西门子PLC FC和FB用法讲解

函数
函数 f(x)就像机器或黑箱，给予输入值x便产生唯一输出值f (x)。x是自变量，f(x)是因变量。举一个我们常见的公式，求圆的面积，s=π*r*r。输入r值，便得到圆的面积s，这就是最简单的函数，r是自变量，s是因变量。

图一 变量声明

图2 FC函数内容
Input:输入型参数，提供外部输入接口。类似于函数f(x)中的x，是一个自变量。Input类型参数，是外部变量的拷贝副本，修改其值，外部变量无变化。假设在程序中修改R的值，从图2编译信息发现，传递的并不是实际参数，所以修改外部接口变量无变化。
Output:输出型参数，提供外部输出接口。该类型参数由于直接引用外部变量地址，可以修改其值。
InOut:输入输出型参数，既做输入又做输出。同Output类型一样，可以修改外部接口变量的值。在适当地方，使用InOut类型变量，可以减少占用plc的变量声明空间。
Temp:局部变量，在函数内部使用，不提供外部的接口。我们常常把temp变量用于数据转换的中间值，或者用于循环变量，比如用于For 或者While循环。由于Temp是局部变量，它的值是随机，使用必须初始化，对其赋值。
Constant:常量，在函数内部使用，意思是恒定不变的变量，只能在声明处修改。比如我们这里的π圆周率是固定不变的，可能调用的地方有几十处，若程序中直接引用3.1415，后期修改，需要把每个地方都修改过去，很麻烦。在声明处修改π值，所有函数中的π变量都会修改。假设我们在程序中修改π常量，从图2中编译信息可以发现，常量不能在程序中修改。
Return:函数返回值，存储计算结果。默认为无返回值，所以声明为void。在我们的数学知识里面函数应该是要有返回值的，但是在TIA PORTAL可以没有返回值，我们把这种无返回类型的函数，称为procedure(过程)。我们这里设置为Real类型，返回圆的面积。有读者可能有疑问，return变量和Output类型都可以用来存储计算结果，两者的区别是什么呢?其中有一个显著的区别是Output类型输出参数可以声明若干个，但是return类型的返回变量，只能声明一个，且变量名字无法修改。其他区别，等讲解SCL的时候，再做解答。
在main[OB1]程序块里面拖动FC1函数，得到如下运行结果:

图3 程序运行结果

图4 DB块值监控
程序解读：
由于PLC程序是从左到右执行，所以"Func"函数块的左侧是输入接口，右侧是输出接口。观察函数块的内部变量名字，发现和函数中的声明一一对应，除了变量。Ret_Val是Return接口变量的别名，由于每个函数的名字都不一样，所以统一用作为函数返回值变量的名称。
程序一是对模拟量值进行转换，采样的分辨率下限是0，上限为27648，采样的数字量值15000，通过调用指定函数把转换出来的值放在变量<"Data".电压值>,得到转换值为0.5425347.
把变量<"Data".电压值>放在FC函数的Inout接口中，利用PLC的扫描周期，通过DB块可以看到最终值5.425347。若不放在Inout，把其放在Input接口，我们必须在OutPut接口再声明一个变量，用于存储最终的转换值。这样声明就可以节省PLC的内存空间了，同样使程序看起来更简洁。
FC函数块的代码内容比较简单，请自行阅读理解，若有问题，可以留言。
FB块讲解
要了解FB和FC的区别，让我们剖析一下这两个模块的变量声明结构:

图5 FB块变量声明

图6 FB占用DB背景块内部变量
通过FB和FC的变量声明，我们可以看到三个明显的区别：
1、FB块增加了Static静态区声明
2、FB增加了保持性和可访问性选择
上述两个区别正好说明了FB=FC DB公式的成立，因为这两个特性是DB块才有的特性哦。我们在普通DB块里面声明的变量都在Static区声明，不信的话，你可以打开来看看。我们可以通过访问FB拥有的背景块来访问FB中变量的值。
当FC调用结束后，各种接口中声明的变量值无法保存，FB调用结束后，仍然可以保留变量的值，你可以通过FB的背景DB块进行访问。FB的每次调用都会自动生成一个DB块，想想我们编程当中，进行哪类操作也会有类似行为？其实就是我们用的非常频繁的定时器操作，每一次拖动定时器都会自动建立一个DB块。通过<系统资源>查看定时器拥有的DB块，看看和图6是否类似。

图7 定时器DB背景块结构
由于定时器拥有背景块，当我们停止计时后，PLC无论经过多少个扫描周期，还是可以读取停止计时时刻的值，这就是拥有DB背景块的好处，FB块与此类似。
3、FB块没有Return接口
由于可以通过Output接口存储返回值，所以没有Return接口影响不大。

图8 FB程序增加部分
由于程序类似，FB程序只列出增加部分。我们可以看到该程序，每次调用都会把最大电压值放在变量中，同时添加变量，用于记录改变电压的时间。在hmi程序上面，我们可以很方便读取这两个变量，来实时获取当前的最大电压值和修改时间，是不是很方便？
读者可能会有疑问，如果我自己写一个FC函数，然后外部添加一个DB块，不是一样可以实现此功能吗？看上去好像讲的很有道理呀，不过这个想法是错误的。
如果你在PLC程序中只调用FB块一次，那么可以采用此方法。如果你在PLC程序里面，既要比较电压，还要比较如电流、温度和湿度等，如果用同一个FC怎么实现呢？用FB可以很好的解决此问题，不明白的，可要仔细想想！
今天关于FC和FB的区别已经讲完，如果仔细阅读，应该能搞清楚这两者的区别。若还有问题，欢迎留言，同时欢迎指出本文的错误。