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【S7-200】子程序多次调用的“怪”现象

(2013-11-19 10:30:40)

分类： S7-200

之前对子程序详细的讲解过了，想必大家都了解了。使用子程序可以更好地组织程序结构，便于阅读和调试，也可以缩短程序代码。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内被多次调用时，不能使用上升沿、下降沿、定时器和计数器之外，还有子程序中局部变量的特点，在编程多次调用带参数子程序时要特别注意。

下面就是前些天在网上看到的一个案例，非常有代表性，在这里跟大家分享。

一个很简单的开关程序，开关闭合，线圈导通，然后主程序里调用了两次这个子程序，结果第一个I点闭合了，两个Q点都导通了。（大概可以判断和子程序的局部变量有关了，估计这个程序逻辑有问题）

那好，我们就看一下程序是如何编写的：

子程序：是个常见的自保持逻辑，接口参数如红框所示。

图. 01

主程序：调用了两次上面的子程序，实现I0.0和I0.1控制Q0.0的闭合和断开，I0.2和I0.3控制Q0.1的闭合和断开。

图. 02

那么在线测试下程序执行情况，发现果然和描述的错误一样，I0.0为1后，Q0.0和Q0.1都为1了。见下图.03所示。而如果闭合I0.2，则Q0.0和Q0.1都断开。

图. 03

为什么会这样呢？首先我们先明确子程序局部变量的特点。局部变量的变量类型分为四种：IN，IN_OUT，OUT和TEMP，局部变量存储区是在子程序调用时开辟的，子程序调用完成，局部变量占用的存储空间释放。

我们来分析下这个错误的子程序。

在主程序第一次调用子程序时，如果I0.0为1，I0.1为0，它们将自身值分别传给输入局部变量#AA和#BB，子程序中程序逻辑执行如下图.04所示。此时局部变量#CC值为1，子程序完成，#CC将值传送到输出参数Q0.0上，使其置1。根据局部变量的特点，子程序第一次调用完成后，局部变量存储区释放。

图.04

那么当主程序第二次调用该子程序时，开辟临时存储空间，但是此时的存储空间与第一次调用时开辟的不一定一致。可是，也有可能由于程序简单，仍然使用第一次调用时占用的存储空间。如果这种情况发生了，那么第一次调用时已经将#CC的L0.2置了1，而此值依旧存在，那么第二次调用时虽然输入参数I0.2和I0.3为0 ，但是#CC（L0.2）为1，由于这个程序的子程序逻辑有自保持部分，所以最后L0.2的逻辑结果仍然是1。子程序完成后，#CC将值传送到输出参数Q0.1上，使其置1。所以就会出现反映的那种问题。

  么该如何避免这种情况呢？
  大家是否还记得刚刚介绍局部变量参数类型时除了IN, OUT类型外，还有一种类型叫IN_OUT，这种类型的参数是先读入，然后再写出，这里我们就可以利用它的特点解决上面的问题。

  下面对子程序的参数进行修改，将原先的#CC变量类型改为IN_OUT。如下图所示：

图.05

主程序结构不变，如下所示，可以看到由于#CC的类型是IN-OUT，它在子程序块的接口位置也转到了左侧输入侧。

图.06

下面再次将I0.0置1，其他输入都为0，监控程序状态，如图.07所示，可以看到只有Q0.0为1，Q0.1状态为0。而如果将I0.1置1， Q0.0被复位，Q0.1还是0，这样就符合最初的控制要求了。

图.07

同样，如果只给I0.2置1，那么也只有Q0.1会亮，不会再影响Q0.0。

了解了IN_OUT类型变量的特点，就不难分析以上的结果。因为每次调用子程序时，局部变量#CC都会先去读取输入参数Q0.0或Q0.1的状态，所以即使两次调用子程序时，#CC变量使用的同一区域，该区域的值也会在开始被Q点的状态所修改，就不存在两次调用相互影响的情况了。

所以，在编写200子程序时要特别注意局部变量的特点，一旦出现多次调用不正常的情况，就可以从局部变量的特点出发分析，看看是不是存在隐患。善加利用IN_OUT变量也许可以解决许多问题。

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