S7 PLC的控制器：自定義擴展

SIMATIC S7的模塊化控制器
可隨時通過可插拔I/O模塊、功能和通訊模塊靈活地進行擴展，為用戶的需求提供量身定做的解決方案。根據用戶的應用范圍可以從性能，范圍和接口選擇等方向進行選擇。我公司的模塊化PLC也表現為高可用性或故障安全的安全系統。

上海翰粵是西門子工控及自動化產品*分銷商咨詢！

：鄭轅鴻（銷售工程師） 

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功能塊使用問題

編寫控制程序作為自控工程師來說是家常便飯，在調試過程中遇到問題在所難免，這回聊聊在中常遇到的這樣一類問題：

在OB1中多次調用同一個FC，為什么只有*個執行輸出正常？

在以前項目中使用正常的FC，拿到另一個項目使用，實現的功能*相同，但是執行結果就是不正確？

這類問題的共同點就是在特定的條件下執行正常，例如使用M地址做實參正常，用DB地址做實參就錯誤。

通過下面這段程序我們模擬重現這類問題。

FC5程序實現的功能是：當Bool_Input為false時用Int_Input整數值更新輸出int_Output，當Bool_Input為true時，停止更新輸出值，保持zui后的輸出值。

FUNCTION FC 5 : VOID

TITLE =

VERSION : 0.1

VAR_INPUT

Bool_input : BOOL ;

int_Input : INT ;

END_VAR

VAR_OUTPUT

int_Output : INT ;

END_VAR

BEGIN

NETWORK

TITLE =

L P##int_Output;

LAR1 ; //int_Output地址

A #Bool_input;

JC _000;

L #int_Input;

T #int_Output;

_000: BEU ;

END_FUNCTION

在OB1中調用很正常，而且使用不同M地址多次調用也沒有問題，看上去似乎很*呵呵，如果將實參地址都更換為不同的DB地址試試呢，將*個FC5 修改為int_Output:=DB1.DBW0，第二個FC5修改為int_Output:=DB1.DBW2，當M10.0=true，M10.1=false時，你會發現DB1.DBW0和DB1.DBW2里的值一樣，會跟著MW4變化！

CALL FC 5

Bool_input:=M10.0

int_Input :=MW0

int_Output:=MW2 //DB1.DBW0

CALL FC 5

Bool_input:=M10.1

int_Input :=MW4

int_Output:=MW6 //DB1.DBW2

問題出在哪呢？從程序來看，當Bool_Input=false時，int_Input賦值給int_Output，而Bool_input=true時，程序直接就從FC5返回了，沒有對int_Output做任何操作。通過查看in_Output地址可以發現，在使用M區地址時，int_Output使用的地址就是實參地址M區地址，而使用DB區地址時，int_Output使用的地址是V區地址，也就是OB1的L區地址，由于系統對于L區地址是動態分配的，即調用FC時臨時分配L區，從FC返回時釋放L區，這就導致同一個L區可能被多個FC讀寫，也就是說L區中變量的內容是不確定的。而由于系統不會自動對M區地址進行操作，所以使用M區地址時*正常。

解決問題的方法就是在使用臨時變量時，先賦值再使用。在這段程序中只要將int_Output修改為輸入輸出參數就行了。

VAR_IN_OUT

int_Output :INT ;

END_VAR

調用FC時系統將DB1.DBW0中的值先保存在V區（給臨時變量賦值），從FC中返回時將V區的值再保存到DB1.DBW0中，這樣即使多次調用FC也不會出錯。

FAQ常問問題: 為什么函數會偶爾在OUT參數中產生錯誤的返回值?當輸入輸出參數時需要注意些什么 ?

http://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/189227

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流量累計問題

zui近連續遇到客戶咨詢流量累計的問題，其實這個問題幾年前西門子就提供相關的解決方法了。詳細信息可以參考如下連接：

http://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/23061633

只是由此引出的幾個問題，期望與用戶分享。

問題1：自行編寫流量累計程序。

自行編寫流量累計程序的原理，其實就是積分的zui原始算法概念，把單位小間隔時間內的瞬時流量乘以單位間隔時間，得到單位小間隔時間內的流量，再把這些小流量累加起來，就的到了累計流量。

在流量累計編程中經常會遇到實數加法問題，實數加法運算的注意事項也應當引起編程人員的重視，請看下例程序（假設其在OB35中被調用，目的為每隔一定時間間隔就累計一次流量）

L MD0 //累計流量存儲值

L MD4 //流量瞬時值

+R

T MD 0

以上的程序是否存在問題？很多用戶會認為沒有問題，但實際情況是此程序在運行一段時間后就將出現錯誤。此程序在運行之初是正常的，因為累計流量初始值及流量瞬時值都為一個很小的浮點數，兩數相加后，結果正確。但是當一段時間后，累計流量的數值逐漸增大，當它與瞬時流量的數值相差很遠的時候，兩者執行加法操作后，瞬時流量的數值將被忽略掉（如9999990.0與0.2做加法操作）。其實具備計算機常識的人都應當清楚這一點，這是由于浮點數的存儲機制造成的，是所有計算機方面編程都需要考慮的問題。這個問題可以通過使用二次累加或多次累加的方法來解決。

特別提示：避免數量級相差太多的浮點數之間進行運算。

很多用戶反映“加法指令不好用了”，很有可能就是數量級相差很多的實數進行了加法運算。

問題2：累計流量誤差問題

對于積分算法，取小的矩形對流量進行累計，肯定是矩形劃分越細，誤差越小，*是不可能的。

問題3：流量計與PLC構成的系統的誤差

流量計有多種多樣，下面舉些例子:

3.1流量計本身沒有累計流量功能，但可以把瞬時流量以模擬量的方式（例如4-20mA）輸出。

此時累計流量的zui大誤差可以估算為：

流量計本身誤差 * 流量計D/A誤差 * 模擬量模塊A/D誤差 * PLC流量累計算法誤差

假設上面所有誤差都是1%，則zui后的誤差約為：4.06%

1.01*1.01*1.01*1.01=1.0406

提示：對于廉價流量計，本身的瞬時流量誤差可能就是3%，所以這樣的系統累計流量的誤差可能還要大些。

3.2流量計本身沒有累計流量功能，但可以把瞬時流量以數字量的方式輸出。

有些流量計提供數字量接口，可以連接PLC的數字量輸入模板，流量計每流過一定流量后（例如0.1噸），此輸入點就導通一次，PLC就把累計流量累加0.1噸即可。

提示：此類系統避免了A/D，D/A轉化的誤差，以及PLC累計算法誤差。但是會出現一定時間內累計流量不變化的情況，實時性不好（每0.1噸累積的時間）。

3.3流量計本身有累計流量功能，同時可以把瞬時流量以模擬量的方式（例如4-20mA）輸出，但無法將累計流量數值送出。

提示：流量計本身累積流量的數值，zui后很有可能與PLC的累計流量數值相差很大，原因可能是多方面造成的，除去系統累計流量誤差（參見3.1）的因素，如果PLC系統檢修時，流量計還計量，則PLC無法累積這部分流量。

3.4流量計本身有累計流量功能，同時可以通過通信的方式，把瞬時流量及累計流量數值送給PLC。

提示：這種情況，當然系統的成本要提高。

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