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。

西门子 S7-1200PLC编程数组的使用方法

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使用数组数据类型注意事项

ARRAY类型是由数目固定且数据类型相同的元素组成的数据结构。ARRAY类型的定义和使用需要注意以下几点：

ARRAY类型可以在DB、OB/FC/FB接口区、PLC数据类型处定义；无法在PLC变量表中定义。数组定义：Array[维度1下限..维度1上限,维度2下限..维度2上限,...]of <数据类型>，最多可包含 6 个维度；数组元素的数据类型包括：除数组类型、Variant类型以外的所有类型；数组下标的数据类型为整数，下限值必须小于或等于上限值，上下限的限值在S7-1200 V3.0及其以前为Int范围（-32768～+32767），在S7-1200 V4.0及其以后前为DInt范围（-2147483648 ～+21474836487），可以使用局部常量或全局常量定义上下限值，数组的元素个数受DB块剩余空间大小以及单个元素大小的限制；从S7-1200 V2.0开始，下标可以不仅仅是常数、常量，也可以是变量，还可以是混合使用（多维数组），如果编程语言是SCL的话，下标还可以是表达式。使用数组的变量下标，可以在程序中很容易地实现间接寻址。注意，下标变量必须是符号名，不能是DB1.DBW0这种没有对应符号名的绝对地址。从S7-1200 V4.2开始，FC的Input/Output/InOut以及FB的InOut可以定义形如Array[*]这种变长数组，要求必须是优化FC/FB块，在调用FC/FB的实参中可以填写任意数据类型相同的数组变量；当然，也可以多维变长的数组，例如Array[*,*]of Int。数组可以使用单个数组元素例如"DB1".Static_1[1]，也可以使用整个数组例如"DB1".Static_1。多维数组可以降维使用，例如三维数组：3D[0..2,0..3,0..4]of Int是一个3×4×5大小的Int数组，3D[0]是一个4×5大小的二维Int数组，3D[0,1]是一个5个元素的一维Int数组，当然多维数组下标也可以换成变量，例如3D[Tag_1,1]这种；S7-1200 V4.2开始，多重背景支持数组形式，即Array of FB，这样可以在FB中使用循环指令更方便的编写程序。不支持Array[*] of FB。在TIA 博途 V10.5 SP2，S7-1200 V1.0的时候，曾经引入FieldRead 和 FieldWrite 指令，用于数组下标的变址寻址，这种方法在TIA 博途 V11之后可以由下标变量完全取代，并且更为简化，所以该指令也只是位于“移动操作>原有”中，用于早期版本向上移植时使用，它的使用方法参见FieldRead 和 FieldWrite 间接寻址。