功能块库(功能块图)

功能块库

功能块库 (FBL) 是一个预定义的可重用功能块集合,用于构建功能块图 (FBD) 程序。FBD 是一种图形化编程语言,用于创建过程控制系统中使用的控制程序。

功能块

功能块是 FBL 中的基本构建块。它们表示执行特定任务的逻辑单元,例如:

  • 算术运算 (加、减、乘、除)
  • 逻辑运算 (AND、OR、NOT)
  • 比较 (等于、不等于、大于、小于)
  • 输入/输出操作 (读取传感器数据、写入执行器)

每个功能块都有一个定义明确的输入和输出接口。输入表示传递到功能块的数据,而输出表示从功能块传递出去的数据。

功能块图

FBD 程序是由功能块组成的图形化网络。功能块通过数据流线连接在一起,数据流线表示数据从一个功能块的输出传递到另一个功能块的输入。

FBD 程序通常遵循以下步骤:

  • 从 FBL 中选择功能块。
  • 将功能块放置在 FBD 编辑器中。
  • 连接功能块,创建数据流。
  • 配置功能块参数。

功能块库的类型

有许多不同的 FBL 可用,每种 FBL 都针对特定类型的应用进行了优化。最常见的 FBL 类型包括:

  • IEC 61131-3:IEC 61131-3 标准定义了一套标准 FBL,用于过程控制应用。
  • PLCopen:PLCopen 组织提供了一套面向 PLC (可编程逻辑控制器) 的开放源代码 FBL。
  • MODICON:MODICON 提供了一套专有 FBL,用于其 PLC。
  • Siemens:Siemens 提供了一套专有 FBL,用于其 PLC。

好处

使用 FBL 提供了许多好处,包括:
  • 可重用性:功能块可以重新用于不同的程序,从而节省时间和精力。
  • 模块化:FBD 程序可以很容易地模块化,便于维护和调试。
  • 可读性:FBD 程序是图形化的,这使得它们易于理解和跟踪数据流。
  • 效率:FBL 经过优化,可以在各种硬件平台上高效运行。

局限性

虽然 FBL 非常有用,但它们也有一些局限性,包括:
  • 有限性:FBL 中的功能块数量有限,这可能会限制程序的复杂性。
  • 专有性:某些 FBL 是专有的,这可能会限制其在不同平台上的使用。
  • 学习曲线:学习如何使用 FBL 需要一些学习曲线,尤其是对于那些不熟悉图形化编程的人。

结论

功能块库是创建过程控制系统中使用的控制程序的有用工具。它们提供可重用性、模块化、可读性、效率和易用性等好处。

在选择 FBL 时,重要的是要考虑应用程序的具体要求。还应考虑 FBL 的可用性、开放性以及它与其他工具和平台的兼容性。


S7-200中的库文件可以看作是现成的子程序,使用时调用,在定义输入输出参数后就可以实现某种功能,它不能嵌套调用,也不能修改,是西门子为方便使用者而开发的成品;S7-300的功能块要强大些,需要自己编写,既可以当作子程序在主循环中调用,也可以作为命令在功能块中嵌套调用(当然要定义输入和输出变量)。

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