福建西门子总代理商PLC

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西门子PLC在用户程序中使用的堆栈有哪几种

堆栈(见图4-4)是CPU中的一块特殊的存储区，它采用“先入后出”的规则存入和取出数据。堆栈上面的存储单元称为栈顶，要保存的数据从栈顶“压入”堆栈时，堆栈中原有的数据依次向下移动一层，下面的存储单元的数据丢失。在取出栈顶的数据后，堆栈中所有的数据依次向上移动一层。堆栈的这种“先人后出”的存取顺序，刚好满足块调用时(包括中断处理的块调用)存储和取出数据的要求，因此堆栈在计算机的程序设计中得到了广泛的应用。下面介绍STEP7中3种不同的堆栈。

  1.局部数据堆栈(L堆栈)

  各逻辑块都有它的局部变量(L)存储区，局部变量在逻辑块的变量声明表中生成，只在它被创建的块中有效。每个组织块用20B的临时局部数据来存储它的启动信息。局部数据可以按位、字节、字和双字来存取，例如L0.0、LB9、LW4和LD52。

  CPU分配给当前正在处理的块的临时局部数据的存储器容量是有限的，这一存储区(即局部堆栈)的大小与CPU的型号有关。CPU给每分配了局部数据区，这样可以不同级的OB都有它们可以使用的局部数据空间。

  通过在STEP7中设置参数，可以给S7-400CPU的每不同大小的局部数据区。S7-300 CPU每的局部数据区的大小是固定的。

  2. 块堆栈(B 堆栈)

  如果一个块的处理因为调用另外一个块，或者被更的OB块中止，CPU将在块堆栈中存储以下信息

  1)被中断的块的类型(OB、FB、FC、SFB、SFC)、编号和返回地址。

  2)从DB和DI寄存器中获得的块被中断时打开的共享数据块和背景数据块的编号。3)局部数据堆栈的指针。

  利用这些数据，可以在中断它的任务处理完后恢复被中断的块的处理。在多重调用时，堆栈可以保存参与嵌套调用的几个块的信息。图4-5中的OB1调用功能FC2，FC2的执行被电源故障组织块OB81中断，图中给出了块堆栈中的数据动态变化的情况。

  CPU处于STOP模式时，可以在CPU的模块信息对话框中，查看块堆栈保存的进入STOP模式时没有处理完的块，在块堆栈中，信息按照它们被处理的顺序存储(见图4-5)。

  每个中断级对应的块堆栈可以储存的数据的字节数与CPU的型号有关。

  3.中断堆栈(1堆栈)

  如果程序的执行被级更高的OB中断，操作系统将保存下述寄存器的内容当前的累加器和地址寄存器的内容、数据块寄存器中DB和DI的内容、局部数据的指针、状态字、MCR(主控继电器)寄存器和块堆栈的指针。新的OB执行完后，操作系统读取中断堆栈中的信息，从被中断的块被中断的地方开始继续执行程序。

PLC控制系统设计的一般步骤与传统的继电器——接触器控制系统的设计相比较，组件的选择代替了原来的器件选择，程序设计代替了原来的逻辑电路设计。

（1）根据工艺流程分析控制要求，明确控制任务，拟定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整个设计的依据。工艺流程的特点和要求是开发PLC控制系统的主要依据，所以详细分析、认真研究，从而明确控制任务和范围。如需要完成的动作（动作时顺、动作条件，相关的保护和联锁等）和应具备的操作方式（手动、自动、连续、单周期，单步等）。

（2）确定所需的用户输入设备（按钮、操作开关、限位开关、传感器等）、输出设备（继电器、接触器、信号灯等执行元件）以及由输出设备驱动的控制对象（电动机、电磁阀等），估算PLC的I/O点数；分析控制对象与PLC之间的信号关系，信号性质，根据控制要求的复杂程度，控制精度估算PLC的用户存储器容量。

（3）选择PLC。PLC是控制系统的核心部件，正确选择PLC对于整个控制系统的各项技术、经济指标起着重要的作用，PLC的选择包括机型的选择、容量的选择、I/O模块的选择、电源模块的选择等。选择PLC的依据是输入输出形式与点数，控制方式与速度、控制精度与分辨率，用户程序容量。

（4）分配、定义PLC的I/O点，绘制I/O连接图。根据选用的PLC所给定的元件地址范围（如输入、输出、辅助继电器、定时器、计数器。数据区等），对控制系统使用的每一个输入、输出信号及内部元件定义的信号名和地址，在程序设计中使用哪些内部元件，执行什么功能格都要做到清晰，无误。

（5）PLC控制程序设计。包括设计梯形图、编写语句表、绘制控制系统流程图。控制程序是控制整个系统工作的软件，是系统工作正常，安全。可靠的关键，因此，控制程序的设计经过反复测试。修改，直到满足要求为止。

（6）控制柜（台）设计和现场施工。在进行控制程序设计的同时，可进行硬件配备工作，主要包括强电设备的安装、控制柜（台）的设计与制作、可编程序控制器的安装、输入输出的连接等。在设计继电器控制系统时，在控制线路设计完成后，才能进行控制柜（台）设计和现场施工。可见，采用PLC控制系统，可以使软件设计与硬件配备工作平行进行，缩短工程周期。如果需要的话，尚需设计操作台、电气柜、模拟显示盘和非标准电器元部件。

（7）试运行、验收、交付使用，并编制控制系统的技术文件。编制控制系统的技术文件包括说明书、设计说明书和使用说明书、电器图及电器元件明细表等。

传统的电器图，一般包括电器原理图、电器布置图及电器安装图。在PLC控制系统中，这一部分图可以统称为“硬件图”。它在传统电器图的基础上增加了PLC部分，因此在电器原理图中应增加PLC的I/O连接图。此外，在PLC控制系统的电器图中还应包括程序图（梯形图），可以称它为“软件图”。向用户提供“软件图”，可便于用户发展或工艺进时修改程序，并有利于用户在维修时分析和排除故障。根据具体任务，上述内容可适当调整。