西门子PLC中函数FC的使用方法

来源：电气控制与PLC应用

函数和函数块作为模块化编程的重要组成部分，在PLC 用户程序中有着相当频繁的应用。两者在生成与使用的过程中都有一定的相似，且都不能单独使用。而需要赋予特定的功能，由组织块(OB)直接或者间接进行调用。

函数(FC)是用户程序中不带存储器的代码块，可以视为具有一定功能的独立子程序，可以在OB 中进行调用。其内的程序编写与在 OB 主程序中相同，用户在函数中编写程序，在其他代码块中调用该函数时将执行此程序。函数FC有两个作用：

1)作为子程序使用，即将相互独立的控制设备分成不同的FC编写，统一由OB块调用，这样就实现了对整个程序进行结构化划分，便于程序调试及修改，使整个程序的条理性和易读性增强。

2)可以在程序的不同位置多次调用同一个函数，即函数中通常带有形参，通过多次调用，并对形参赋值不同的实参，可实现对功能类似的设备统一编程和控制。

函数接口区：

每个函数都带有形参接口区，在接口区可以自定义函数的局部变量。FC 接口区的参数表中包括 Input(输入参数)、Output(输出参数)、InOut(输入/输出参数)、Temp(临时变量)、Constant(常数)、Return(返回值)，每种形参类型可以定义多个变量，形参接口用于进行数据传递。本地数据包括临时数据及本地常量。函数接口区如图1所示。

•Input(输入参数)：只读参数，调用函数时将用户程序的数据传递到函数中，调用的实参可以为常数或 I0.0、IB1 此类具体输入地址。

•Output(输出参数)：只写参数，调用函数时将函数执行结果传递到用户程序中，调用的实参只能为 Q0.0、QB1 此类具体输出地址。

•InOut(输入/输出参数)：读/写参数，接收数据后进行运算，然后将结果返回。调用的实参不能为常数，可用于函数、函数块。

•Temp(临时变量)：用于存储临时中间结果的变量，不参与数据的传递，临时变量在函数调用时生效。应遵循先赋值后使用的原则。

•Constant(常数)：在块中使用，且带有声明符号的常量。可用于函数、函数块和组织块。注：局部常量不显示在背景数据块中。

•Return(返回值)：返回到调用块的值。

图1 函数接口区

1.无形参函数(子程序功能)

在函数的接口数据区中可以不定义形参变量，即调用程序与函数之间没有数据交换，只是运行函数中的程序，这样的函数可作为子程序调用。使用子程序可将整个控制程序进行结构化划分，清晰明了，便于设备的调试及维护。例如控制三个相互独立的控制设备，可将程序分别编写在三个子程序中，然后在主程序中分别调用各个子程序，实现对设备的控制，程序结构如图2所示。

注意：子程序中也可以带有形参，是否带有形参应根据实际应用而定。

图2 无形参函数FC调用

2.带有形参的函数

在应用中常常遇到对许多相似功能的设备进行编程。例如控制三组电机，每个电机的运行参数相同，如果分别对每一个电机编程，则除输入输出地址不同外，每个电机控制程序基本相同，重复编程的工作量比较大。使用函数可以将一个电机的控制程序作为模板，在程序中多次调用该函数，并赋值不同的参数，即可实现对多个电机的控制。注意：函数的形参只能用符号名寻址，不能用绝对地址。下面以创建的一个例子进行说明。

函数的创建

打开博途软件的项目视图，创建一个新项目。用鼠标双击项目树下的“添加新设备”，添加CPU 1215C，如图3 所示。

图3 添加PLC

单击项目视图下的“PLC_1”，继续单击“程序块”，用鼠标双击下边的“添加新块”，打开“添加新块”对话框后，单击其中的“函数”标志，FC 的默认编号为 1，默认的语言为 LAD(梯形图)，单击“确定”按钮。此时返回项目树文件夹，在其“程序块”下可以看到新生成的FC1。FC1 的创建过程如图 4 所示。

图4 函数生成

在接口区可以自定义函数的参数，如图5,6所示。

图5接口参数区

图6 接口参数的定义

双击新建立的 FC，进行程序编写，如图 7 所示，此时的“输出”不是单纯意义上的输出，同时对该变量赋予了一个常开触点，因此需要在 InOut下定义该变量。(Inout既做输入又做输出，在FC中做自锁时，要把这个“输出”放在inout中。因为做自锁时，有需要读入“输出”这个参数的原因，然后形成自锁)

图7 程序编写

在定义变量后，函数(FC)中所使用的参数只以“名称”的形式出现，这些由“名称”给出的参数被称为形参。在调用块中对“名称”所赋予的具体数值或具体地址，如100、I0.0、MB1等，被称为实参。如图8所示。

图8 给形参赋值

在主程序中调用在FC 内部定义的变量时，为各个形参指定对应的实参。然后双击主程序“Main[OB1]”，将项目树下的“块_2”拖到右侧的程序区的水平“导线”上，在程序中可以对函数进行多次调用，并赋予不同的实参，由此对多个变量重复 相同操作，实现模块化编程，极大程度上简化了程序结构。如图9所示。

图9 函数子程序调用