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西門子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，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，不能使用上升沿、下降沿、定時器和計數(shù)器之外，還有子程序中局部變量的特點，在編程多次調(diào)用帶參數(shù)子程序時要特別注意。下面就是前些天熱線上遇到的一個Case，非常有代表性，在這里跟大家分享。
E：您好，西門子技術(shù)支持。
C：您好，我想問下，200子程序是不是多次調(diào)用時會不好使？
E：不會啊，您是不是在子程序里使用了沿指令或者定時器？
C：沒有啊，我就編了一句很簡單的開關(guān)程序，開關(guān)閉合，線圈導通，然后主程序里調(diào)用了兩次這個子程序，結(jié)果第一個I點閉合了，兩個Q點都導通了。
E：（心里活動：看來是和子程序的局部變量有關(guān)了，估計客戶程序邏輯有問題）那請您描述一下您的子程序吧，我?guī)湍�看看�?/span>
于是客戶描述了一下自己的程序，大致了解了之后告知客戶我這邊測試下，稍后回復。
客戶的程序是這樣的：
子程序：是個常見的自保持邏輯，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，實現(xiàn)I0.0和I0.1控制Q0.0的閉合和斷開，I0.2和I0.3控制Q0.1的閉合和斷開。

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

圖. 03
為什么會這樣呢？首先我們先明確子程序局部變量的特點。局部變量的變量類型分為四種：IN，IN_OUT，OUT和TEMP，局部變量存儲區(qū)是在子程序調(diào)用時開辟的，子程序調(diào)用完成，局部變量占用的存儲空間釋放。
我們來分析下客戶的子程序。
在主程序第一次調(diào)用子程序時，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，子程序第一次調(diào)用完成后，局部變量存儲區(qū)釋放。

圖.04

那么當主程序第二次調(diào)用該子程序時，開辟臨時存儲空間，但是此時的存儲空間與第一次調(diào)用時開辟的不一定一致�？墒�，也有可能由于程序簡單，仍然使用第一次調(diào)用時占用的存儲空間。如果這種情況發(fā)生了，那么第一次調(diào)用時已經(jīng)將#CC的L0.2置了1，而此值依舊存在，那么第二次調(diào)用時雖然輸入?yún)��?shù)I0.2和I0.3為0 ，但是#CC（L0.2）為1，由于客戶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。所以就會出現(xiàn)客戶反映的那種問題。
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)類型時除了IN, OUT類型外，還有一種類型叫IN_OUT，這種類型的參數(shù)是先讀入，然后再寫出，這里我們就可以利用它的特點解決上面的問題。
下面對子程序的參數(shù)進行修改，將原先的#CC變量類型改為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被復位，Q0.1還是0，這樣就符合客戶的控制要求了。

圖.07
同樣，如果只給I0.2置1，那么也只有Q0.1會亮，不會再影響Q0.0。
了解了IN_OUT類型變量的特點，就不難分析以上的結(jié)果。因為每次調(diào)用子程序時，局部變量#CC都會先去讀取輸入?yún)��?shù)Q0.0或Q0.1的狀態(tài)，所以即使兩次調(diào)用子程序時，#CC變量使用的同一區(qū)域，該區(qū)域的值也會在開始被Q點的狀態(tài)所修改，就不存在兩次調(diào)用相互影響的情況了。
另外，如果在子程序一開始就添加一條指令，對局部變量#CC進行賦初值（如圖.08），也可以避免臨時變量區(qū)數(shù)值不定的問題，您可以嘗試測試下。

圖.08
所以，在編寫200子程序時要特別注意局部變量的特點，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題。

運用VC#編程通過OPC方式實現(xiàn)PC機與西門子PLC通訊

1、 配置OPC服務(wù)器
對于服務(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<運用VC#編程通過OPC方式實現(xiàn)PC機與西門子PLC通訊>
2、 OPC編程
變量組、項的命名規(guī)則與同步通訊的一樣，這里不再描敘，下面主要就開發(fā)一個異步通訊類 AsynServer來講解如何編程。
<1>、引用
在VC#開發(fā)環(huán)境中添加對OpcRcw.Da庫以及OpcRcw.Comn庫的引用，該庫屬于.NET庫，不屬于COM庫，西門子雖然編寫了類庫，以提供對.NET平臺的支持，但這些類庫仍然難于編程，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)上再開發(fā)一個類庫，以簡化以后的編程，首先在類的開頭使用命名空間：
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)器那邊檢測當前活動的變量組，一但檢測到某一個變量，譬如變量Q0.0從1變成0，就會執(zhí)行一個回調(diào)函數(shù)，以實現(xiàn)針對變量發(fā)生變化時需要實現(xiàn)的動作，在這里可以采用委托來實現(xiàn)該功能。
1、 在命名空間的內(nèi)部、類 AsynServer聲明之前添加委托的申明：
// 定義用于返回發(fā)生變化的項的值和其對應的客戶句柄
public delegate void DataChange(object[] values,int[] itemsID);
2、 該類繼承于西門子提供的庫接口IOPCDataCallback
public class AsynServer:IOPCDataCallback
在類的開頭部分聲明變量：
struct groupStru
{
public int groupID;
public object groupObj;
}
internal const int LOCALE_ID = 0x407; //本地語言
private Guid iidRequiredInterface;
private string serverType="";
private int hClientGroup = 0; //客戶組號
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
3、編寫構(gòu)造函數(shù)，接收委托參數(shù)已確定當數(shù)據(jù)發(fā)生變化時需要執(zhí)行的方法入口點：
//創(chuàng)建服務(wù)器
//svrType 服務(wù)器類型的枚舉
//dataChange 提供用于在數(shù)據(jù)發(fā)生變化時需要執(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OPC Server接口
//error 返回錯誤信息
//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="錯誤信息:"+err.Message;success=false;
}
return success;
}
5、 編寫添加Group的函數(shù)
///