今天這篇文章，我們基于倍福（Beckhoff）TwinCAT3編程開(kāi)發(fā)環(huán)境，對(duì)PLC的變量進(jìn)行介紹。本文包括如下幾個(gè)主題：

變量的名稱；

變量的數(shù)據(jù)類型；

變量的存儲(chǔ)區(qū)；

變量的類別；

變量的作用域與生命周期；

1、變量的名稱

變量的名稱，簡(jiǎn)稱變量名，也稱為變量標(biāo)識(shí)符（Identifier），用來(lái)唯一標(biāo)識(shí)某個(gè)變量。TwinCAT3（以下簡(jiǎn)稱TC3）的變量命名需遵循如下規(guī)則：

①變量名由字母（a~z和A~Z）、數(shù)字（0~9）和下劃線組成，比如abc，ab10，a_b10等都是合法的變量名。字母不區(qū)分大小寫，比如abc和ABC表示相同的變量；

②變量名不能以數(shù)字開(kāi)頭，比如 0ab 是非法的變量名；

③變量名中間不能有空格；

④變量名不能使用系統(tǒng)關(guān)鍵字；

⑤不建議以兩個(gè)下劃線開(kāi)頭，比如__ab，因?yàn)檫@是系統(tǒng)內(nèi)部變量的命名約定；

⑥變量名的長(zhǎng)度沒(méi)有特殊限制；

⑦不同命名空間（namespace）下的變量名可以相同。比如全局變量列表GVL1和GVL2中可以有重名的變量，在使用時(shí)通過(guò)引用命名空間來(lái)區(qū)分；

2、變量的數(shù)據(jù)類型

每個(gè)變量在聲明時(shí)都必須指定數(shù)據(jù)類型。包括如下一些種類：

標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類型，比如：布爾型（BOOL）、整數(shù)型（BYTE、INT等）、實(shí)數(shù)型（REAL）、字符串（STRING）、寬字符串（WSTRING）、時(shí)間日期（Time、Date_and_Time）等；

IEC61131-3的擴(kuò)展數(shù)據(jù)類型：比如位（BIT）、任意（ANY）、特殊類型（XINT、UXINT、XWORD）、數(shù)組（ARRAY）、引用（REFERENCE）、聯(lián)合體（UNION）、指針（POINTER）等；

用戶自定義數(shù)據(jù)類型，結(jié)構(gòu)體（Structure）、枚舉（Enumerations）、別名（Alias）等；

由于本文的主旨是介紹變量，因此數(shù)據(jù)類型就不展開(kāi)講了；

3、變量的存儲(chǔ)區(qū)

倍福嵌入式控制器與個(gè)人計(jì)算機(jī)類似，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器包括非易失性存儲(chǔ)器（硬盤、CF卡、CFast卡等）和易失性存儲(chǔ)器（內(nèi)存）。為了與傳統(tǒng)PLC兼容，將內(nèi)存的一部分劃分出輸入映像區(qū)（Input）、輸出映像區(qū)（Output）和位存儲(chǔ)區(qū)（Memory）。這三種存儲(chǔ)區(qū)均可以絕對(duì)地址訪問(wèn)，默認(rèn)大小均為128KB。用戶可通過(guò)下面的文件修改其大?。?/p>

C:TwinCAT3.1ComponentsPlcdevices40961002 00011.0.0.4device.xml

如下圖所示：

4、變量的類別

使用不同的聲明方式可以定義不同的變量類型，比如局部變量、臨時(shí)變量、靜態(tài)變量、外部變量等。它們中有的只能在指定的POU（程序組織單元）中聲明，比如臨時(shí)變量只能在函數(shù)塊（FB）和程序（PROGRAM）中聲明。下面來(lái)具體介紹下：

①局部變量：在VAR .. END_VAR之間聲明的變量，適用于所有程序組織單元，比如：

VAR
  byte0:BYTE;//字節(jié)0
  byte1:BYTE;//字節(jié)1
END_VAR

②全局變量：在VAR_GLOBAL .. END_VAR之間聲明的變量，僅適用于全局變量列表（Global variable list），比如：

VAR_GLOBAL
  gVinNumber : STRING;//全局VIN碼變量
END_VAR

③臨時(shí)變量，在VAR_TEMP .. END_VAR之間聲明的變量，可在FB和PROGRAM中聲明，比如：

VAR_TEMP
  tmpStart:BOOL;
  tmpStop:BOOL;
END_VAR

④靜態(tài)變量：在VAR_STAT .. END_VAR之間聲明的變量，可在FB/FC中聲明，比如：

VAR_STAT
  statStartRisingEdge:BOOL;//啟動(dòng)信號(hào)上升沿
  statStartRisingEdgeHF:BOOL;//啟動(dòng)信號(hào)上升沿輔助變量
END_VAR

⑤外部變量：在VAR_EXTERNAL .. END_VAR之間聲明的變量，用于導(dǎo)入外部全局變量列表中已經(jīng)聲明的變量，比如：

VAR_EXTERNAL
  gVinNumber : STRING;//全局VIN碼變量
END_VAR

POU的形參包括三種：輸入、輸入-輸出、輸出，以變量的形式進(jìn)行定義，聲明方式如下：

⑥輸入變量（形參）：在VAR_INPUT .. END_VAR之間聲明的變量，比如：

VAR_INPUT
  start  :BOOL;//啟動(dòng)信號(hào)
  stop   :BOOL;//停止信號(hào)
END_VAR

⑦輸出變量（形參）：在VAR_OUTPUT .. END_VAR之間聲明的變量，比如：

VAR_OUTPUT
  coil  :BOOL;//線圈
END_VAR

⑧輸入-輸出變量（形參）：在VAR_IN_OUT .. END_VAR之間聲明的變量，比如：

VAR_IN_OUT
  status :WORD;//狀態(tài)
END_VAR

5、變量的作用域與生命周期

變量的作用域是指變量在哪些范圍內(nèi)有效，分為全局和局部?jī)煞N。

全局變量在整個(gè)CPU項(xiàng)目范圍內(nèi)有效。在全局變量列表中聲明的變量屬于全局變量；

局部變量?jī)H在當(dāng)前POU范圍內(nèi)有效。在POU內(nèi)部聲明的變量屬于局部變量；

變量的生命周期是指變量值的保持時(shí)間。臨時(shí)變量?jī)H在當(dāng)前POU運(yùn)行過(guò)程中有效，當(dāng)POU運(yùn)行結(jié)束后將被釋放；局部變量、全局變量和靜態(tài)變量的值在系統(tǒng)運(yùn)行中均能保持，不被釋放（非掉電狀態(tài)）。

在系統(tǒng)掉電或冷啟動(dòng)的情況下，未擴(kuò)展的局部變量、全局變量和靜態(tài)變量會(huì)被初始化（不能保持）。如果希望系統(tǒng)掉電或冷啟動(dòng)的情況下變量值依然能夠保持，應(yīng)使用關(guān)鍵字RETAIN或PERSISTENT對(duì)變量進(jìn)行擴(kuò)展，比如：

VAR_GLOBAL
  gVinNumber : STRING;//全局VIN碼變量
END_VAR
VAR_GLOBAL RETAIN
  gCounter :DWORD;//全局計(jì)數(shù)器，掉電保持
END_VAR

上面的例子中，變量gCounter由于使用了RETAIN關(guān)鍵字進(jìn)行屬性擴(kuò)展，它會(huì)在掉電的情況下保持?jǐn)?shù)據(jù)；而變量gVinNumber未進(jìn)行擴(kuò)展，在掉電的情況下會(huì)被初始化（不能保持原來(lái)的值）。

好了，關(guān)于倍福TC3編程開(kāi)發(fā)環(huán)境下變量及其屬性就先介紹到這里。

審核編輯：湯梓紅