{心中有空間,夢(mèng)想就有可能}

                 {西門(mén)子與客戶(hù)攜手,讓關(guān)鍵所在,逐一實(shí)現(xiàn)}

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西門(mén)子S7-200子程序，多次調(diào)用的“怪”現(xiàn)象

在S7-200編程中，子程序想必大家都用過(guò)，使用子程序可以更好地組織程序結(jié)構(gòu)，便于閱讀和調(diào)試，也可以縮短程序代碼。但是使用子程序也有一些需要注意的地方，除了子程序在同一周期內(nèi)被多次調(diào)用時(shí)，不能使用上升沿、下降沿、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器之外，還有子程序中局部變量的特點(diǎn)，在編程多次調(diào)用帶參數(shù)子程序時(shí)要特別注意。下面就是前些天熱線上遇到的一個(gè)Case，非常有代表性，在這里跟大家分享。
E：您好，西門(mén)子技術(shù)支持。
C：您好，我想問(wèn)下，200子程序是不是多次調(diào)用時(shí)會(huì)不好使？
E：不會(huì)啊，您是不是在子程序里使用了沿指令或者定時(shí)器？
C：沒(méi)有啊，我就編了一句很簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)程序，開(kāi)關(guān)閉合，線圈導(dǎo)通，然后主程序里調(diào)用了兩次這個(gè)子程序，結(jié)果第一個(gè)I點(diǎn)閉合了，兩個(gè)Q點(diǎn)都導(dǎo)通了。
E：（心里活動(dòng)：看來(lái)是和子程序的局部變量有關(guān)了，估計(jì)客戶(hù)程序邏輯有問(wèn)題）那請(qǐng)您描述一下您的子程序吧，我?guī)湍纯础?/span>
于是客戶(hù)描述了一下自己的程序，大致了解了之后告知客戶(hù)我這邊測(cè)試下，稍后回復(fù)。
客戶(hù)的程序是這樣的：
子程序：是個(gè)常見(jiàn)的自保持邏輯，接口參數(shù)如紅框所示。

圖. 01
主程序：調(diào)用了兩次上面的子程序，實(shí)現(xiàn)I0.0和I0.1控制Q0.0的閉合和斷開(kāi)，I0.2和I0.3控制Q0.1的閉合和斷開(kāi)。

圖. 02
那么在線測(cè)試下程序執(zhí)行情況，發(fā)現(xiàn)果然如客戶(hù)所描述的，I0.0為1后，Q0.0和Q0.1都為1了。見(jiàn)下圖.03所示。而如果閉合I0.2，則Q0.0和Q0.1都斷開(kāi)。

圖. 03
為什么會(huì)這樣呢？首先我們先明確子程序局部變量的特點(diǎn)。局部變量的變量類(lèi)型分為四種：IN，IN_OUT，OUT和TEMP，局部變量存儲(chǔ)區(qū)是在子程序調(diào)用時(shí)開(kāi)辟的，子程序調(diào)用完成，局部變量占用的存儲(chǔ)空間釋放。
我們來(lái)分析下客戶(hù)的子程序。
在主程序第一次調(diào)用子程序時(shí)，如果I0.0為1，I0.1為0，它們將自身值分別傳給輸入局部變量#AA和#BB，子程序中程序邏輯執(zhí)行如下圖.04所示。此時(shí)局部變量#CC值為1，子程序完成，#CC將值傳送到輸出參數(shù)Q0.0上，使其置1。根據(jù)局部變量的特點(diǎn)，子程序第一次調(diào)用完成后，局部變量存儲(chǔ)區(qū)釋放。

圖.04

那么當(dāng)主程序第二次調(diào)用該子程序時(shí)，開(kāi)辟臨時(shí)存儲(chǔ)空間，但是此時(shí)的存儲(chǔ)空間與第一次調(diào)用時(shí)開(kāi)辟的不一定一致?？墒?，也有可能由于程序簡(jiǎn)單，仍然使用第一次調(diào)用時(shí)占用的存儲(chǔ)空間。如果這種情況發(fā)生了，那么第一次調(diào)用時(shí)已經(jīng)將#CC的L0.2置了1，而此值依舊存在，那么第二次調(diào)用時(shí)雖然輸入?yún)?shù)I0.2和I0.3為0 ，但是#CC（L0.2）為1，由于客戶(hù)的子程序邏輯有自保持部分，所以最后L0.2的邏輯結(jié)果仍然是1。子程序完成后，#CC將值傳送到輸出參數(shù)Q0.1上，使其置1。所以就會(huì)出現(xiàn)客戶(hù)反映的那種問(wèn)題。
那么該如何避免這種情況呢？
大家是否還記得剛剛介紹局部變量參數(shù)類(lèi)型時(shí)除了IN, OUT類(lèi)型外，還有一種類(lèi)型叫IN_OUT，這種類(lèi)型的參數(shù)是先讀入，然后再寫(xiě)出，這里我們就可以利用它的特點(diǎn)解決上面的問(wèn)題。
下面對(duì)子程序的參數(shù)進(jìn)行修改，將原先的#CC變量類(lèi)型改為IN_OUT。如下圖所示：

圖.05
主程序結(jié)構(gòu)不變，如下所示，可以看到由于#CC的類(lèi)型是IN-OUT，它在子程序塊的接口位置也轉(zhuǎn)到了左側(cè)輸入側(cè)。

圖.06
下面再次將I0.0置1，其他輸入都為0，監(jiān)控程序狀態(tài)，如圖.07所示，可以看到只有Q0.0為1，Q0.1狀態(tài)為0。而如果將I0.1置1， Q0.0被復(fù)位，Q0.1還是0，這樣就符合客戶(hù)的控制要求了。

圖.07
同樣，如果只給I0.2置1，那么也只有Q0.1會(huì)亮，不會(huì)再影響Q0.0。
了解了IN_OUT類(lèi)型變量的特點(diǎn)，就不難分析以上的結(jié)果。因?yàn)槊看握{(diào)用子程序時(shí)，局部變量#CC都會(huì)先去讀取輸入?yún)?shù)Q0.0或Q0.1的狀態(tài)，所以即使兩次調(diào)用子程序時(shí)，#CC變量使用的同一區(qū)域，該區(qū)域的值也會(huì)在開(kāi)始被Q點(diǎn)的狀態(tài)所修改，就不存在兩次調(diào)用相互影響的情況了。
另外，如果在子程序一開(kāi)始就添加一條指令，對(duì)局部變量#CC進(jìn)行賦初值（如圖.08），也可以避免臨時(shí)變量區(qū)數(shù)值不定的問(wèn)題，您可以嘗試測(cè)試下。

圖.08
所以，在編寫(xiě)200子程序時(shí)要特別注意局部變量的特點(diǎn)，一旦出現(xiàn)多次調(diào)用不正常的情況，就可以從局部變量的特點(diǎn)出發(fā)分析，看看是不是存在隱患。善加利用IN_OUT變量也許可以解決許多問(wèn)題。

運(yùn)用VC#編程通過(guò)OPC方式實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與西門(mén)子PLC通訊

1、 配置OPC服務(wù)器
對(duì)于服務(wù)器的配置與同步通訊的配置一樣，這里不需再講解，若有不清楚的，可以參閱之前發(fā)布的<運(yùn)用VC#編程通過(guò)OPC方式實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與西門(mén)子PLC通訊>
2、 OPC編程
變量組、項(xiàng)的命名規(guī)則與同步通訊的一樣，這里不再描敘，下面主要就開(kāi)發(fā)一個(gè)異步通訊類(lèi) AsynServer來(lái)講解如何編程。
<1>、引用
在VC#開(kāi)發(fā)環(huán)境中添加對(duì)OpcRcw.Da庫(kù)以及OpcRcw.Comn庫(kù)的引用，該庫(kù)屬于.NET庫(kù)，不屬于COM庫(kù)，西門(mén)子雖然編寫(xiě)了類(lèi)庫(kù)，以提供對(duì).NET平臺(tái)的支持，但這些類(lèi)庫(kù)仍然難于編程，里面包含了大量的在托管和非托管區(qū)傳輸數(shù)據(jù)，因此我們需要在它的基礎(chǔ)上再開(kāi)發(fā)一個(gè)類(lèi)庫(kù)，以簡(jiǎn)化以后的編程，首先在類(lèi)的開(kāi)頭使用命名空間：
using OpcRcw.Comn;
using OpcRcw.Da;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Collections;
<2>、編程
異步編程的原理就是在OPC服務(wù)器那邊檢測(cè)當(dāng)前活動(dòng)的變量組，一但檢測(cè)到某一個(gè)變量，譬如變量Q0.0從1變成0，就會(huì)執(zhí)行一個(gè)回調(diào)函數(shù)，以實(shí)現(xiàn)針對(duì)變量發(fā)生變化時(shí)需要實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作，在這里可以采用委托來(lái)實(shí)現(xiàn)該功能。
1、 在命名空間的內(nèi)部、類(lèi) AsynServer聲明之前添加委托的申明：
// 定義用于返回發(fā)生變化的項(xiàng)的值和其對(duì)應(yīng)的客戶(hù)句柄
public delegate void DataChange(object[] values,int[] itemsID);
2、 該類(lèi)繼承于西門(mén)子提供的庫(kù)接口IOPCDataCallback
public class AsynServer:IOPCDataCallback
在類(lèi)的開(kāi)頭部分聲明變量：
struct groupStru
{
public int groupID;
public object groupObj;
}
internal const int LOCALE_ID = 0x407; //本地語(yǔ)言
private Guid iidRequiredInterface;
private string serverType="";
private int hClientGroup = 0; //客戶(hù)組號(hào)
private int nSvrGroupID; // server group handle for the added group 
private Hashtable hashGroup; //用于把組收集到一起
private int hClientItem=0; //Item號(hào)
3、編寫(xiě)構(gòu)造函數(shù)，接收委托參數(shù)已確定當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)需要執(zhí)行的方法入口點(diǎn)：
//創(chuàng)建服務(wù)器
//svrType 服務(wù)器類(lèi)型的枚舉
//dataChange 提供用于在數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)需要執(zhí)行的函數(shù)入口
public AsynServer(ServerType svrType,DataChange dataChange)
{
switch(svrType)
{
case ServerType.OPC_SimaticHMI_PTPR
serverType="OPC.SimaticHMI.PTPro";break;
case ServerType.OPC_SimaticNET:
serverType="OPC.SimaticNET";break;
case ServerType.OPC_SimaticNET_DP:
serverType="OPC.SimaticNET.DP";break;
case ServerType.OPC_SimaticNET_PD:
serverType="OPC.SimaticNET.PD";break;
case ServerType.OPCServer_WinCC:
serverType="OPCServer.WinCC";break;
}
hashGroup=new Hashtable(11);
dtChange=dataChange;
}

4、創(chuàng)建服務(wù)器
// 創(chuàng)建一個(gè)OPC Server接口
//error 返回錯(cuò)誤信息
//若為true，創(chuàng)建成功，否則創(chuàng)建失敗
public bool Open(out string error)
{
error="";bool success=true;
Type svrComponenttyp ;
//獲取 OPC Server COM 接口
iidRequiredInterface = typeof(IOPCItemMgt).GUID;
svrComponenttyp = System.Type.GetTypeFromProgID(serverType);
try
{
//創(chuàng)建接口
pIOPCServer =(IOPCServer)System.Activator.CreateInstance(svrComponenttyp);
error="";
}
catch (System.Exception err) //捕捉失敗信息
{
error="錯(cuò)誤信息:"+err.Message;success=false;
}
return success;
}
5、 編寫(xiě)添加Group的函數(shù)
///