西门子授权总经销商 S7-1200 6ES7954-8LE03-0AA0 12M 存储卡
SIMATIC S7，存储卡 用于 S7-1x00 CPU/SINAMICS， 3，3V Flash，12 MB
数据块 (DB) 在用户程序中创建数据块 (DB) 以存储代码块的数据。用户程序中的所有程序块都可访问全局 DB中的数据，而背景 DB 仅存储特定功能块 (FB) 的数据。 相关代码块执行完成后，DB 中存储的数据不会被删除。有两种类型的 DB：• 全局 DB 存储程序中代码块的数据。任何 OB、FB 或 FC 都可访问全局 DB 中的数据。 • 背景 DB 存储特定 FB的数据。背景 DB 中数据的结构反映了 FB 的参数（Input、Output 和 InOut）和静态数据。（FB的临时存储器不存储在背景 DB 中。） 说明 尽管背景 DB 反映特定 FB 的数据，然而任何代码块都可访问背景 DB 中的数据。您还可以在 RUN 模式下修改和下载数据块 (页 1236)。 只读数据块 可将 DB 组态为只读： 1. 在项目浏览器中右键单击相应DB，然后在右键快捷菜单中选择“属性”(Properties)。 2. 在“属性”(Properties)对话框中选择“特性”(Attributes)。 3. 选择“在设备中写保护数据块”(Data blockwrite-protected in the device) 选项并单击“确定” (OK)。 已优化的数据块和标准数据块您还可以将数据块访问组态为已优化。如果数据块未优化，则将其视为标准数据块。标准 DB 与 STEP 7 Classic编程工具以及经典的 S7‑300 和 S7‑400 CPU 兼容。可优化访问的数据块无固定的定义结构。数据元素在声明中仅包含一个符号名，在块中没有固定地址。CPU 会将元素自动存储到块的可用存储区中，以免在存储器中留下间隙。这样一来，便可*优化地利用 存储器容量。要设置对数据块的优化访问，请按以下步骤操作： 1. 在 STEP 7 项目树中展开程序块文件夹。 2.右键单击数据块并从上下文菜单中选择“属性”(Properties)。 3. 为属性选择“优化块访问”(Optimized blockaccess)。 编程概念 7.3 使用块来构建程序 S7-1200 可编程控制器 180 系统手册, V4.6 11/2022,A5E02486685-AP 请注意，默认情况下会为新数据块选中优化块访问。如果取消选择“优化块访问”(Optimized blockaccess)，则块将采用标准访问。 说明 函数块及其背景数据块的块访问类型 请确保以下情况：如果函数块的设置是“Optimizedblock access”(优化的块访问)，则该函数 块的背景数据块的设置也应该是“Optimized blockaccess”(优化的块访问)。同样，如果没有 为该函数块选择“Optimized blockaccess”(优化的块访问)，从而该函数属于标准访问类型， 则应确保背景数据块也为标准类型，而不是优化的块访问类型。如果没有兼容的块访问类型，那么在函数块执行期间从人机界面对该函数块的 IN/OUT 参数 值所做的更改可能会丢失。 7.3.5创建可重复使用的代码块 使用项目浏览器中“程序 块”(Program blocks) 下的 “添加新块”(Add new block)对话框创建 OB、 FB、FC 和全局 DB。 创建代码块时，需要为块 选择编程语言。无需为 DB 选择语言，因为它仅用于 存储数据。选中“添加新对象并打开” (Add new and open) 复选 框（默认），在项目视图 中打开代码块。可存储想要在库中重复使用的对象。每个项目都有一个与之相连的项目库。除项目库外，您还可以创建可在多个项目中使用的任意数量的全局库。由于库彼此兼容，因此可以复制库要 素并将其从一个库移动到另一个库。库可用于创建块的模板：首先将块粘贴到项目库中，随后在其中进一步开发块。*后，将块从项目库复制到全局库。可将全局库共享给正在使用项目的其他同事。他们可使用块并根据 需要进一步调整块以满足各自的需求。 编程概念 7.3使用块来构建程序 S7-1200 可编程控制器 系统手册, V4.6 11/2022, A5E02486685-AP 181有关库操作的详细信息，请参见 TIA Portal 信息系统。 7.3.6 向块传递参数 函数块 (FB) 和函数 (FC)有三种不同接口类型： • IN • IN/OUT • OUT 函数块和函数通过 IN 和 IN/OUT接口类型接收参数。块对这些数据进行处理，此后，通过 IN/OUT 和 OUT 接口类型将返回值传回调用者。用户程序采用以下两种方法中的某一种传递参数。 传值 用户程序以“传值”(call-by-value)方式将参数传递给某个函数时，用户程序会将实际参数值 复制给块的 IN 接口类型的输入参数。该操作期间，被复制值要求使用额外存储空间。“My_int” ٬： 31 FC / FB IN value: 31 当用户程序调用该块时，会复制这些值。 传引用用户程序以“传引用”(call-by-reference) 方式向某个函数传递参数时，用户程序将引用 IN/ OUT接口类型的实参地址，不进行值复制操作。该操作过程不需要额外的存储空间。 "My_string" ٬：'test' FC / FBIN/OUT ৲㘳 "My_string"
当用户程序调用该块时，会引用实际参数的地址。 说明 通常情况下，针对结构变量使用 IN/OUT接口类型（例如，ARRAY、STRUCT 和 STRING），避 免不必要地增大所需的数据存储器。 块优化和参数传递对于简单数据类型（例如，INT、DINT 和 REAL 型），用户程序可以以“传值”方式传递函数块的参数。传递复杂数据类型（例如，STRUCT、ARRAY 和 STRING）时，可以采用“传引 用”方式。用户程序传递的函数块参数通常在和该函数块相关的背景数据块 (DB) 中： •通过将参数复制给背景数据块，或者，复制位于背景数据中参数，用户程序可以以“传 值”方式传递简单数据类型（例如，INT、DINT 和REAL）的参数。 • 用户程序将复杂数据类型（例如，STRUCT、ARRAY 和 STRING）复制到用于 IN 和 OUT 参数类型的背景数据块中，或者，复制位于该背景数据块中的复杂数据类型。 • 对于 IN/OUT接口类型，用户程序以“传引用”方式传递复杂数据类型。 数据块可以创建成“优化的”或“标准的”（未优化）数据块。优化型数据块的体积小于非优化型数据块。优化型数据块和非优化型数据块中的数据元素顺序不一样。有关优化块的讨 论，请参见 S7‑1200/1500、STEP 7(TIA Portal) S7 编程指南（2018 年 12 月） (https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/81318674/en)中的“优化块”章节。可以创建用来处理优化或非优化数据的函数块和函数。可以选择复选框“优化块访问” (Optimized blockaccess)，将其作为块的属性。默认情况下，用户程序会优化程序块；程序 块期望传递给该块的数据采用优化格式。用户向某个函数传递复杂参数（例如，STRUCT 结构的参数）时，系统会检查包含该结构的数据块的优化设置和程序块的优化设置。如果你同时优化该数据块和该函数，用户程序将以 “传引用”方式传递该结构(STRUCT)。如果选择了不优化该数据块和该函数，也采用“传 引用”方式传递该结构。但是，如果函数和数据块采用不同优化设置（即，优化了一个块且没有优化另一个块），则 必须将 STRUCT转换成函数所期望的格式。例如，如果选择了不优化该数据块但优化该函数， 则数据块中的 STRUCT须转换成优化格式后才能被该函数进行处理。该转换过程由系统完成， 其方法是：先制作该 STRUCT的一个“副本”，接着，将它转换成该函数所期望的优化格式。 编程概念 7.3 使用块来构建程序 S7-1200 可编程控制器 系统手册,V4.6 11/2022, A5E02486685-AP 183 总而言之，当用户程序将某个复杂数据类型（例如，STRUCT）作为IN/OUT 参数传递给某个 函数时，该函数希望用户程序以“传引用”方式传递 STRUCT。 •对于含该结构的数据块和该函数，如果都选择了优化或者不优化，用户程序将以“传引 用”方式传递数据。 •如果对数据块和函数没有配置相同的优化设置（优化其中一个且不优化另一个），系统 必须先制作 STRUCT的一个副本，再将其传递给函数。由于系统必须制作该结构的副本， 因此，该操作可以高效地将“传引用”转换成“传值”。优化设置对用户程序的影响作用 如果 HMI 或中断组织块更改了结构中的元素，参数复制将可能导致用户程序出现问题。例 如，某个函数有一个IN/OUT 参数（正常情况下以“传引用”方式传递），但是，数据块和 该函数采用了不同的设置，则： 1.用户程序准备调用该函数时，系统必须制作该结构的一个“副本”，以将该数据的格式转换 成与该函数相匹配的格式。 2.用户程序采用该结构的该“副本”的引用调用该函数。 3. 该函数运行期间出现了一个中断组织块，且该中断组织块更改了原结构中的某个值。4. 该函数运行完毕。由于该结构是一个 IN/OUT 参数，因此，系统将该值以原来的格式复制回原 结构。采用制作结构副本的方式进行格式转换的后果：该中断组织块改写过的数据将被丢失。使用 HMI 写入值时，情况也是如此。HMI可中断用户程序，并以和中断 OB 相同的方式写入某个 值。 解决该问题的方法有很多种： •**的方法是：需要使用复杂数据类型（例如，STRUCT）时，对程序块和数据块采用相匹配的优化设置。这种方法可以保证用户程序总是以“传引用”方式进行参数传递。 • 另一种方法是使中断组织块或 HMI不直接修改该结构中的元素。让组织块或 HMI 修改另 一个变量，此后，用户在用户程序的某个特定位置将该变量复制到该结构中。 7.4了解数据一致性 CPU 为所有基本数据类型（例如 Word 或 DWord）和所有系统定义的结构（例如 IEC_TIMERS 或DTL）保持数据一致性。值的读/写操作无法中断。（例如，在读写四字节的 DWord 之前， CPU 会防止对该 DWord值进行访问。） 为确保程序循环 OB 和中断 OB 无法同时写入同一 个存储单元，在程序循环 OB 中的读/写操作完成之前，CPU不会执行中断 OB。 编程概念 7.4 了解数据一致性 S7-1200 可编程控制器 184 系统手册, V4.6 11/2022,A5E02486685-AP 如果用户程序共享存储器中在程序循环 OB 和中断 OB 之间生成的多个值，用户程序还必须确保在修改或读取这些值时保持一致性。 可以在程序循环 OB 中使用 DIS_AIRT（禁用报警中 断）和EN_AIRT（启用报警中断）指令，以防止对共享值进行访问。 • 在代码块中插入 DIS_AIRT指令，以确保在读/写操作期间无法执行中断 OB。 • 插入读/写能够被中断 OB 更改的值的指令。 • 在顺序结尾插入 EN_AIRT指令，以取消 DIS_AIRT，并允许执行中断 OB。 HMI 设备或另一个 CPU 发出的通信请求也能够中断程序循环 OB的执行。通信请求也会导致 与数据一致性相关的问题。 CPU 确保基本数据类型始终由用户程序指令执行一致地读取和 写入。由于通信会周期性地中断用户程序，因而不能保证 HMI 能够同时更新 CPU 中的多个 值。 例如，给定 HMI 画面上显示的值可能来自CPU 的不同扫描周期。 PtP（Point-to-Point，点到点）指令、PROFINET 指令（例如，TSEND_C 和TRCV_C）和 PROFINETS 分布式 I/O 指令和 PROFIBUS 分布式 I/O 指令可用于传送被中断的数据缓冲区。通过避免对程序循环 OB 和中断 OB 中的缓冲区进行任何读/写操作，可以确保数据缓冲区的数 据一致性。如果需要在中断 OB中修改这些指令的缓冲区值，请使用 DIS_AIRT 指令延迟所有 中断（中断 OB 或源自 HMI 或另一个 CPU的通信中断），直到执行了 EN_AIRT 指令。 说明 使用 DIS_AIRT 指令延迟中断 OB 的处理，直到执行了 EN_AIRT指令，以此影响用户程序的 中断等待时间（从事件发生到执行中断 OB 的时间）。 7.5 编程语言 STEP 7 为 S7-1200提供以下标准编程语言： • LAD（梯形图逻辑）是一种图形编程语言。它使用基于电路图 (页 186)的表示法。 •FBD（函数块图）是基于布尔代数 (页 187)中使用的图形逻辑符号的编程语言。 •SCL（结构化控制语言）是一种基于文本的**编程语言 (页 187)。 创建代码块时，应选择该块要使用的编程语言。还可使用CEM（Cause-Effect-Matrix，因果 矩阵）编程函数块 (FB) (页 178)。有关函数块 CEM编程的信息，请参见 STEP 7 Information System。 用户程序可以利用以任何或全部编程语言创建的代码块。