2.3.2 子程序編制與應用實例

如前所述，有兩種情況會用到子程序，使編寫子程序成為必要。一是系統規模很大、控制要求復雜時，使用子程序可以將程序分成容易管理的小塊，使程序結構簡單，易于閱讀、調試、查錯和維護。這類子程序是在特定系統中編制的，相當于主程序的分支轉移，子程序中所涉及的各種軟元件相對比較獨立，也不存在所謂的移植問題。二是有一些程序功能會在程序中反復執行，如某些標定變換運算程序、查詢程序、排序程序、報警程序、通信程序中的校驗碼程序等，這時可將這些程序段編寫成子程序，在需要時對其進行調用，從而不需要在主程序中反復重寫這些程序段。這樣，可使主程序簡單清晰，程序容量減少，掃描時間也相應縮短。這類子程序所完成的功能相對比較獨立，一個子程序可以看成是一個功能塊，通用性很強，可以在任何一個控制系統中進行移植應用。對這類子程序進行開發和收集，會對程序設計工作帶來很大的方便。這也是要重點討論的子程序類型。

和主程序一樣，子程序中也使用到編程軟元件，子程序中所涉及的軟元件有兩種，一種是子程序功能本身所需要的軟元件，它們的主要特點是僅在子程序中運用，與主程序沒有關聯，這些軟元件是子程序所獨有的，可以稱為局部軟元件。另一種是與主程序相關聯的軟元件。這些軟元件，一類為主程序傳遞給子程序的數據（子程序的入口數據），一類為子程序完成功能后所需把處理結果送回主程序的數據（子程序的出口數據），這些軟元件是主程序和子程序共有的，可以稱為全局軟元件。不同品牌的PLC對局部軟元件和全局軟元件的處理是不同的。

西門子的局部軟元件和全局軟元件是互相獨立的（西門子稱為局部變量和全局變量）。因此，一個功能塊只需要關心它的入口和出口軟元件即可，功能塊可以很方便地進行移植，控制程序可以像搭積木似的編制。

三菱FX系列PLC軟元件是不分局部軟元件和全局軟元件的。所有軟元件都是主程序和子程序共享的，這就存在著一個軟元件沖突問題，主要體現在數據寄存器D的地址沖突。在子程序中出現的局部軟元件是不能在主程序中出現的，而主程序中的軟元件也不能出現在子程序的局部軟元件中。

當主程序和子程序使用同一地址的D寄存器時，如果它的含義在主程序和子程序中不，就會出現混亂。這就給子程序的編制和移植帶來了很大的不便。因此，在編制子程序時，必須對所用軟元件進行統一分配，以避免混亂發生。同樣功能的子程序在不同控制系統中移植時，必須要檢查子程序與新的主程序有無地址沖突，如果有，則必須對子程序軟元件進行修改或對主程序軟元件進行修改。在收集各種功能的子程序時，除了記錄它的功能，還必須記錄子程序的入口軟元件、出口軟元件和局部軟元件。

通過下面的例子給予說明。

【例3】在PLC與控制設備的通信控制中，如果采用了MODBUS通信協議RTU通信方式時，其通信數據規定采用CRC校驗碼。當PLC無CRC校驗碼指令時，必須編制CRC校驗碼子程序進行CRC校驗碼計算，其算法是：

（1）設置CRC寄存器為HFF。

（2）把第一個參與校驗的8位數與CRC低8位進行異或運算，結果仍存CRC。

（3）把CRC右移1位，最高位補0，檢查最低位b0位。

（4）b0=0，CRC不變，b0=1，CRC與HA001進行異或運算，結果仍存CRC。

（5）重復（3）（4），直到右移8次，這樣就對第一個8位數進行了處理，結果仍存CRC。

（6）重復（2）到（5），處理第二個8位數。

如此處理，直到所有參與校驗的8位數全部處理完畢。結果CRC寄存器所存即為CRC校驗碼。

注意：CRC校驗碼是16位校驗碼，通信程序要求，必須把16位校驗碼的高8位和低8位分別送至兩個存儲單元再送回主程序。該子程序所用軟元件清單如表2-7所示。

程序編制如圖2-31所示（作為子程序P1編制）。