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西門子6ES7216-2AD23-0XB8型號規格
西門子6ES7216-2AD23-0XB8型號規格
1．程序家族有哪些成員？
PLC的控制程序一般由主程序、子程序和中斷程序組成。西門子的S7-300/400將子程序分為功能（Function，或稱為函數）和功能塊（Function Block）。
在每一個掃描循環周期，CPU都要調用一次主程序，用戶程序必須有一個并且只能有一個主程序。小型控制系統可以只有主程序。
中斷程序用于快速響應中斷事件。在中斷事件發生時，CPU將停止執行當時正在處理的程序或任務，去執行用戶編寫的中斷程序。執行完中斷程序后，繼續執行被暫停執行的程序或任務。
2．哪些情況需要使用子程序？
當系統規模很大、控制要求復雜時，如果將全部控制任務放在主程序中，主程序將會非常復雜，既難以調試，也難以閱讀。使用子程序可以將程序分成容易管理的小塊，使程序結構簡單清晰，易于調試、查錯和維護。
子程序也可以用于需要多次反復執行相同任務的地方，只需要編寫一次子程序，別的程序在需要的時候多次調用它，而無需重寫該程序。
3．怎樣調用子程序？
主程序可以調用子程序，子程序也可以嵌套調用別的子程序。嵌套調用的層數是有限制的，例如S7-200的最大嵌套深度為8級。
執行完子程序后，返回調用它的程序中的調用指令的下一條指令。
4．每個掃描周期都會執行子程序嗎?
子程序的調用可以是有條件的，在被調用期間，每個掃描周期都要執行一次被調用的子程序。調用條件不滿足時不會執行子程序中的指令，因此使用子程序可以減少掃描循環時間。
5．停止調用子程序后，子程序中的線圈處于什么狀態？
停止調用子程序后，不再執行子程序中的指令。子程序中線圈對應的編程元件如果沒有受到別的程序的控制，將保持子程序最后一次執行后的狀態不變。即使控制這些線圈的觸點的狀態變化，該線圈對應的元件的狀態也不會變化，因為這時根本就沒有執行子程序中的指令。
6．怎樣實現子程序的無條件調用？
有的PLC的子程序調用指令不能直接接到左側的垂直“電源"線上，需要通過觸點電路來控制是否調用子程序，即子程序的調用是有條件的。可以用一直為ON的特殊位元件（例如S7-200的SM0.0或FX系列的M8000）的常開觸點來實現子程序的無條件調用。
不同品牌的PLC的子程序大致可以分為兩種，一種子程序沒有輸入、輸出參數和局部變量，另一種則有。
1．什么是全局變量和局部變量？
以西門子的S7-200為例，輸入I、輸出Q、變量存儲器V、內部存儲器位M、定時器T、計數器C等屬于全局變量，可以在符號表中為全局變量定義符號名。
程序組織單元(Program Organizational Unit)簡稱為POU，包括主程序、子程序和中斷程序。每個POU均有自己的64字節局部變量，局部變量用L(Local)來表示，局部變量只能在它所在的POU中使用。與此相反，全局變量可以在各POU中使用。
2．局部變量有哪些類型？
子程序可以使用下列局部變量：
1) TEMP (臨時變量)是暫時保存在局部數據區中的變量。只有在執行該POU時，定義的臨時變量才被使用，POU執行完后，不再保存臨時變量的數值。主程序和中斷程序的局部變量表中只有TEMP變量。
2) IN(輸入參數)由調用它的POU提供的傳入子程序的輸入參數。
3) OUT(輸出參數)是子程序的執行結果，它被返回給調用它的POU。
4) IN_OUT(輸入_輸出參數)的初始值由調用它的POU傳送給子程序，并用同一變量將子程序的執行結果返回給調用它的POU。
主程序和中斷程序的局部變量表中只有臨時變量TEMP。
3．子程序的輸入、輸出參數有什么作用？
具有輸入、輸出參數和局部變量的子程序易于實現結構化編程，對于長期生產同類設備或生產線的廠家尤為有用。編程人員為設備的各部件或工藝功能編寫了大量的通用的子程序。即使不知道子程序的內部代碼，只要知道子程序的功能和輸入、輸出參數的意義，就可以用它們快速“組裝"出滿足不同的用戶要求的控制程序。就好像可以用數字集成電路芯片組成復雜的數字電路一樣。
如果子程序沒有輸入、輸出參數，這種子程序沒有明確的軟件接口，使用起來很不方便。
4．局部變量有什么優點？
1) 子程序如果沒有局部變量，它和調用它的程序之間只能通過全局變量來交換數據，子程序內部也只能使用全局變量。將它移植到別的項目時，需要對各POU使用的全局變量作統一安排，以保證不會出現地址沖突。當程序很復雜，子程序很多時，這種地址分配是很花時間的。
如果子程序有局部變量，并且在子程序中只使用局部變量，不使用全局變量，因為與其他POU沒有地址沖突，不作任何改動，就可以將子程序移植到別的項目中去。
為了減少移植子程序的工作量，在子程序中應盡量避免使用全局變量和全局符號。
2) 如果使用局部變量表中的臨時變量（TEMP），同一片物理存儲器可以在不同的程序中重復使用。
下面以S7-200為例，介紹子程序的編程和調用的過程。
1．創建子程序
生成項目時，自動生成一個子程序。打開程序編輯器，執行“編輯"菜單中的命令“插入"→“子程序"，將自動生成和打開新的子程序。
2．生成局部變量
名為“模擬量計算"的子程序如下圖所示，在該子程序的局部變量表中，定義了3個輸入（IN）參數，一個輸出（OUT）參數，和名為“暫存1"的臨時（TEMP）變量。局部變量表最左邊的一列是自動分配的每個變量在局部存儲器（L）中的地址。
3．編寫子程序的梯形圖
局部變量表的下面是程序區（見上圖），輸入參數“轉換值"是來自模擬量輸入模塊的與模擬量成正比的轉換值，輸出參數“模擬值"是計算出的對應的模擬量（例如壓力、溫度等）的工程值。子程序中變量名稱前的“#"表示該變量是局部變量，它是編程軟件自動添加的，輸入局部變量時不用輸入“#"號。特殊存儲器位SM0.0的常開觸點總是閉合。
4．子程序的調用
可以在主程序、其他子程序或中斷程序中調用子程序，調用子程序時將執行子程序中的指令，直至子程序結束，然后返回調用它的程序中該子程序調用指令的下一條指令之處。
創建子程序后，在上圖左邊指令樹最下面的“調用子程序"文件夾中自動生成剛創建的子程序“模擬量計算"對應的圖標。
在梯形圖程序中插入子程序調用指令時，首先打開主程序，顯示出需要調用子程序的網絡。打開指令樹最下面的“調用子程序"文件夾，用鼠標左鍵按住需要調用的子程序圖標，將它“拖"到程序編輯器中需要的位置。放開左鍵，子程序塊便被放置在該位置。
子程序方框中左邊的“轉換值"等是在子程序“模擬量計算"的變量聲明表中定義的輸入參數，右邊的“模擬值"是輸出參數。它們被稱為子程序的形式參數，簡稱為形參，形參在子程序內部的程序中使用。調用子程序時，需要為每個形參實際的參數（簡稱為實參），例如為形參“轉換值"的實參為模擬量輸入字AIW2（見上圖）。
子程序調用指令中的實參的有效操作數為存儲器地址、常量、全局符號和調用指令所在的POU中的局部變量，不能被調用子程序中的局部變量。
CPU調用子程序時，輸入參數被復制到子程序的局部存儲器，子程序執行完后，從局部存儲器復制輸出參數到的輸出參數地址。
西門子S7-300/400的子程序分為功能（Function）和功能塊（Function Block）。
1．功能（FC）
功能是用戶編寫的沒有固定的存儲區的程序塊，其臨時變量存儲在局部數據堆棧中，功能執行結束后，不再保存這些數據。可以用共享數據區來存儲那些在功能執行結束后需要保存的數據。
功能與S7-200的子程序的局部變量基本上相同（見下圖）。與S7-200的子程序相比，其局部變量多了個返回值（RET_VAL）。返回值實際上屬于輸出參數。
