基于CODESYS打造树莓派工业控制器(3)——理解程序组织单元(POU)

CODESYS提供符合IEC61131-3标准的编程开发环境。IEC 61131-3是PLC编程开发的国际标准，这个标准将程序的基本单位称为程序组织单元( Program Organisation Unit，POU)，并定义了三种程序组织单元：函数(FC)、函数块(FB)和程序(PROG)。今天这篇文章，我们就来详细介绍下程序组织单元。

IEC 61131-3定义了三种程序组织单元，分别是：

函数（FC）：可以有输入/输出参数，但是没有静态变量。使用相同的参数调用函数时，总会产生相同的输出结果。另外，定义函数时，必须指定返回值类型；
函数块（FB）：也被称为“功能块”，可以有输入/输出参数，并且可以有静态变量。使用相同的参数调用函数块时，由于静态变量的保持性，可能产生不同的输出结果；
程序（Prog）：类似于C语言的Main函数。程序内部调用函数或函数块，外部被任务(Task)调用而执行；

在CODESYS开发环境中，右键单击【应用(Application)】，选择【添加对象】-【POU】，会弹出【添加POU】的界面，如下图所示：

每个程序组织单元都包括：名称、变量声明区和代码区三部分。比如下图的motorControl函数块(FB)：

POU的组成.png

1、POU的名称

名称是程序组织单元的唯一标识，在同一个应用中不能有重名的情况。POU的名称不区分大小写；如果是函数，还需要定义返回值的类型；

2、POU的变量声明

变量声明区用来声明该POU使用的变量。变量的声明以VAR_*开始(*代表不同的类型)，以END_VAR结束。IEC 61131-3定义的变量声明类型包括：

VAR：本地局部变量；
VAR_INPUT：输入变量；
VAR_OUTPUT：输出变量；
VAR_IN_OUT：输入/输出变量；
VAR_EXTERNAL：外部变量，即导入当前POU中的全局变量；
VAR_GLOBAL：全局变量；
VAR_TEMP：临时变量；

CODESYS开发环境还对IEC 61131-3标准进行了扩展，包括如下几种：

VAR_STAT：静态变量；
VAR RETAIN：保持变量；
VAR PERSISTENT：持久变量；

三种程序组织单元对不同变量声明的支持如下表所示：

类型	程序(Prog)	函数块(FB)	函数(FC)
VAR	支持	支持	支持
VAR_INPUT	支持	支持	支持
VAR_OUTPUT	支持	支持	支持
VAR_IN_OUT	支持	支持	支持
VAR_EXTERNAL	支持	支持	不支持
VAR_GLOBAL	支持	不支持	不支持
VAR_TEMP	支持	支持	不支持
VAR_STAT	支持	支持	不支持
VAR RETAIN	支持	支持	不支持
VAR PERSISTENT	支持	支持	不支持