西门子 PLC 子程序编写实例：简化编程流程 (西门子plc编程软件)

前言

在工业自动化领域，西门子 PLC 凭借其强大的功能和可靠性，得到广泛应用。PLC 子程序是 PLC 编程中的重要概念，能够将复杂的功能封装成一个个独立的模块，从而简化编程流程，提高代码的可复用性和可维护性。

子程序类型

西门子 PLC 子程序主要分为两种类型：

• 函数块 (FB)：函数块是一种可返回值的子程序，主要用于计算和数据处理。
• 功能 (FC)：功能是一种不返回值的子程序，主要用于逻辑控制和数据操作。

子程序创建

在 Siemens TIA Portal 编程软件中，创建子程序非常简单：

1. 在项目树中右键单击 "Sources" 节点，选择 "Add New Block"。 2. 选择 "Program Block" 或 "Function Block" 选项，然后单击 "Add" 按钮。 3. 为子程序命名并指定其类型。

子程序调用

在主程序中调用子程序也非常简单：

1. 在程序代码编辑器中，使用 "Call" 语句调用子程序。 2. 指定子程序的名称和参数。

实例展示

下面是一个使用子程序简化 PLC 编程流程的示例：

需求：

我们需要编写一个 PLC 程序，实现以下功能：

• 从模拟输入读取值
• 根据读取值计算输出值
• 将输出值写入模拟输出

子程序设计：

我们可以将计算输出值的功能封装成一个子程序，这样主程序只需要调用子程序即可。

函数块 (FB) 代码：

FUNCTION_BLOCK FB_ComputeOutputVAR_INPUTIN_Value1: REAL;IN_Value2: REAL;END_VARVAR_OUTPUTOUT_Value: REAL;END_VARVARTemp: REAL;END_VARTemp := IN_Value1 + IN_Value2;OUT_Value := Temp 0.5; END_FUNCTION_BLOCK

主程序 (OB1) 代码：

// 主程序 OB1:// 从模拟输入读取值AIN1 := AnalogInput1;AIN2 := AnalogInput2;// 调用子程序计算输出值FB_ComputeOutput(IN_Value1:=AIN1, IN_Value2:=AIN2);// 将输出值写入模拟输出AnalogOutput1 := FB_ComputeOutput.OUT_Value;

结论

通过使用子程序，我们可以大大简化 PLC 编程流程。子程序将复杂的功能封装起来，使主程序更易于理解和维护。子程序还可以提高代码的可复用性，因为它们可以在不同的程序中重复使用。

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当用户了解了西门子PLC程序的结构后，就可以针对不同的控制对象与所选择的PLC型号，根据实际情况选择PLC程序的结构框架，并着手进行西门子PLC程序的设计工作。 西门子PLC程序设计通常可以按照图所示的流程进行。 程序设计与系统硬件设计、系统调试密切相关。 软件设计阶段所需要的控制要求、操作界面、PLC型号、I/O地址等都必须在硬件设计阶段已经完成；而程序的输入与编辑、程序检查、程序调试等工作需要在程序编辑与系统调试阶段完成。 对于简单的PLC程序，也可以直接通过PLC的编辑软件，在编辑软件上同时完成程序的设计与输入过程。 1．选择程序结构作为西门子PLC编程软件设计的第一步，首先需要确定的是PLC程序的基本结构体系。 程序结构体系由如下两方面因素决定：①所使用的PLC型号。 PLC型号从客观上规定了可以采用程序结构，如：当PLC选择为S7-200时，只能选择线性化结构或主一子程序的结构形式：当选择的PLC为S7-300/400时可以采用线性化结构、调用式结构或结构化编程。 ②控制系统的要求。 如果控制系统的要求较简单，PLC程序的长度不大，出于简化调试、减少程序设计工作量等方面的考虑，采用线性化结构可以省略编写程序块、功能块、数据块、局部变量等工作，提高编程的速度。 如果控制系统较复杂，程序所占的容量较大，为了使得程序便于分段阅读与调试，可以考虑采用调用式结构( S7-300/400)与主一子程序结构(S7-200);如果控制系统十分庞大，程序异常复杂，或是系统相类似的控制要求较多，在S7-300/400上可以优先考虑采用结构化编程。 2．建立程序文件建立程序文件包括编写I/O地址表、定义符号地址、编写程序说明等内容，其目的是为程序设计提供方便。 在S7中，一般是直接利用编程软件，通过编程软件的符号表编辑器对符号地址表(SymbolTable)的编写，一次性完成I/O地址、符号地址、数据格式、注释等全部工作。 有关符号地址表( Symbol Table)的编辑方法，本书将在第12章(S7-200)、第13章(S7-300/400)中予以介绍。 3．编辑逻辑块在选定了程序的基本结构体系与完成符号表的编辑后，即可着手进行PLC程序中各类逻辑块的编辑。 逻辑块的编辑包括了编写逻辑控制程序与定义程序变量两部分内容。 逻辑控制程序可以通过梯形图、功能块图，指令表等方法编写：程序变量应通过变量声明表建立与明确（内容见本节后述），对于线性结构的PLC程序也可以不使用变量与变量表。 如果采用的是线性结构，只需要直接编写组织块OBl;如果选择的是分块式结构，则应首先进行FC、FB等基本逻辑块的编制，最后才能编写组织块。 通过编程软件输入程序时，同样应该遵守这一原则，因为，如果基本逻辑块未编制完成，在OB1中将无法确定逻辑块所需要的赋值参数，在输入逻辑块调用指令时将引起出错。