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第16讲用户程序的结构与执行一、用户程序中用到的块二、用户程序结构三、I/O过程映象四、程序执行一、用户程序中用到的块一、用户程序中用到的块1.组织块（OB）组织块是操作系统与用户程序的接口，由操作系统调用，用于控制扫描循环和中断程序的执行，PLC的起动和错误处理等，有的CPU只能使用部分组织块。一、用户程序中用到的块（1）组织块的起动事件及对应优先级一、用户程序中用到的块一、用户程序中用到的块（2）OB1OB1是循环扫描的主程序块，它的优先级最低。其循环时间被监控。即除OB90以外，其它所有OB均可中断OB1的执行。以下二个事件可导致操作系统调用OB1：*CPU启动完毕。*OB1执行到上一个循环周期结束。一、用户程序中用到的块（3）起动组织块OB100~OB102当PLC接通电源以后，CPU有三种起动方式，可以在STEP7中设置CPU的属性时选择其一：暖起动（Warmrestart）、热起动(Hotrestart)和冷起动(Coldrestart)。OB为暖起动组织块，OB101为热起动组织块，OB102为冷起动组织块。对于OB100~OB102，CPU只在起动运行时对其进行一次扫描，其他时间只对OB1进行循环扫描。S7-300CPU（不包含CPU318）只有暖起动，用STEP7可以指定存储器位、定时器、计数器和数据块在电源掉电后的保持范围。一、用户程序中用到的块2.功能（FC）功能是用户编的没有固定存储区的块，其临时变量存储在局域数据堆栈中，功能执行结束后，这些数据就丢失了。可以用共享数据区来存储那些在功能执行结束后需要保存的数据，不能为功能的局域数据分配初始值。调用功能时可用实际参数代替形式参数。形参是实参在逻辑块中的名称，功能不需要背景数据块。功能被调用后，可以为调用它的块提供一个数据类型为RETRUN的返回值。一、用户程序中用到的块3.功能块（FB）功能块是用户编写的有自己存储区（背景数据块）的块，每次调用功能时需要提供各种类型的数据给功能块，功能块也要返回变量给调用它的块。这些数据静态变量（STAT）的形式存放在指定的背景数据块（DI）中，临时变量存储在局部数据堆栈中。功能块执行完后，背景数据块中的数据不会丢失，但是不会保存局域数据堆栈中的数据。在编写调用FB程序时，必须指定DI的编号，谳用时DI被自动打开。在编译FB时自动生成背景数据块中的数据。一、用户程序中用到的块4、数据块（DB）（1）共享数据块共享数据块存储的是全局数据，所有的FB、FC或OB都可以从共享数据块中读取数据，或将某个数据写入共享数据块。如果某个逻辑块被调用，它可以使用它的临时局域数据区（即L堆栈）。逻辑块执行结束后，其局域数据区中的数据丢失，但共享数据块中的数据不会删除。（2）背景数据块背景数据块中的数据是伴随FB或SFB自动生成的，是FB或SFB的变量声明表中的数据（不含临时变量TEMP）。它用于传递参数，FB的实参和静态数据存储在背景数据块中。调用功能块时，应同时指定背景数据块的编号，它只能被指定的功能块访问。一、用户程序中用到的块5、系统功能（SFC）和系统功能块（SFB）系统功能是集成在S7CPU的操作系统中预先编好程序的逻辑块，如时间功能和块传送功能等。SFC属于操作系统的一部分，可以在用户程序中调用。与SFB相比，SFC没有存储功能。系统功能块是为用户提供的已经编好的块，可以在用户程序中调用这些块，但是用户不能修改。它们是操作系统的一部分，不占用程序空间。SFB有存储功能，其变量保存在指定给它的背景数据块中。6、系统数据块（SDB）系统数据块是由STEP7产生的程序存储区，包含系统组态数据，如硬件模块参数和通信连接参灵敏等用于CPU操作系统的数据。一、用户程序中用到的块二、用户程序结构线性程序（线性编程）分部式程序（分部编程、分块编程）结构化程序（结构化编程或模块化编程）返回本节1.线性程序（线性编程）所谓线性程序结构，就是将整个用户程序连续放置在一个循环程序块（OB1）中，块中的程序按顺序执行，CPU通过反复执行OB1来实现自动化控制任务。这种结构和PLC所代替的硬接线继电器控制类似，CPU逐条地处理指令。事实上所有的程序都可以用线性结构实现，不过，线性结构一般适用于相对简单的程序编写。2.分部式程序（分部编程、分块编程）所谓分部程序，就是将整个程序按任务分成若干个部分，并分别放置在不同的功能（FC）、功能块（FB）及组织块中，在一个块中可以进一步分解成段。在组织块OB1中包含按顺序调用其他块的指令，并控制程序执行。在分部程序中，既无数据交换，也不存在重复利用的程序代码。功能（FC）和功能块（FB）不传递也不接收参数，分部程序结构的编程效率比线性程序有所提高，程序测试也较方便，对程序员的要求也不太高。对不太复杂的控制程序可考虑采用这种程序结构。3.结构化程序（结构化编程或模块化编程）所谓结构化程序，就是处理复杂自动化控制任务的过程中，为了使任务更易于控制，常把过程要求类似或相关的功能进行分类，分割为可用于几个任务的通用解决方案的小任务，这些小任务以相应的程序段表示，称为块（FC或FB）。OB1通过调用这些程序块来完成整个自动化控制任务。结构化程序的特点是每个块（FC或FB）在OB1中可能会被多次调用，以完成具有相同过程工艺要求的不同控制对象。这种结构可简化程序设计过程、减小代码长度、提高编程效率，比较适合于较复杂自动化控制任务的设计。三、I/O过程映像四、程序循环执行END