西门子300模块6ES7331-7PF11-0AB0

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西门子STEP7 & 博途(TIA Portal)在程序设计中引入了这种把复杂任务简单化的思想，可以把整个项目程序，划分成小的子程序，分别对子程序进行编程。这些划分的子程序，被称为“块”，“块”之间通过逻辑关系调用或者被调用。这种把复杂程序划分成小的“块”的编程方法，称为“模块化程序设计”。

模块化程序设计的逻辑清晰、组织结构透明，增加了程序的可理解性和可维护性，易于修改、调试和检查错误。创建好的“块”可以一劳永逸的重复使用，减少了编程的工作量，提高了工作效率。

在上一篇文章《PLC基础篇之PLC的诞生及工作原理》中我们讲过，PLC内部的程序包括操作系统程序和用户程序两种。操作系统本身的程序设计不在今天的讨论范围之内，这里我们主要讨论的是操作系统与用户程序的接口及用户程序本身的模块化设计。

组织块（Organization Block,OB）是操作系统和用户程序的接口，操作系统通过调用特定的组织块，来完成特定的功能。用户的程序要写到组织块中才能被调用。

组织块（OB）可以分为启动组织块，循环调用组织块和中断组织块。

启动组织块：CPU从停止模式切换到启动模式时，操作系统会调用一次启动组织块（注意：仅调用一次）。启动组织块的主要作用是用来初始化一些变量。

上面说的都是操作系统和用户程序接口的组织架构，下面谈谈用户程序的模块化设计；

在用户程序中，我们可以把完成某个功能的代码，保存成一个“块”，称为“功能块（Function Block，FB）”或“功能（Function，FC）”。“功能块（FB）”和“功能（FC）”都是能完成某种特定功能的代码的集合，是一个子程序。它们的不同之处在于：“功能块（FB）”需要有特定的数据块（Data Block，DB）来保存静态变量；而“功能（FC）”没有静态变量，因此不需要特定的数据块。

“功能块（FB）”所需要的特定的数据块（DB），被称为背景数据块（Instance Data Block）。背景数据块的属性是私有的，它只能被它所属的功能块（FB）访问。

与背景数据块相对应的另一种数据块，是全局数据块（Global Data Block）。全局数据块是公有的，可以被所有的“功能块（FB）”或者“功能（FC）”访问。

在设计复杂项目的时候，可以把项目分成的子任务设计成功能块（FB）或功能（FC）。功能块（FB）或功能（FC）之间可以相互调用，当被调用的功能块内部又调用另一个功能块时，这种调用称为“嵌套调用”，调用的层数称为“嵌套深度”。不同的CPU支持的嵌套深度不同，使用时需要查看下手册；比如：CPU 1215C的嵌套深度

PLC的CPU中有两类程序：一类是操作系统，它由PLC的厂家设计并在出厂前固化到CPU中；另一类是用户程序，它是由编程人员根据实际需要设计的、完成特定功能的程序；

操作系统预留一些接口（Interface）给用户程序。通过这些接口，操作系统可以控制用户程序的执行。一般有两种接口：主程序接口和中断程序接口。

主程序接口是正常情况下用户程序运行的起点。PLC的这种设计思想与计算机编程是一样的。我们知道，在C语言的编程中，程序的运行起始于Main函数。在Main函数中，按照从上到下的顺序依次执行代码。Main函数是操作系统执行用户程序的接口。