基于Siemens S7-300/400 PLC的FIFO功能實現(xiàn)

　　一、前言

　　FIFO功能即FirstInputFirstOutput先進先出，在很多情況下要用到此功能。以前此技術主要在計算機高級語言開發(fā)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計中應用，但隨著PLC技術的日益突飛猛進，需要通過PLC進行數(shù)據(jù)傳送、緩存存儲的事件越來越多，尤其是在數(shù)據(jù)緩存過程中，對FIFO功能使用場合越來越多。西門子S7-300/400PLC是德國西門子公司的中型、大型PLC，也是當今世界上工控行業(yè)的主流產(chǎn)品。在SiemensS7系列PLC開發(fā)軟件SimaticSTEP7工具中，Siemens公司提供了兩個專用功能FC84ATT和FC85FIFO，通過這兩個FC功能完成對FIFO功能數(shù)據(jù)的寫入和導出，但是每次只能允許一字，也就兩字節(jié)長的數(shù)據(jù)。為了實現(xiàn)每次多字節(jié)的FIFO功能，需要用戶自己開發(fā)相應的功能塊FB來實現(xiàn)，在本文中就介紹了實現(xiàn)每次20字節(jié)FIFO功能FB200功能塊的代碼，以及實際應用舉例。

　　二、SiemensFC84ATT和FC85FIFO功能的介紹

　　1、FC84ATT

　　1.1、FC84ATT功能和構(gòu)成介紹

　　FC84ATT是實現(xiàn)增加數(shù)據(jù)到FIFO功能的數(shù)據(jù)存儲區(qū)中，通過每次執(zhí)行此指令實現(xiàn)把一字的數(shù)據(jù)增加到FIFO功能數(shù)據(jù)存儲區(qū)中，F(xiàn)IFO功能存儲區(qū)中以字為單位，具體組成如下：

　　l存儲區(qū)表中第一字為FIFO存儲區(qū)允許的最大數(shù)據(jù)存儲個數(shù)，即最多可以存儲多少個字的數(shù)據(jù)。

　　l存儲區(qū)表中第二字為FIFO存儲區(qū)當前已經(jīng)存儲數(shù)據(jù)的個數(shù)，即已經(jīng)存儲了多少個字的數(shù)據(jù)。

　　l存儲區(qū)表中從第三字開始為FIFO存儲區(qū)實際存儲的數(shù)據(jù)。

　　1.2、FC84ATT功能參數(shù)說明

　　通過SimaticSTEP7進行程序開發(fā)時，調(diào)用FC84ATT功能，出現(xiàn)如下圖：

　　從圖2-1中可以看到，F(xiàn)C84ATT共有四個參數(shù)，分別為EN、DATA、TABLE和ENO，在四門子資料中對其描述如下表2-1：

　　1.3、舉例說明

　　如果信號M100.0的狀態(tài)為1(即被激活)，F(xiàn)C84ATT功能被執(zhí)行。在下面的例子中，增加的數(shù)據(jù)寫到FIFO表中的第五行，F(xiàn)IFO的容量也就是FIFO表中第二行由4變?yōu)?。如果FC84ATT被執(zhí)行而且沒有錯誤發(fā)生，那么使能輸出ENO置為1，具體如下：

　　2、FC85FIFO

　　2.1、FC85FIFO功能和構(gòu)成介紹

　　FC85FIFO是完成把FIFO表中的數(shù)據(jù)按照先進先出原則，依次讀出，以供使用，與FC84ATT配合使用，完成FIFO的寫進與讀出功能。通過每次執(zhí)行此指令實現(xiàn)把一個字的數(shù)據(jù)從FIFO功能數(shù)據(jù)存儲區(qū)中讀出，F(xiàn)IFO功能存儲區(qū)中以字為單位，具體組成如下：

　　l存儲區(qū)表中第一字為FIFO存儲區(qū)允許的最大數(shù)據(jù)存儲個數(shù)，即最多可以存儲多少個字的數(shù)據(jù)。

　　l存儲區(qū)表中第二字為FIFO存儲區(qū)當前已經(jīng)存儲數(shù)據(jù)的個數(shù)，即已經(jīng)存儲了多少個字的數(shù)據(jù)。

　　l存儲區(qū)表中從第三字開始為FIFO存儲區(qū)實際存儲的數(shù)據(jù)，也是FIFO指針所指向的數(shù)據(jù)。

　　2.2、FC85FIFO功能參數(shù)說明

　　通過SimaticSTEP7進行程序開發(fā)時，調(diào)用FC85FIFO功能，出現(xiàn)如下圖：

　　從圖2-1中可以看到，F(xiàn)C85FIFO共有四個參數(shù)，分別為EN、ENO、TABLE和RET_VAL，在西門子資料中對其描述如下表2-2：

　　2.3、舉例說明

　　如果信號M100.0的狀態(tài)為1(即被激活)，F(xiàn)C85FIFO功能被執(zhí)行。在下面的例子中，從FIFO存儲區(qū)域中讀出的數(shù)據(jù)寫到RET_VAL指定的地址中，F(xiàn)IFO的容量也就是FIFO表中第二行由5變?yōu)?。同時整個FIFO中存儲的數(shù)據(jù)依次向上移動一行。如果FC85FIFO被執(zhí)行而且沒有錯誤發(fā)生，那么使能輸出ENO被置為1。

　　三、多字節(jié)FIFO功能的實現(xiàn)

　　1、從前面FC84ATT和FC85FIFO的說明中可以看出，雖然Siemens提供了針對S7

　　系列PLC的FIFO功能模塊，但是其只能每次寫入或讀出一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，而實際上在很多情況下，每次均是一組數(shù)據(jù)需要運用FIFO功能來暫時存儲起來，那么在這種情形下就不能采用Siemens提供的標準功能FC84和FC85了，需要自己開發(fā)一可以實現(xiàn)多字節(jié)讀出寫入功能的FIFO指令。

　　2、SiemensSimaticSTEP7介紹

　　SiemensSimaticS7300/400系列PLC是Siemens公司主推的中、大型產(chǎn)品，也是當今世界上的主流產(chǎn)品。針對這兩個系列PLC開發(fā)軟件工件為SimaticSTEP7，此軟件有多個版本，目前已經(jīng)發(fā)展到V5.4，采用次軟件可以實現(xiàn)開發(fā)、監(jiān)控等功能。

　　3、多字節(jié)FIFO的實現(xiàn)

　　打開SimaticSTEP7軟件，新建一FB塊，如FB200DB200，然后進入FB100

　　進行編程，本文中以20字節(jié)為例，介紹如何開發(fā)實現(xiàn)FIFO功能具體見如下畫面：

　　圖3-1

　　源代碼如下：

　　FUNCTION_BLOCKFB100

　　TITLE=

　　//此功能塊用了完成20字節(jié)的FIFO功能

　　AUTHOR:Hylotus

　　VERSION:0.1

　　KNOW_HOW_PROTECT

　　VAR_INPUT

　　SOURCE_DB:BLOCK_DB;

　　INPUT:BOOL;

　　OUTPUT:BOOL;

　　SIZE:INT;

　　END_VAR

　　VAR_OUTPUT

　　DONE_IN:BOOL;

　　DONE_OUT:BOOL;

　　ERROR:BOOL;

　　FULL:BOOL;

　　EMPTY:BOOL;

　　END_VAR

　　VAR_IN_OUT

　　LOCATION:INT;

　　END_VAR

　　VAR

　　IN_START:BOOL;

　　IN_ACTIVE:BOOL;

　　OUT_START:BOOL;

　　OUT_ACTIVE:BOOL;

　　COUNT:INT;

　　RET_VAL1:INT;

　　END_VAR

　　BEGIN

　　NETWORK

　　TITLE=

　　A#INPUT;

　　AN#IN_ACTIVE;

　　=#IN_START;

　　A#INPUT;

　　=#IN_ACTIVE;

　　A#OUTPUT;

　　AN#OUT_ACTIVE;

　　=#OUT_START;

　　A#OUTPUT;

　　=#OUT_ACTIVE;

　　AN#INPUT;

　　AN#OUTPUT;

　　JCEND1;

　　NETWORK

　　TITLE=OUTPUTFIFO

　　//20字節(jié)的數(shù)據(jù)從FIFO存儲區(qū)域中讀出

　　AN#OUTPUT;

　　O#DONE_OUT;

　　JCIN_1;

　　AN#OUT_START;

　　JCOP_1;

　　OPN#SOURCE_DB;

　　LDW#16#0;

　　TDBD40;

　　TDBD44;

　　TDBD48;

　　TDBD52;

　　TDBD56;

　　TDBD60;

　　TDBD64;

　　TDBD68;

　　TDBD72;

　　TDBD76;

　　L#LOCATION;

　　L0;

　　<=I;

　　S#EMPTY;

　　JCEROR;

　　OPN#SOURCE_DB;

　　CALL"BLKMOV"(

　　SRCBLK:=P#DBX80.0BYTE40,

　　RET_VAL:=#RET_VAL1,

　　DSTBLK:=P#DBX40.0BYTE40);

　　L#RET_VAL1;

　　L0;

　　<>I;

　　JCEROR;

　　L0;

　　T#COUNT;

　　OP_1:L#LOCATION;

　　L0;

　　<=I;

　　JCEROR;

　　L#LOCATION;

　　L#COUNT;

　　<=I;

　　JCOP_3;

　　L#COUNT;

　　L2;

　　+I;

　　ITD;

　　LP#40.0;

　　*D;

　　LAR1;

　　OPN#SOURCE_DB;

　　LDBD[AR1,P#40.0];

　　TDBD[AR1,P#0.0];

　　LDBD[AR1,P#44.0];

　　TDBD[AR1,P#4.0];

　　LDBD[AR1,P#48.0];

　　TDBD[AR1,P#8.0];

　　LDBD[AR1,P#52.0];

　　TDBD[AR1,P#12.0];

　　LDBD[AR1,P#56.0];

　　TDBD[AR1,P#16.0];

　　LDBD[AR1,P#60.0];

　　TDBD[AR1,P#20.0];

　　LDBD[AR1,P#64.0];

　　TDBD[AR1,P#24.0];

　　LDBD[AR1,P#68.0];

　　TDBD[AR1,P#28.0];

　　LDBD[AR1,P#72.0];

　　TDBD[AR1,P#32.0];

　　LDBD[AR1,P#76.0];

　　TDBD[AR1,P#36.0];

　　L#COUNT;

　　L1;

　　+I;

　　T#COUNT;

　　L#SIZE;

　　L-1;

　　+I;

　　L#COUNT;

　　<=I;

　　JCOP_2;

　　JUEND2;

　　OP_2:LW#16#0;

　　TDBD[AR1,P#40.0];

　　TDBD[AR1,P#44.0];

　　TDBD[AR1,P#48.0];

　　TDBD[AR1,P#52.0];

　　TDBD[AR1,P#56.0];

　　TDBD[AR1,P#60.0];

　　TDBD[AR1,P#64.0];

　　TDBD[AR1,P#68.0];

　　TDBD[AR1,P#72.0];

　　TDBD[AR1,P#76.0];

　　OP_3:SET;

　　S#DONE_OUT;

　　L#LOCATION;

　　L-1;

　　+I;

　　T#LOCATION;

　　JUEND2;

　　NETWORK

　　TITLE=INPUTFIFO

　　//20字節(jié)的數(shù)據(jù)寫入FIFO存儲區(qū)表中

　　IN_1:AN#IN_START;

　　JCEND2;

　　L#LOCATION;

　　L#SIZE;

　　>=I;

　　S#FULL;

　　JCEROR;

　　L#LOCATION;

　　L2;

　　+I;

　　ITD;

　　LP#40.0;

　　*D;

　　LAR1;

　　OPN#SOURCE_DB;

　　LDBD0;

　　TDBD[AR1,P#0.0];

　　LDBD4;

　　TDBD[AR1,P#4.0];

　　LDBD8;

　　TDBD[AR1,P#8.0];

　　LDBD12;

　　TDBD[AR1,P#12.0];

　　LDBD16;

　　TDBD[AR1,P#16.0];

　　LDBD20;

　　TDBD[AR1,P#20.0];

　　LDBD24;

　　TDBD[AR1,P#24.0];

　　LDBD28;

　　TDBD[AR1,P#28.0];

　　LDBD32;

　　TDBD[AR1,P#32.0];

　　LDBD36;

　　TDBD[AR1,P#36.0];

　　L#LOCATION;

　　L1;

　　+I;

　　T#LOCATION;

　　SET;

　　S#DONE_IN;

　　JUEND2;

　　NETWORK

　　TITLE=

　　EROR:SET;

　　=#ERROR;

　　JUEND2;

　　END1:CLR;

　　=#DONE_IN;

　　=#DONE_OUT;

　　=#ERROR;

　　=#EMPTY;

　　=#FULL;

　　END2:NOP0;

　　END_FUNCTION_BLOCK

　　4、在程序中的調(diào)用

　　上面已經(jīng)完成了FB100FIFO功能塊的編程開發(fā)，下面就是直接調(diào)用，設置相關參數(shù)就可以使用此功能了。

　　5、以上FIFO程序調(diào)用功能塊和程序，均是可以通過Siemens公司提供的模擬運行軟件SiamticSimulation進行模擬PLC確認，可以正常運行沒有問題。

　　四、總結(jié)

　　通過自己開發(fā)彌補西門子廠家提供的專用功能模塊的不足，能更大限度的發(fā)揮西門子公司產(chǎn)品的軟件開發(fā)優(yōu)勢。

　　如需了解更多信息，請訪問

（轉(zhuǎn)載）