多重背景数据块的使用.pdf

在工业自动化领域，西门子S7系列PLC（可编程逻辑控制器）广泛应用于各种控制系统。在本案例中，为了高效地管理多个设备，如汽油发动机和柴油发动机，使用了多重背景数据块技术来优化程序结构，降低资源占用。下面我们将深入探讨这个技术及其在发动机组控制系统中的应用。 多重背景数据块的使用主要解决了一个问题：当一个功能块（FB）在组织块（OB）中被多次调用时，每次调用都需要一个单独的背景数据块（DB），这会导致数据块数量的增加，占用更多的存储空间。通过创建一个上层功能块，我们可以将所有实例的数据存储在一个共同的背景数据块中，从而减少数据块的数量。 在发动机组控制系统的设计中，我们首先创建一个S7项目，并配置相应的SIMATIC 300硬件，如CPU 315-2DP。接着，定义符号表以方便代码编写，并规划程序结构。程序的核心是FB10，这是一个上层功能块，它包含了两个本地实例，即对汽油机和柴油机的控制，这两个实例都调用了FB1，但并不直接使用独立的DB1和DB2。相反，FB10的背景数据块DB10存储了这些调用实例的数据。 控制逻辑由一系列功能（FC）和功能块（FB）构成。FC1负责风扇的控制，当发动机启动时，风扇启动，而发动机关闭后，风扇会延迟4秒关闭。FC1的变量声明表定义了输入和输出变量，包括发动机启动信号、风扇控制信号和延时定时器。控制程序通过断电延时定时器实现风扇的延时关闭。 共享数据块DB3用于存储发动机的实际转速和状态标志，当两台发动机的转速都达到预设速度时，状态标志会被更新。底层功能块FB1（Engine）则实现了单个发动机的启停控制和速度监控，它的变量声明表包括了启动、关闭、故障信号以及实际和预设速度等参数。 上层功能块FB10（Engines）被设置为使用多重背景，这意味着它可以调用多个FB1实例，并在DB10中存储各自的数据。在FB10的变量声明表中，FB1被声明为静态变量，表示它是FB10的局部背景。这样，尽管FB1被多次调用，但数据仍然存储在同一个背景数据块中，减少了数据块的使用。 通过这样的设计，我们可以高效地管理多个发动机的控制逻辑，同时降低了程序的复杂性和存储需求。多重背景数据块的使用体现了模块化编程的思想，使得程序更易于维护和扩展，也优化了系统资源的利用。在实际的工业应用中，类似的技术可以广泛应用于其他多设备控制场景，提高系统的灵活性和可靠性。