Siemens西門子代理商6ES76525AX680CE0

很多從日系PLC或者200PLC過來的人，很不習慣于S7 1200 或者TIA PORTAL 里面的一些術語，比如OB,DB,FC,FB等等，其實這些術語也包含于S7 300,400 ,1500等，所以講解的內容，理論上也適應于這些PLC。雖然我沒有玩過這些東西，但是TIA PORTAL適合于西門子全系列PLC，很多概念性的東西都是一致的。S7 1200的功能強大正式基于擁有各種類型的block和多種變量類型。

S7 1200 由以下幾類基本元素組成：

OB:組織塊，英文名Organization block。組織塊是CPU系統和用戶程序之間的接口，可以在CPU上電啟動時調用，也可以循環調用，也可以在PLC發生錯誤時候調用。

DB:數據塊，英文名Data block。從字面含義便知主要用于儲存用戶數據，比如模擬量轉換數據，相當于200里面的V區，歐姆龍PLC的W區。

FC:函數，英文名Function。我們常常在FC函數中寫一些需要重復執行的代碼，可以在程序不同地方調用，可以被OB調用，也可以被FC調用。使用FC可以簡化我們需要重復執行的任務，提高代碼的運行效率。FC類似于200的子程序。

FB:FC+DB組合,意思是含有DB塊的FC函數,與FC的區別是當函數調用結束后，通過Static變量仍然可以保留數值，經常用于調用間的數據共享。

OB組織塊

當我們新建一個程序時，系統會自動建立一個Main[OB1]程序，該程序會在PLC的每個掃描周期被調用。Main程序和200里面的主程序，是一個同樣的概念。也類似于C里面的Main ,即為函數入口點，我們可以在Main程序里面調用各種函數和塊。下面的圖是在程序中調用一個FC和FB，然后在FC中調用另外一個FC，形成嵌套調用。

注：

、、<調用FC>、<調用FB>是別名，方便我們記憶和理解，真正的地址在[.....]中，如OB1,FC2,FC1,FB1等等。

圖1 Main程序

圖2 Main調用結構

圖1顯示了Main程序具體內容，圖2顯示了Main程序的調用結構。圖中很多元素的概念，我們暫時不需要了解，但是可以看到一些整體概念，Mian程序包含程序段1(NW1)和程序段2(NW2),在Main的調用結構中包含了3個元素test、調用FB和調用FC。其實應該是4個，還有一個嵌套在<調用FC>中，點擊<調用FC>左側箭頭，出現如下圖所示

圖3 FC嵌套調用

圖4 OB分類

我們來分析上圖中的OB類型。OB塊主要用于程序循環、啟動、延時中斷、循環中斷、硬件中斷、HSC中斷、診斷錯誤和時間錯誤八大事件。OB塊還有兩個屬性是編號和優先級，優先級越高，中斷級別越高。在同樣的優先級別，OB編號越小，越優先執行。從圖1中，我們看到Main程序的地址在OB1，是一個循環運行程序，優先級為1較低。時間錯誤事件的優先級高，當發生該事件時，會暫停執行Main程序，優先執行時間錯誤事件OB塊。程序循環OB類塊的編號屬性為"1;>=123"，意為我們可以創建多個類似OB塊。因為新建程序默認OB編號為1，假設我們要創立該事件類型OB塊，那么默認編號為123起，同時OB1的執行要優先于OB123。診斷錯誤事件OB塊和時間錯誤OB塊只有一個。

圖5 添加OB新塊

圖6 手動選擇創建編號

圖5 添加OB新塊界面，我們可以看到，在紅色矩形框處，OB編號數值為123，我們選擇的創建方式為自動。如果你想起用別的編號，可以選擇手動方式，同時可以選擇創建OB塊采用的語言。大家不妨自己試一試哦。

這里講解幾個常用的OB類型塊使用，其他類型OB塊使用，大家可以翻閱系統編程手冊。

程序循環事件OB塊(program cycle)：該塊主要用于執行循環運行的程序，一般一個程序中創建一個便可以，就是默認的Main程序(OB1)，我們可以通過調用FC和FB來實現其他功能。系統CPU每個掃描周期都會執行該類型OB塊。

啟動事件OB塊(Startup):該塊主要用于初始化變量，當PLC斷電重啟或者CPU從STOP切換為RUN時候執行，往后不再運行，也就是只運行一次。我們新建一個DB1塊，添加兩個，設置初始值，如下圖所示：

圖7 添加DB塊變量

然后新建一個Startup事件OB塊，寫如下程序(SCL語言)：

圖8 Startup事件OB塊程序

我們可以看到該類型OB塊編號為100，如果再建一個該類型OB塊，編號必須>=123。然后我們下載程序，這里順便提一下下載選項，如下圖所示：

圖9 下載選項

如果是初次下載，選擇"硬件和軟件（僅更改）"。如果不是初次，可以選擇你修改的部分，這樣會提高下載速度。

圖10 程序運行結果

循環中斷事件OB塊(Cyclic interrupt):常常用于需要定時執行的任務，比如我們需要1秒鐘采樣50個模擬值，我們可以把循環時間設置為20毫秒。可能會有人問，為什么不采用普通定時器每隔20毫秒采樣一次呢？因為普通定時器會受到CPU掃描周期的影響。在PID程序中，我們需要采用循環中斷事件來調整計算PID輸出。

圖11 添加循環中斷事件OB塊

在實驗程序里，通過INC指令把DB1塊里面的變量，每隔1秒加1，運行效果如下：

圖12 循環中斷事件OB

我們會看到在OB30這個程序塊里面,"Data".Var2的值會每隔1秒變化，如果把INC指令放在Main[OB1]里面會是什么情況呢？

診斷錯誤事件OB塊(Diagnostic error interrupt):當PLC發生故障時，會觸發該事件；解除故障時，也會觸發該事件，在該模塊里面，我們可以讀到故障信息。

圖13 添加診斷錯誤事件OB塊

在實驗程序里，我們需要捕捉模擬量輸入的溢出錯誤，所以需要對模擬量輸入進行如下配置：

圖14 添加溢出診斷功能

圖15 AI通道硬件標識符

在配置硬件組態時，TIA PORTAL 將為每個硬件對象（如模塊、接口或模塊端口，甚至是智能設備的傳輸區）自動分配硬件標識符，相當于我們的身份證號碼，。

圖16 診斷程序

在診斷程序中，我們可以獲取錯誤IO狀態，硬件標識符和通道，并添加了STP指令。當錯誤發生時候，使PLC處于STOP狀態，若不添加STP指令，PLC仍以RUN狀態運行。

圖17 診斷運行結果

通過讀取IO_State,LADDR和Channel三個變量，IO狀態以二進制格式顯示，第4位為1，所以會出現錯誤。具體每個變量含義請看下圖：

圖18 診斷錯誤中斷 OB 的啟動信息

結束語

這期我們主要講解TIA PORTAL 編程中一個非常重要的元素OB塊，該內容不僅適合于1200，同樣也適用于1500,300,400。由于1200本身的功能限制，1200的知識點還是與其他型號有所區別。與200相比，則是程序結構分類更為精細。希望我通俗易懂的講解，能讓大家快速領悟到OB塊的強大之處并且能快速上手。在本期的講解中，若有不明之處，歡迎留言哦，同時歡迎指出錯誤。留言問題，我會定期做統一解答。