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西门子 S7-1200 系列五:TIA博图中OB、DB、FC、FB介绍及应用范围说明
发布时间: 2024-06-09 20:04 更新时间: 2024-11-23 08:00
OB(Organization block) 组织块

图片image-202405

OB(Organization block)英文翻译即组织块,它是操作系统和用户程序之间的接口,用于执行具体的程序。

  • 在 CPU 启动时
  • 循环程序处理
  • 在循环或延时时间到达时
  • 当发生外部条件触发时
  • 当发生故障、错误时
  • 在TIA Portal中我们Zui常用的OB块即Main函数(OB1) ,通过Main函数调用 FB、FC,并且这些 FB、FC 还可以继续向下嵌套调用 FB、FC。除主程序和启动 OB 以外,其他 OB  的执行是根据各种中断条件(错误、时间、硬件等)来触发的,OB 无法被 FB、FC 调用

    嵌套深度:是指可从 OB 调用功能 (FC) 或功能块 (FB) 等程序代码块的深度。

    1. 从程序循环 OB 或启动 OB 开始调用 FC 和 FB 等程序代码块,嵌套深度为 16 层;
    2. 从其他中断 OB 开始调用 FC 和 FB 等程序代码块,嵌套深度为 6 层;

    OB 事件

    每个组织块都有各自的优先级,在低优先级 OB 运行过程中,高优先级 OB 到来会打断低优先级执行。

     允许的数量默认的优先级程序循环(Program cycle)启动OB(Startup)时间中断(Time of day)**延时中断(Time delay interrupt)*循环中断(Cyclic interrupt)*硬件中断(Hardware interrupt)时间错误(Time error interrupt)诊断中断(Diagnostic error interrupt)插拔中断(Pull or plug of modules)**机架或站故障(Rack or station failure)**状态中断(Status)**更新中断(Update)**配置文件中断(Profile)**MC-Servo ***MC-Interpolator ***MC-PreServo ****MC-PostServo ****
    >=01
    >=01
    <=22
    <=4OB 20:3
         OB 21:4
         OB 22:5
         OB 23:6
         OB 123 - OB 32767:3
    <=4OB 30:8
         OB 31:9
         OB 32:10
         OB 33:11
         OB 34:12
         OB 35:13
         OB 36:14
         OB 37:16
         OB 38:17
         OB 123 - OB 32767:7
    <=5018
    <=122或26
    <=15
    <=16
    <=16
    <=14
    <=14
    <=14
    <=125
    <=124
    <=1-
    <=1-

    * V4.0 版本 CPU 以前,延时中断 OB + 循环中断 OB 数量 <=4

    ** V4.0 版本 CPU 开始支持

    *** V4.1 版本 CPU 开始支持

    **** V4.2 版本 CPU 开始支持

    注:关于各OB的使用说明,可查看TIA Portal中帮助文件;

    DB(Data block) 数据块

    图片image-202405

    定义

    DB(Data Block)数据块可以分为:全局数据块和背景数据块。数据块用于存储用户数据及程序中间变量,其中背景数据块由背景功能块FB生成,内部数据结构由FB的接口定义区决定;

    寻址方式

    在TIA Portal中可通过juedui地址寻址或通过符号寻址;使用juedui地址寻址,需要将优化块访问选择取消(默认使用优化块访问)。

    图片image-202405

    符号地址寻址

    图片image-202405

    juedui地址:寻址即通过地址DB编号+地址偏移量组成,例如:DB100.dbx0.0

    图片image-202405

    FC(Function) 和 FB(Function Block)

    定义

    FC(Function)功能:是不含存储区的代码块,常用于对一组输入值执行特定运算,例如:可使用 FC  执行标准运算和可重复使用的运算(例如数学计算)或者执行工艺功能(如使用位逻辑运算执行独立的控制)。

    FB(Function Block)功能块:带背景数据块的FC--功能。

    块接口

    FB 、FC块都有一个块接口区,可以用来定义块接口。在块接口区域中可以定义的接口类型:Input(输入)、Output(输出)、InOut(输入输出)、Static(静态变量,FC无)、Temp(临时变量)以及  Constant (常量)注:FC 或 FB可带参数或者不带参数

    图片image-202405

    接口类型读写访问描述
    Input只读调用 FB 或 FC 块时,将数据传送到 FB 或 FC 块,实参可以为常数
    Output读写将 FB 或 FC 块执行的结果输出,实参不可以为常数
    Inout读写读取外部实参数值并且将结果返回到实参,实参不可为常数
    Static (FC无)读写静态变量存储在背景 DB 块中,不参与对外的参数传递
    Temp读写-
    Constant只读-

    对于带参数的 FB 或FC 块,有形参和实参 2 个概念,如图 3 所示。

  • 形参:块接口区域定义的 Input,Output,InOut 参数;在调用块时,会以引脚方式出现在块上。Input 和 InOut 类型的变量出现在块的左侧;Output 类型的变量出现在块的右侧。

  • 实参:在调用带参数的块时,为形参填写的实际变量。

    图片image-202405
  • FC块和FB块 区别和应用

    经常有小伙伴有疑问FB和FC有什么区别, 在什么场景下应用FC,什么场景下应用FB?

    首先,从字面意思来看FC(Function)-功能, FB(Function Block)-功能块;这两个之间差了一个"块",这个块就是我们常说的背景数据块(Background DB),FB使用背景数据块作为存储区,FC没有独立的存储区,使用全局DB或M区;这是FB与FC的Zui主要区别;

    其次,  FB局部变量有STAT和TEMP,FC由于没有自己的存储区因此不具有STAT,且TEMP本身出不能设置初始值。

    FB块优点:

    1. 易于移植性,对于相同控制逻辑不同参数的被控对象,只要使用不同的背景DB,同一个FB块就可以方便
    2. 多重背景,减少重复工作,提高效率
    3. 多次调用时,参数修改方便
    4. 有独立的存储区

    FC块优点:

    1. 小巧灵活,对于非多次调用的程序更易理解
    2. 不占用额外的存储资源

    FC应用范围:

    1. 由于FC不具备背景存储区,因此FC常用来做为子程序入口使用,保持程序简介易懂, 易复制;例如:工艺段1程序全部放在FC1里面,再由FC1调用相应程序;工艺段1程序全部放在FC2里面,再由FC2调用相应程序;
    2. 用于执行不含逻辑运算或公共部分程序的功能,例如:处理IO映射、报警程序处理
    3. 由输入“直接”到输出的逻辑功能块,直接即中间不需要使用临时变量,只在输入和输出之间传递参数的功能;例如:将1个16位word转化为16个Bit输出功能,或将输入数据做等比例输入等功能;

    FB应用范围:

    FB应用范围较广,可完成所有FC实现的功能,但一般情况FB常用来作为某一类相同对象的控制功能块,然后在FC中调用FB;例如:可将FB应用于电机控制块,在FB中实现电机的启动,停止,报警,计时等功能,每个不同的背景DB即可看做一个对象;可大提高程序的设计效率;


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