西門子PLC FC和FB用法講解

函數
函數 f(x)就像機器或黑箱，給予輸入值x便產生唯一輸出值f (x)。x是自變量，f(x)是因變量。舉一個我們常見的公式，求圓的面積，s=π*r*r。輸入r值，便得到圓的面積s，這就是最簡單的函數，r是自變量，s是因變量。

圖一 變量聲明

圖2 FC函數內容
Input:輸入型參數，提供外部輸入接口。類似于函數f(x)中的x，是一個自變量。Input類型參數，是外部變量的拷貝副本，修改其值，外部變量無變化。假設在程序中修改R的值，從圖2編譯信息發現，傳遞的并不是實際參數，所以修改外部接口變量無變化。
Output:輸出型參數，提供外部輸出接口。該類型參數由于直接引用外部變量地址，可以修改其值。
InOut:輸入輸出型參數，既做輸入又做輸出。同Output類型一樣，可以修改外部接口變量的值。在適當地方，使用InOut類型變量，可以減少占用plc的變量聲明空間。
Temp:局部變量，在函數內部使用，不提供外部的接口。我們常常把temp變量用于數據轉換的中間值，或者用于循環變量，比如用于For 或者While循環。由于Temp是局部變量，它的值是隨機，使用必須初始化，對其賦值。
Constant:常量，在函數內部使用，意思是恒定不變的變量，只能在聲明處修改。比如我們這里的π圓周率是固定不變的，可能調用的地方有幾十處，若程序中直接引用3.1415，后期修改，需要把每個地方都修改過去，很麻煩。在聲明處修改π值，所有函數中的π變量都會修改。假設我們在程序中修改π常量，從圖2中編譯信息可以發現，常量不能在程序中修改。
Return:函數返回值，存儲計算結果。默認為無返回值，所以聲明為void。在我們的數學知識里面函數應該是要有返回值的，但是在TIA PORTAL可以沒有返回值，我們把這種無返回類型的函數，稱為procedure(過程)。我們這里設置為Real類型，返回圓的面積。有讀者可能有疑問，return變量和Output類型都可以用來存儲計算結果，兩者的區別是什么呢?其中有一個顯著的區別是Output類型輸出參數可以聲明若干個，但是return類型的返回變量，只能聲明一個，且變量名字無法修改。其他區別，等講解SCL的時候，再做解答。
在main[OB1]程序塊里面拖動FC1函數，得到如下運行結果:

圖3 程序運行結果

圖4 DB塊值監控
程序解讀：
由于PLC程序是從左到右執行，所以"Func"函數塊的左側是輸入接口，右側是輸出接口。觀察函數塊的內部變量名字，發現和函數中的聲明一一對應，除了<Ret_Val>變量。Ret_Val是Return接口<Func>變量的別名，由于每個函數的名字都不一樣，所以統一用<Ret_Val>作為函數返回值變量的名稱。
程序一是對模擬量值進行轉換，采樣的分辨率下限是0，上限為27648，采樣的數字量值15000，通過調用指定函數把轉換出來的值放在變量<"Data".電壓值>,得到轉換值為0.5425347.
把變量<"Data".電壓值>放在FC函數的Inout接口中，利用PLC的掃描周期，通過<Data>DB塊可以看到最終值5.425347。若不放在Inout，把其放在Input接口，我們必須在OutPut接口再聲明一個變量，用于存儲最終的轉換值。這樣聲明就可以節省PLC的內存空間了，同樣使程序看起來更簡潔。
FC函數塊的代碼內容比較簡單，請自行閱讀理解，若有問題，可以留言。
FB塊講解
要了解FB和FC的區別，讓我們剖析一下這兩個模塊的變量聲明結構:

圖5 FB塊變量聲明

圖6 FB占用DB背景塊內部變量
通過FB和FC的變量聲明，我們可以看到三個明顯的區別：
1、FB塊增加了Static靜態區聲明
2、FB增加了保持性和可訪問性選擇
上述兩個區別正好說明了FB=FC+DB公式的成立，因為這兩個特性是DB塊才有的特性哦。我們在普通DB塊里面聲明的變量都在Static區聲明，不信的話，你可以打開來看看。我們可以通過訪問FB擁有的背景塊來訪問FB中變量的值。
當FC調用結束后，各種接口中聲明的變量值無法保存，FB調用結束后，仍然可以保留變量的值，你可以通過FB的背景DB塊進行訪問。FB的每次調用都會自動生成一個DB塊，想想我們編程當中，進行哪類操作也會有類似行為？其實就是我們用的非常頻繁的定時器操作，每一次拖動<TON>定時器都會自動建立一個DB塊。通過<系統資源>查看定時器擁有的DB塊，看看和圖6是否類似。

圖7 定時器DB背景塊結構
由于定時器擁有背景塊，當我們停止計時后，PLC無論經過多少個掃描周期，還是可以讀取停止計時時刻的值，這就是擁有DB背景塊的好處，FB塊與此類似。
3、FB塊沒有Return接口
由于可以通過Output接口存儲返回值，所以沒有Return接口影響不大。

圖8 FB程序增加部分
由于程序類似，FB程序只列出增加部分。我們可以看到該程序，每次調用都會把最大電壓值放在<MaxVol>變量中，同時添加<CheckTime>變量，用于記錄改變電壓的時間。在hmi程序上面，我們可以很方便讀取這兩個變量，來實時獲取當前的最大電壓值和修改時間，是不是很方便？
讀者可能會有疑問，如果我自己寫一個FC函數，然后外部添加一個DB塊，不是一樣可以實現此功能嗎？看上去好像講的很有道理呀，不過這個想法是錯誤的。
如果你在PLC程序中只調用FB塊一次，那么可以采用此方法。如果你在PLC程序里面，既要比較電壓，還要比較如電流、溫度和濕度等，如果用同一個FC怎么實現呢？用FB可以很好的解決此問題，不明白的，可要仔細想想！
今天關于FC和FB的區別已經講完，如果仔細閱讀，應該能搞清楚這兩者的區別。若還有問題，歡迎留言，同時歡迎指出本文的錯誤。