博途SCL: Input、Output、Static、Temp、Constant、InOut 的详细介绍及案例
在博途软件的编程环境中,Input、Output、Static、Temp、Constant、InOut 这几种变量类型各司其职,理解它们的特性和用法对于编写高效、稳定的程序至关重要。接下来将对它们进行详细介绍,并通过实际案例加深理解。
一、Input(输入变量)
特性
Input 用于将 FB 块外数据传递到 FB 中,其具有只读属性,即 FB 内部不能修改 Input 参数的值。这就好比一个只能接收外界信息的 “接收器”,保证了输入数据在块内不会被意外篡改。
例
假设我们要编写一个电机控制功能块 FB_MotorControl,该功能块需要接收外部的启动信号 Start、停止信号 Stop 以及速度设定值 SpeedSet。我们可以将这些信号定义为 Input 变量。
// 定义Input变量 Input: Start : BOOL; Stop : BOOL; SpeedSet : REAL; |
在程序中,我们可以读取这些 Input 变量的值来控制电机的运行状态,但不能在 FB_MotorControl 块内对 Start、Stop、SpeedSet 进行赋值操作。例如:
IF Start THEN // 启动电机相关操作 END_IF; |
二、Output(输出变量)
特性
Output 用于将 FB 内部运算或处理的结果输出。在块内可写,FB 外部不可修改 Output 的值,只能读取。它就像是一个 “发送器”,将块内处理好的数据传递到外部。
例
继续以上述电机控制功能块 FB_MotorControl 为例,我们希望输出电机的运行状态 Running、故障报警信号 Fault。可以将它们定义为 Output 变量。
// 定义Output变量 Output: Running : BOOL; Fault : BOOL; |
在块内,当电机启动时,我们可以对 Running 变量进行赋值:
IF Start AND NOT Stop THEN Running := TRUE; // 电机启动相关逻辑 ELSE Running := FALSE; END_IF; |
而在 FB 块外部,其他程序只能读取 Running 和 Fault 的值,以获取电机的状态信息。
三、Static(静态变量)
特性
Static 变量的值会一直保留到被覆盖,即使块的调用结束也不会消失。它具备 Input 和 Output 的功能,并且可以在块内自由读写,同时也可以被外部程序访问(虽然博图标准建议只在 FB 内使用,但实际项目中常被外部读写,如上位机)。可以将其看作是一个有记忆功能的存储单元,为块提供持续的数据存储支持。
例
在电机控制功能块 FB_MotorControl 中,我们可能需要记录电机的累计运行时间 TotalRunTime。由于这个时间需要在多次调用块时持续累加,所以适合用 Static 变量。
// 定义Static变量 Static: TotalRunTime : TIME; |
在块内,每次电机运行时,我们对 TotalRunTime 进行累加:
IF Running THEN TotalRunTime := TotalRunTime + T#1S; // 假设每1秒累加一次 END_IF; |
这样,TotalRunTime 的值会随着电机的运行不断更新,并且在块的多次调用之间保持其值。
四、Temp(临时变量)
特性
Temp 用于存储临时中间结果的变量,每一个 OB、FB、FC 都可以声明 Temp 临时变量。它们仅是在被调用时,由操作系统根据块声明临时分配的内存空间,该块结束时,释放(收回)该空间。这意味着 Temp 变量只在一个扫描周期内有效,且使用前最好初始化,否则容易出现值不确定的情况,就像一个临时的 “工作区”,用完即清。
例
在一个复杂的数学运算功能块 FB_MathCalculation 中,我们可能需要进行一系列中间计算。例如计算 (a + b) * (c - d),在计算过程中,我们可以使用 Temp 变量来存储中间结果。
// 定义Temp变量 Temp: TempResult1 : REAL; TempResult2 : REAL; |
在程序中:
TempResult1 := a + b; TempResult2 := c - d; FinalResult := TempResult1 * TempResult2; |
这里的 TempResult1 和 TempResult2 只在 FB_MathCalculation 块被调用的当前扫描周期内存在,块调用结束后,其占用的内存空间就会被释放。
五、Constant(常量)
特性
Constant 是在块中使用且带有声明符号名的常量,局部常量不显示在背景数据块中,其值是固定的,不能在程序运行过程中被修改。它如同一个固定的 “标尺”,为程序提供不变的参考值。
例
在一个计算圆面积的功能块 FB_CircleArea 中,我们可以将圆周率 Pi 定义为 Constant。
// 定义Constant变量 Constant: Pi : REAL := 3.14159; |
在计算圆面积的公式中,就可以直接使用这个常量:
CircleArea := Pi * Radius * Radius; |
这样,无论程序如何运行,Pi 的值始终保持不变,确保了计算的准确性和一致性。
六、InOut(输入 / 输出变量)
特性
InOut 兼具输入和输出的功能。在 FB 被调用前,它可以读取用户程序的数据;在 FB 处理完数据后,它可以将结果传递回用户程序。在 FB 内部既可以读取又可以修改 Inout 参数的值,是一种双向的数据通道。
例
假设有一个数据处理功能块 FB_DataProcess,需要对输入的数据进行某种变换后再输出。例如对一个整数数组进行加 1 操作。我们可以将这个数组定义为 InOut 变量。
// 定义InOut变量 InOut: DataArray : ARRAY[1..10] OF INT; |
在块内,对数组元素进行加 1 操作:
FOR i := 1 TO 10 DO DataArray[i] := DataArray[i] + 1; END_FOR; |
在调用 FB_DataProcess 块时,外部传递进来的数组数据会被处理,处理后的结果又会通过这个 InOut 变量反馈回外部程序。
通过对以上 Input、Output、Static、Temp、Constant、InOut 变量类型的详细介绍及案例分析,希望能帮助你在博途软件编程中更准确、灵活地运用它们,构建出更健壮、高效的程序逻辑。