PLC靜態(tài)變量的作用域和生存期

PLC的本質(zhì)是個計算機。 和計算機的編程語言一樣，在程序中是需要用到各種變量的。

所以先從計算機高級語言說起。

不管是VB還是C++，各種編程語言都有一個比較重要的章節(jié)，講變量的存儲類型。

我一開始以為它們是在第一章第一課就講的。 還好先翻了翻書。

第七章

7.8 局部變量和全局變量

7.9 動態(tài)存儲變量和靜態(tài)存儲變量

在實際的高級語言的編程應(yīng)用中，用的最多的是局部變量和全部變量， 以及極少數(shù)情況下會用到局部的靜態(tài)變量。 有多極少數(shù)呢？我甚至想不起來應(yīng)用靜態(tài)變量的標準場景了。

幸虧翻了下書， 書里有例子講到了，如此珍貴， 我抄下來算了：

C語言用static處理輸出1到5的階乘.

#include
int main()
{
int i;
for(i=1;i<=5;++i)
printf("%d!=%d\n",i,fact(i));
return 0;
}
int fact(int n)
{
static int f = 1;
f=f*n;
return (f);
}

這里面的static int f 就是靜態(tài)變量。

其中一個最大的技巧是， 在函數(shù)計算5！的時候， 用到了前面計算4！的計算結(jié)果。對早期的計算機計算資源特別寶貴的情況下， 起到了節(jié)省一點點計算資源的作用。

但是， 這個技巧又相當扯淡。如果你只想求5！而對前面的1！，2！，3！，4！皆不感興趣，則這個函數(shù)反而不能用了。 還逼著你非要在外面做一次循環(huán)，重復(fù)調(diào)用那個函數(shù)fact，才能真正得到5！的答案。

一個計算功能， 原生的函數(shù)還不能直接得到答案， 還需要再做一次循環(huán)處理，才可以。 這事兒換誰誰不煩啊？

嗯， 還真有不煩的。 誰不煩？

PLC不煩。

因為PLC的OB1是天生自動循環(huán)的。

只要計算結(jié)果不是需要在一個周期內(nèi)立馬得到答案， 就可以充分使用OB1循環(huán)運行的特性， 在函數(shù)中實現(xiàn)想要的功能。

比如MODBUS輪詢，就可以由OB1的循環(huán)調(diào)用機制本身來驅(qū)動。 不需要自己做循環(huán)程序（而且也不能做， 如果做的話CPU單個周期運轉(zhuǎn)時間過長， 會累死。）

所以， 以往在高級語言中，只有概念， 而鮮有用武之地的STATIC靜態(tài)變量在PLC系統(tǒng)中，閃亮登場了, 而且大放異彩。

變量作用域和生存期列表：

備注

* 對于被嵌套調(diào)用的函數(shù)塊FB/FC/OB來說， 各自定義的TEMP變量不繼承，不滲透。

** 地址區(qū)間先分給INPUT和OUTPUT，而后才是STATIC。

*** 所有TEMP變量， 必須先寫入數(shù)值后使用。 不能假設(shè)初始都為0，或者上個周期運行的結(jié)果。

所以，不同的應(yīng)用需求， 需要的變量類型是不一樣的。

比如要計算OUT=(A+B)/(C+D),

在LAD或者STL 里，通常要用1個或者2個臨時變量。

L #A

L #B

+R

T LD10

L #C

L #D

+R

T LD14

L LD10

L LD14

/R

T #OUT

這里使用的L區(qū)，雙字，存儲REAL數(shù)據(jù)。 在STEP7中可以未加定義直接使用。 而在TIA PORTAL中要么提前定義， 要么直接使用名字后補充定義到LOCAL變量。不再允許絕對尋址。

如果同一個函數(shù)中， 還有要使用同樣數(shù)據(jù)類型的地方，可以重復(fù)使用。 但都是要先寫入后讀取。

同樣的程序， 使用其它的內(nèi)存地址來實現(xiàn)當然也可以。 比如可以使用MD10/MD14替代上面的LD10/LD14。 運算效果完全相同。 但是，對資源使用造成了浪費， 也容易導致變量重復(fù)使用， 會干擾其他的使用了同地址的函數(shù)塊。

如果見到有人做的這樣的程序，你立馬可以判定： 這是個新手做的。

MODBUS輪詢問題，用SCL語言的部分代碼（用LAD和STL原理相同）

IF "FirstScan" THEN
#cycle := 0;
#step := 1;
#j := -1;
END_IF;

IF #Data.MB_ADDR = 0 THEN

#i := #i + 1;
RETURN;
END_IF;

其中的#cycle ，#step，#i，#j等變量，都是定義的STATIC靜態(tài)變量。具體細分的話， 個別變量可能可以使用TEMP臨時變量， 但圖省事， 也就不那么細了。 反正最終完全封裝， 不會影響到外面其它函數(shù)的變量使用。

同樣的道理，這些變量如果使用全局變量M， 能不能同樣實現(xiàn)目的呢？

答案是：有時候能，有時候不能！

看這個函數(shù)使用的情況。 如果在系統(tǒng)中只調(diào)用1次， 那是可以的。 而如果需要調(diào)用n次， 使用全局變量的話， 反而不可以了！多個實例時間會亂串， 會互相干擾。所以如果不幸要多次調(diào)用， 還需要復(fù)制另存，更改其中的M變量，換一批來！

上面的功能中還使用了定時器， 只不過代碼沒有貼出來。 也是同樣的道理。 只不過定時器比較復(fù)雜， 使用的是多重背景的數(shù)據(jù)塊，本質(zhì)也是STATIC變量。

emmmm， 我這是在做什么？

我是在重復(fù)印證我所主張的“好的程序的標準是：不使用M中間量，不使用Timer?！?br />





審核編輯：劉清