计算机和 PLC 编程中变量的概念及静态变量的介绍

1 什么是变量？

所谓“变量”，就是在程序运行过程中，其值可以根据一定的条件而改变的量。与“变量”相对的则是“常量（）”，顾名思义，常量的值在整个程序运行过程中是保持不变的。

变量的名字叫做“变量名”，通常是用来表示一个物理地址的助记符，变量的值就存放在这个地址上。

变量有两个特性：作用域和生命周期。

2 全局变量和局部变量

变量的作用域是指变量的范围，也就是变量有效的范围。根据作用域的不同，变量可以分为全局变量（）和局部变量（Local）。

全局变量在整个程序中可用。

在 C 语言中，全局变量是在函数外部声明的变量。例如，以下 C 语言代码中的“a”和“x”都是全局变量：

注意：由于C语言是从上到下执行的，所以在函数func1中不能访问全局变量x。

在西门子S7系列PLC编程中，公共存储区中存储的变量为全局变量。公共存储区包括输入缓冲区（I）、输出缓冲区（Q）、位存储区（M）、全局数据块（DB）、定时器（T）、计数器（C）等。例如位存储区中的M0.0可以在主程序（OB）或子程序（FB、FC）中访问，是全局的。

局部变量是只能在子程序（FB 或 FC）内访问的变量。

也就是说局部变量是私有的，子程序（FB或FC）只能访问自己内部定义的变量，而不能访问其他子程序内部定义的变量。

从生命周期的角度来说，全局变量的生命周期就是整个程序的运行周期，也就是说，只要PLC还在运行用户程序，全局变量就一直有效。

局部变量的生命周期取决于其存储位置。

2 临时变量和静态变量

对于S7系列PLC来说，局部变量有两个存储位置：临时变量存储区（堆栈）和背景数据块（DB）。

临时变量存储区（stack）又称局部变量存储区（Local），用于存放FB或FC运行过程中的临时变量。

在S7系列PLC中，FB、FC或OB都被称为“程序组织单元（POU，unit）”。PLC为每个POU分配一定的临时变量存储区域。在S7-300/400 PLC中，此区域大小为256字节；在S7-200 Smart PLC中，此区域大小为64字节。

临时变量存储区中的变量称为“临时变量”c语言static，只在当前POU运行时有效，当POU运行结束后，该变量将被释放（无法保存）。

注意：当一个POU因为中断而暂停时，它的临时变量会被保存，以便在下一个中断场景恢复后继续执行。

如果想保存程序的中间值怎么办？答案是使用静态变量()。

在TIA 环境或者Step7开发环境中，功能块（FB）界面有一个“（STAT）”项。所有在“STAT”栏中定义的变量都会被保存在后台数据块中。FB运行后，“STAT”中定义的变量不会被释放。这种类型的变量被称为“静态变量”。例如下图中的变量“”和“”：

注意：FB 中的 IN 和 OUT 参数也保存在背景数据块中。背景数据块中的数据只能由拥有它的功能块（FB）访问。

到这里，你应该明白了吧？静态变量从作用域上讲，是局部变量；从生命周期上讲，它和用户程序有相同的生命周期。临时变量也是局部变量，但它的生命周期很短，只在POU运行期间有效。