PLC的各种变量怎样使用？

我最早接触“静态变量”的概念是在计算机C语言的编程中，清楚的记得它需要用"static"关键字来声明。静态变量（Static Variable）其实也是一种变量（Variable），因此在介绍静态变量（Static Variable）之前，我们先来介绍下在计算机和PLC的编程中“变量（Variable） ”的概念。

1 什么是变量

所谓“变量 ”，是在程序的运行过程中，其值可以根据某些条件而发生变化的量。与“变量”相对的是“常量（Constant） ”，顾名思义，常量的值在整个程序的运行中保持不变。

变量的名字称为“变量名”，变量名通常是一个助记符，用来表示一个物理地址。在这个地址上存放着变量的值。

变量有两个特性：作用域和生命周期。

2 全局变量与局部变量

变量的作用域是指变量的作用范围，也就是在哪些范围内该变量是有效的。根据作用域的不同，变量可以分为全局变量（Global Variable）和局部变量（Local Variable）。

全局变量在整个程序范围内都有效。

在C语言中，全局变量是在函数外部声明的变量。比如下面C语言代码中的“a”和“x”都是全局变量：

注：由于C语言从上而下执行，全局变量x并不能在函数func1中访问。

在西门子S7系列PLC的编程中，那些存放在公共存储区的变量都属于全局变量。公共存储区包括输入缓存区（I）、输出缓存区（Q）、位存储区（M）、全局数据块（Global DB）、定时器（T）、计数器（C）等等。比如，位存储区的M0.0，你可以在主程序（OB）或子程序（FB、FC）中访问它，它是全局的。

局部变量（Local Variable）是只能在某个子程序（FB或FC）中访问的变量。

也就是说，局部变量是私有的，子程序（FB或FC）只能访问其自身内部定义的变量，而不能访问其它子程序内部定义的变量。

从生命周期来看，全局变量的生命周期是整个程序的运行周期。也就是说，只要PLC还运行用户程序，全局变量就一直有效。

而局部变量的生命周期则取决于其存放的位置。

2 临时变量与静态变量

对于S7系列PLC而言，局部变量有两个存放的位置：临时变量存储区 （堆栈）和背景数据块 （Instance DB）。

临时变量存储区（堆栈），也称为局部变量存储区（Local Memory），用来存放FB或FC在运行过程中的临时变量 。

在S7系列PLC中，FB、FC或者OB都被称为“程序组织单元（POU，program organizational unit）”。PLC为每个POU分配一定数量的临时变量存储区，在S7-300/400 PLC中，这个区域的大小为256字节；在S7-200 Smart PLC中，这个区域的大小为64字节。

临时变量存储区中的变量称为“临时变量 ”，它们只在当前POU运行时有效。当POU运行结束后，该变量将被释放（无法保存）。

注：当POU由于中断而被挂起时，其临时变量会被保存，以便下次中断现场恢复后继续执行。

如果想保存程序运行的中间值怎么办呢？答案是使用静态变量（Static Variable）。

在博途（TIA Portal）环境或Step7开发环境中，功能块（FB）接口有“Static(STAT)”一项。所有在“STAT”栏内定义的变量都将会被存放到背景数据块中。在FB运行结束后，“STAT”中定义的变量不会被释放。这种变量称为“静态变量 ”。如下图中的变量“STAT_test1”和“STAT_test2”：

注：FB中的IN、OUT参数也会保存到背景数据块中。背景数据块中的数据只能被拥有它的功能块（FB）访问。

说到这里，你应该明白了吧？静态变量从作用域上分属于局部变量；从生命周期上来看，它与用户程序的生命周期相同。临时变量也属于局部变量，不过其生命周期短，仅在POU运行的过程中有效。

PLC变量表的使用，变量的声明、选用、显示、定义、更改、保持性

本篇我们以西门子S7-1200为例来介绍PLC变量表的使用。在S7-1200 CPU的编程理念中，特别强调符号寻址的使用，在开始编写程序之前，用户应当为输入、输出、中间变量定义相应的符号名，也就是标签。具体步骤如下：

PLC变量表

一、在PLC变量表中声明变量，在项目视图的项目树中，打开PLC1下的PLC变量文件夹，双击打开PLC变量表，在PLC变量表中单击第一行的名称列，输入变量符号名，例如输入start，按回车键确认。

打开变量表

在数据类型列中，选择数据类型为布尔型，在地址列中，输入地址I0.0，在注释列中根据需要输入注释，如电动机启动按钮，这样我们就完成了对start变量的声明。按照同样的方法声明stop变量和motor变量。

声明变量

二、在程序编辑器中选用和显示变量，在项目树中打开PLC1下的程序块文件夹，双击Main主程序，打开程序编辑器，在程序段1中拖放触点和线圈指令，编写电动机起保停控制程序。单击常开触点，在出现的输入框中点击旁边的方框，就会出现已定义PLC变量的下拉列表，从中选择start，按照同样的方法对所有指令完成操作。

选用变量

选中工具栏中启动或禁用绝对操作数按钮，在旁边的下拉列表中选中符号选项，则程序中只显示变量符号。 如果选择绝对选项，则程序中只显示变量地址。如果选择符号和绝对选项，则程序中同时显示变量符号和地址。

显示变量

三、在程序编辑器中定义和更改PLC变量，选中常开触点start。单击鼠标右键，选择重命名变量，在弹出的对话框中，将名称列的start改为M_start，单击更改按钮，完成输入，选中常闭触点stop，单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择重新连接变量，将地址列的I0.1改为I0.2，单击更改按钮，完成输入。

重命名变量

在程序段2中插入常开触点，输入操作数tag1，按回车键确认。单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择定义变量，在部分列中选择Global Memory，在地址列中输入M0.0数据类型选择为布尔型，单击定义按钮，完成输入。单击编辑栏中的PLC变量，回到PLC变量表。可以看到在程序编辑器中，对PLC变量的定义和更改已自动添加到PLC变量表中。

定义变量

四、设置PLC变量的保持性。在PLC变量表中可以为M存储器指定保持性存储区的宽度，在工具栏中单击保持性按钮，打开保持性存储器对话框。 在文本栏中输入10，表示从MB0开始的十个字节为保持性存储区，单击确定按钮。编址在该存储区中的所有变量被标识为有保持性，在PLC变量表的保持性列表中设置的复选标记，可以识别变量的保持性设置，如tag1变量的保持性。

变量保持性设置

本篇我们介绍了西门子S7-1200 PLC变量表的使用，学习了变量的声明、选用、显示、定义、更改、保持性设置等，想要学习更多PLC知识，欢迎持续关注本号文章！如需视频教程或PDF文档等学习资料可在本文留言，我会免费赠送给你，我们共同学习提高！

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