告別“一鍋粥”！PLC結(jié)構(gòu)化編程：FC、FB、DB是什么？

初學(xué)者寫(xiě)程序，常常把所有邏輯都堆砌在主程序（OB1）里，就像把所有的菜和調(diào)料都扔進(jìn)一個(gè)大鍋里亂燉。程序規(guī)模小時(shí)還行，一旦成百上千個(gè)點(diǎn)，這種“一鍋粥”式的程序就會(huì)變得難以閱讀、難以調(diào)試、難以維護(hù)，改一行可能引發(fā)全盤(pán)崩潰。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)代PLC編程普遍采用結(jié)構(gòu)化編程（Structured Programming）的思想，其核心就是像搭積木一樣，用函數(shù)（FC）、函數(shù)塊（FB）和數(shù)據(jù)塊（DB）來(lái)構(gòu)建程序。

一、函數(shù)（FC - Function）—— “無(wú)記憶的工具”

比喻：FC就像計(jì)算器上的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，比如“求正弦值（sin）”。你每次輸入一個(gè)角度（Input），它都返回一個(gè)對(duì)應(yīng)的正弦值（Output）。但計(jì)算器本身并不“記住”你上次算了什么。FC是沒(méi)有記憶功能的，它只處理輸入，給出輸出。

特點(diǎn)：

沒(méi)有專(zhuān)用的存儲(chǔ)區(qū)，執(zhí)行時(shí)產(chǎn)生的臨時(shí)數(shù)據(jù)通常不保留。

類(lèi)似于C語(yǔ)言中的函數(shù)。

適用場(chǎng)景：用于編寫(xiě)通用的、無(wú)狀態(tài)的純邏輯運(yùn)算。比如，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)計(jì)算（求平均值、單位換算）、一個(gè)通用的報(bào)警燈閃爍邏輯（輸入報(bào)警信號(hào)，輸出閃爍的燈控信號(hào)）。同一個(gè)FC可以被多次調(diào)用，每次調(diào)用互不影響。

二、函數(shù)塊（FB - Function Block）—— “有記憶的機(jī)器”

比喻：FB更像一臺(tái)咖啡機(jī)。你每次操作它（按下按鈕Input），它都能做出一杯咖啡（Output）。但更重要的是，咖啡機(jī)有內(nèi)部狀態(tài)：還剩多少豆、多少水？這些數(shù)據(jù)是需要被“記住”的，為下一次做咖啡做準(zhǔn)備。FB是有記憶功能的，它的內(nèi)部變量在每次調(diào)用后都會(huì)保持。

特點(diǎn)：

必須配一個(gè)背景數(shù)據(jù)塊（Instance DB）來(lái)存儲(chǔ)其輸入、輸出、內(nèi)部變量。每次調(diào)用一個(gè)FB，都需要指定一個(gè)專(zhuān)屬的DB來(lái)“配”著它用。

類(lèi)似于面向?qū)ο缶幊讨械囊粋€(gè)“類(lèi)”（Class），而背景DB就是這個(gè)類(lèi)的“實(shí)例”（Instance）。

適用場(chǎng)景：用于控制一個(gè)有狀態(tài)的具體設(shè)備。比如，控制一臺(tái)電機(jī)（需要記錄啟動(dòng)、停止、故障狀態(tài)），控制一個(gè)氣動(dòng)閥門(mén)（需要記錄開(kāi)閥、關(guān)閥、超時(shí)狀態(tài)），控制一個(gè)PID回路。你寫(xiě)好一個(gè)“電機(jī)控制”FB后，可以重復(fù)調(diào)用它10次，分別配10個(gè)不同的背景DB，來(lái)控制10臺(tái)真實(shí)的電機(jī)，它們彼此獨(dú)立，互不干擾。

三、數(shù)據(jù)塊（DB - Data Block）—— “共享的記事本”

比喻：DB是PLC中的全局記事本或共享內(nèi)存區(qū)。所有程序塊（OB, FC, FB）都可以往里面讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。

類(lèi)型：

全局?jǐn)?shù)據(jù)塊：存儲(chǔ)全局變量，誰(shuí)都可以用。常用于存放設(shè)備的手自動(dòng)狀態(tài)、總產(chǎn)量、配方參數(shù)等需要全局訪問(wèn)的數(shù)據(jù)。

背景數(shù)據(jù)塊：FB的“專(zhuān)屬儲(chǔ)物間”，由FB自動(dòng)生成，主要用于存儲(chǔ)FB的內(nèi)部狀態(tài)。一般只由對(duì)應(yīng)的FB來(lái)使用。

結(jié)構(gòu)化編程的優(yōu)勢(shì)：

可復(fù)用性（Reusability）：寫(xiě)好一個(gè)“電機(jī)控制”FB，就能無(wú)限復(fù)用來(lái)控制所有電機(jī)，極大減少代碼量。

可讀性（Readability）：主程序（OB1）變得非常簡(jiǎn)潔清晰，就像一本書(shū)的目錄：

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復(fù)制

下載

Network1:調(diào)用“喂料機(jī)控制”FB

Network2:調(diào)用“攪拌機(jī)控制”FB

Network3:調(diào)用“包裝機(jī)控制”FB

Network4:調(diào)用“報(bào)警處理”FC可維護(hù)性（Maintainability）：當(dāng)需要修改所有電機(jī)的控制邏輯時(shí)，你只需要修改“電機(jī)控制”FB這一個(gè)地方，所有調(diào)用它的地方就自動(dòng)更新了。避免了牽一發(fā)而動(dòng)全身的災(zāi)難。

團(tuán)隊(duì)協(xié)作：不同工程師可以負(fù)責(zé)不同的FB/FC開(kāi)發(fā)，后像搭積木一樣整合起來(lái)。

從“一鍋粥”的主程序思維，轉(zhuǎn)變到“搭積木”的結(jié)構(gòu)化編程思維，是從一個(gè)PLC初學(xué)者邁向合格工程師的關(guān)鍵一步。它讓你的程序不再是“一次性藝術(shù)品”，而是一個(gè)堅(jiān)固、可靠、可擴(kuò)展的工程作品。