西门子PLC中FB与FC有什么区别呢?

发布时间:2025-09-17
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在西门子PLC编程过程中,经常会发现一个程序中既有FB块,也有FC块,那么这两者有什么区别呢?

01
FB和FC块是什么,如何使用

 

1.png

FB,FC其实就相当于子程序。

这里先介绍一下子程序:子程序、主程序是就一个程序而言的,在设计一个程序的过程中,常常会遇到功能相同的程序段,例如使灯按特定逻辑顺序依次点亮。

 

这类程序段不但不易于维护,而且还经常出现错误,也使程序变得庞大,为了克服这个缺点,当遇到具有相同功能的程序时,可以将其以子程序的方式进行处理。所谓的子程序,其实就是一个具有特定功能和逻辑完整性的程序段,它是独立存在的,但是它又只能服务于某个程序,这就是子程序。使用子程序可以更简单的编写程序,提高程序可读性和复用性。

 

 

02
FB和FC区别

 

FB--功能块,带背景数据块  FC--功能,相当于函数FB,FC块均相当于子程序,既可以调用其它FB,FC块,也可以被OB,FB,FC块调用。

 

区别:

  • FB使用背景数据块作为存储区,FC没有独立的存储区,使用全局DB或M区

  • FB局部变量有STAT和TEMP,FC由于没有自己的存储区因此不具有STAT,TEMP本身不能设置初始值。

  • 本质上,FB,FC的实现目的是相同的;无论何种逻辑要求,FB,FC均可实现。只是实现方式效率不同,这也和工程师个人编程习惯有关。

 

FB块优点:

  • 易于移植性,对于相同控制逻辑不同参数的被控对象,只要使用不同的背景DB,同一个FB块就可以方便

  • 多重背景,减少重复工作,提高效率

  • 多次调用时,参数修改方便

  • 有独立的存储区

 

FC块优点:

  • 小巧灵活,对于非多次调用的程序更易理解

  • 不占用额外的存储资源

 

 

 

 

03
FB,FC块管脚定义

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Input

变量是外部输入的,只能被本程序块读,不能被本程序块写。

 

Output
是本程序块输出的,他可以被本程序块读写,其他程序通过引脚只能读值不能写

 

IN_OUT

输入输出变量 本程序块和其他程序都可以读写这个引脚的值

TEMP

临时变量,顾名思义是暂时存储数据的变量。这些临时的数据存储在CPU工作存储区的局部数据堆栈(L堆栈)中。

 

Static

在PLC运行期间始终被存储。S7 将静态变量定义在背景数据块(仅对FB而言,FC和OB无静态变量),当被调用块运行时,能读出或修改静态变量;被调用块结束后,静态变量保留在数据块中。

04
临时变量引起的麻烦

 

临时变量可以在组织块OB、功能FC和功能块FB中使用,当块执行时它们被用来临时存储数据,一旦块执行结束,堆栈的地址将被重新分配用于其它程序块使用,此地址上的数据不会被清零,直到被其他程序块赋予新值。需要遵循“先赋值,再使用”的原则。

因此,有常见的几种情况导致程序运行不正常:

 

1. 某个块程序运行时好时坏,其中某个数值或多个数值偶尔不正常此问题在于,一定遵循“先赋值,再使用”。否则,TEMP的数值在每个扫描周期开始未有明确的赋值,此地址的数值将是随机的。

 

2. 多个块使用TEMP,单独使用任意一个都正常,无法一起正常使用此问题在于,TEMP未能先赋值,再使用;程序块1的TEMP中的数值并没有清零,而是CPU运行机制调用此地址使用或直接分配给程序块2使用,导致这个TEMP地址并不为0,因此程序混乱。由于内存运行机制并不公开,因此,这一分配过程看起来是随机的。这可能导致,程序多次运行情况下正常,运行一段时间后出现问题。只要遵循“先赋值,再使用”的原则,就可避免。

3. TEMP无法实现自锁    此问题在于,TEMP数值无法像M点或Q点一样保持上一个周期的数值;TEMP需要在每个扫描周期有一个明确的赋值,即先赋值(写),再使用(读写)解决方式,FB可使用STAT静态变量;FC可使用M区或全局DB地址。

 

总结:

在使用临时变量TEMP时:
1.不能先使用,再赋值
2.不适用于自锁线圈
3.不适用于上升,下降沿

 

遇到如上情况

FC块可采用M区或全局DB地址;FB块也可采用自身背景DB的STAT静态变量。

 

 

在FB,FC中使用第一次调用的某个临时变量,必须先对其赋值即写指令,而不能是读指令。
下面来看一下在编程时的差异点:

 

FB:函数块是将自身的值永久存储在背景数据块中的代码块,从而在块执行后这些值仍然可用。当我们调用一个函数块FB时会自动生成一个背景数据块,如下图所示:

3.png

FC:函数是没有专用存储区的代码块。意思也就是调用FC块时,必须给每个形参赋予实际参数才可运行。

4.png

我们新建两个程序块FBFC放在一起看一下端口有什么区别:

5.png

由图中我们可以看出:都有INPUTOUTPUTINOUTTEMP接口。

FB多了一个static:静态变量,

并且各个接口都有初始值,还可以由人机直接读取,而FC的接口不能直接由人机读取,需要设定全局变量。

下面以一个简单的正反转程序来演示一下在使用过程中的区别。为了更好的对比,我们将程序设定为一样,如下图所示:

6.png

7.png

然后分别在主程序MAIN中调用,发现FB在调用时即使各个接口未分配参数也没有报错,而FC各个接口未分配参数时,处于报错状态。

FB自动生成了一个专用的背景数据块FB_1_DBFC没有专用的背景数据块,如下图所示:

8.png

下面我们将FBFC的接口分配实参后再看一下运行情况。如下图所示:

9.png

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