使用西门子S7-200编程中子程序需注意

在S7-200编程中，子程序想必大家都用过，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。下面就是前些天热线上遇到的一个Case，非常有代表性，在这里跟大家分享。
E：您好，西门子技术支持。
C：您好，我想问下，200子程序是不是多次调用时会不好使？
E：不会啊，您是不是在子程序里使用了沿指令或者定时器？
C：没有啊，我就编了一句很简单的开关程序，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。
E：（心里活动：看来是和子程序的局部变量有关了，估计客户程序逻辑有问题）那请您描述一下您的子程序吧，我帮您看看。
于是客户描述了一下自己的程序，大致了解了之后告知客户我这边测试下，稍后回复。
客户的程序是这样的：
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，发现果然如客户所描述的，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。
我们来分析下客户的子程序。
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，由于客户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。所以就会出现客户反映的那种问题。
那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，这样就符合客户的控制要求了。

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。
另外，如果在子程序一开始就添加一条指令，对局部变量#CC进行赋初值（如图.08），也可以避免临时变量区数值不定的问题，您可以尝试测试下。

图.08

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。