)應(yīng)使用TEMP變量。

下面講述西門子S7-200SMART中局部變量的類型以及使用方法。

S7-200 SMART提供了四種類型的局部變量，用L表示。

IN：輸入變量。將外部指定位置的參數(shù)傳入子程序。

OUT：輸出變量。將子程序的運(yùn)算結(jié)果傳出到外部指定參數(shù)位置。

IN_OUT：輸入輸出變量。將指定位置的外部參數(shù)傳導(dǎo)子程序，再由子程序修改后再將結(jié)果返回到同樣的地址。

TEMP：臨時(shí)保存在局部數(shù)據(jù)堆棧中的臨時(shí)變量。一旦POU完全執(zhí)行，臨時(shí)變量數(shù)值

則無法再用。在兩次POU執(zhí)行之間，臨時(shí)變量不保持其數(shù)值。

創(chuàng)建方法為：打開每個(gè)子程序都會(huì)彈出對(duì)應(yīng)的變量表，如下圖：

在變量表中選擇要?jiǎng)?chuàng)建的變量類型，輸入符號(hào)（英文/中文都行），再選擇正確的數(shù)據(jù)類型，系統(tǒng)將自動(dòng)分配對(duì)應(yīng)的變量，局部變量地址是系統(tǒng)根據(jù)前面的地址及數(shù)據(jù)類型自動(dòng)分配，不可自行修改。盡量把所有變量創(chuàng)建好后再開始根據(jù)分配的變量地址進(jìn)行編程。萬一在編程過程中需要再添加變量，一定要把顯示方式切換成：“僅符號(hào)”否則插入變量后地址全部變化，程序中原本使用的地址將報(bào)錯(cuò)。

編寫好的子程序不僅可以被當(dāng)前項(xiàng)目的調(diào)用，還可以建成庫(kù)供其它項(xiàng)目調(diào)用。在以后的編程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些經(jīng)典的應(yīng)用，或者經(jīng)常處理的類似程序，我們就可以建立成“庫(kù)”，碰到類似的用法只需要直接調(diào)用庫(kù)進(jìn)行編程即可。

那么庫(kù)應(yīng)該怎么建立呢？

1）重命名：首先把編寫好具有特殊功能（脈沖運(yùn)算、模擬量換算等）的子程序進(jìn)行重命名，避免與其它項(xiàng)目中子程序重名。我們把以上例中子程序?yàn)槔?，命名為“指示燈延時(shí)啟動(dòng)”。

2）創(chuàng)建庫(kù)文件：在左側(cè)指令樹中找到“庫(kù)”右擊彈出對(duì)話框，選擇“創(chuàng)建庫(kù)”如左下圖，彈出右下圖對(duì)話框：選擇需要建立庫(kù)的子程序“指示燈延時(shí)啟動(dòng)”，點(diǎn)擊“添加”；選擇“屬性”對(duì)庫(kù)進(jìn)行命名以及指定庫(kù)文件存儲(chǔ)位置；選擇“保護(hù)”，可以對(duì)庫(kù)文件設(shè)置一個(gè)密碼保護(hù)，可以限制閱讀和修改庫(kù)程序。設(shè)置好后確定，將會(huì)在知道目錄下生成一個(gè)庫(kù)文件。

庫(kù)的創(chuàng)建如下：點(diǎn)擊創(chuàng)建庫(kù)后彈出創(chuàng)建庫(kù)對(duì)話框。

在V2.1之前版本中需要手動(dòng)添加刪除庫(kù)，庫(kù)文件可以存儲(chǔ)在任何地方。從V2.2開始將庫(kù)集中管理，必須存儲(chǔ)在系統(tǒng)設(shè)定目錄下，打開新項(xiàng)目刷新即可自動(dòng)可以顯示。重新安裝軟件或重裝系統(tǒng)前請(qǐng)對(duì)庫(kù)文件進(jìn)行備份。

要消除庫(kù)和項(xiàng)目之間出現(xiàn)存儲(chǔ)器使用沖突的可能性，應(yīng)避免在用戶定義庫(kù)中使用全局存儲(chǔ)器。 可能無法完全消除庫(kù)對(duì)全局資源的使用；但是，在可能的情況下最大程度地減少此類使用是有必要的。 這里列出了最小化全局存儲(chǔ)器使用的一些方法：

1）盡量用局部存儲(chǔ)器代替全局存儲(chǔ)器。

通過使用局部存儲(chǔ)器，盡量減少庫(kù)對(duì)全局存儲(chǔ)器的依賴性。您還可以直接將局部存儲(chǔ)器指定為庫(kù)指令使用的存儲(chǔ)器。

例如：您可能有一個(gè)計(jì)算數(shù)值并將該輸出存儲(chǔ)在 V 存儲(chǔ)單元的子例程的子例程。程序的其余部分則會(huì)讀取該 V 存儲(chǔ)器位置，以便確定計(jì)算的結(jié)果。 如果您希望將該子例程放入庫(kù)，考慮在子例程中增加一個(gè)輸出OUT參數(shù)，并將計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)在該參數(shù)中。這樣就無需使用 V 存儲(chǔ)單元，并允許您決定結(jié)果的存儲(chǔ)位置。

2）使用臨時(shí)變量進(jìn)行計(jì)算。

將臨時(shí)變量用于計(jì)算和臨時(shí)結(jié)果可盡量減少指令庫(kù)對(duì)全局存儲(chǔ)器的使用。 您在子例程變量表中定義的臨時(shí)變量只對(duì)該子例程有效，不會(huì)與項(xiàng)目沖突。

3）需要V 存儲(chǔ)器時(shí)，要定義符號(hào)。

有時(shí)您必須在計(jì)劃包括在指令庫(kù)中的子例程中使用全局 V 存儲(chǔ)器。 必要時(shí)，應(yīng)為所有 V 存儲(chǔ)器聲明符號(hào)，并在程序中使用這些符號(hào)。 編譯該庫(kù)時(shí)，編譯器將使用這些符號(hào)來決定您的庫(kù)所需的存儲(chǔ)器大小。通用規(guī)則是，將包括在庫(kù)中的子例程所占用的 V 存儲(chǔ)器分組到連續(xù)位置中。

以常用的步進(jìn)脈沖數(shù)運(yùn)算為例，因?yàn)槭褂帽容^頻繁，可以建立成庫(kù)方便以后編程過程中調(diào)用。使用全局變量運(yùn)算，程序如下：

如果要將該子程序建成庫(kù)，必須給所有全局變量都定義符號(hào)，否則無法建立庫(kù)。建成庫(kù)以后編程調(diào)用庫(kù)時(shí)，必須要進(jìn)行庫(kù)存儲(chǔ)器分配，右擊左側(cè)項(xiàng)目樹中“程序塊”選擇“庫(kù)存儲(chǔ)器分配”，點(diǎn)擊建議地址系統(tǒng)自動(dòng)分配未使用的存儲(chǔ)器供給庫(kù)使用。如下圖：

注意：在編寫庫(kù)程序時(shí)，所用到的V存儲(chǔ)區(qū)地址必須全部定義符號(hào)，否則無法創(chuàng)建庫(kù)。創(chuàng)建成庫(kù)后再次調(diào)用該庫(kù)進(jìn)行編程，所用到的V存儲(chǔ)器不再是之前編寫庫(kù)程序的地址，需要重新分配V存儲(chǔ)器地址。但是會(huì)按照之前的地址進(jìn)行分配，如存儲(chǔ)器大小，數(shù)據(jù)類型及編號(hào)之間的規(guī)律，所以盡量采用連續(xù)的地址進(jìn)行編程。