CoDeSys入门实战一起学习（十三）：函数（FUN）深度解析：自定义、属性与实操案例

在上一篇博客中，我们了解了POU的三大分类，其中函数（FUN）作为无状态、可复用的基础算法单元，在PLC编程中常用于数学运算、数据转换、逻辑判断等场景。本文将从函数的核心属性、自定义方法、标准函数应用三个维度展开，结合实操案例帮大家彻底掌握函数编程。

一、函数（FUN）的核心属性与特征

函数的核心特征的是"无内部状态"，这决定了其独特的使用规则，具体属性如下：

1. 无内存分配与无状态性

函数没有指定的内存分配地址，不存储内部变量值，仅通过输入参数运算得到返回值。即相同输入参数调用函数时，必获相同输出，无二义性（如数学函数sin(x)，输入30°始终返回0.5）。这与后续要讲的功能块（FB）形成核心区别。

2. 变量规则

函数的变量声明需遵循严格规则，确保其无状态性：

支持多个输入变量（VAR_INPUT），但仅允许1个返回值（输出变量），返回值类型无限制（可为基本类型、结构体等）；

不能声明内部存储变量，无法保存运算过程中的中间值；

无需实例化，可直接调用；

调用关系限制：函数仅能调用其他函数，不能调用功能块（FB）。

3. 三大核心属性

（1）重载性

若函数输入量为类属数据类型（如ANY_INT，包含INT、DINT、SINT等），则为重载函数，可适配不同数据类型的输入。CoDeSys所有标准函数均支持重载，系统会自动匹配输入参数类型调用对应函数。例如ADD函数，输入INT类型时调用ADD_INT，输入DINT类型时调用ADD_DINT；若函数仅适配单一数据类型，则需在函数名中标注（如ADD_INT），称为类型化函数。

（2）可扩展性

部分函数支持扩展输入变量个数，简化多参数运算程序。例如ADD函数不仅支持两数相加，还可扩展为多个输入变量求和，降低代码冗余与存储空间占用。需注意，并非所有函数都支持扩展（如DIV除法函数支持，部分专用函数不支持），扩展限度受PLC硬件、编程语言格式及函数功能定义限制。

（3）EN与ENO使能属性

仅在梯形图（LD）和功能块图（FBD）中有效，分别为输入使能（EN）和输出使能（ENO），可按需启用或禁用：

EN=False时，函数体不执行，ENO=False；

EN=True时，函数体执行，ENO=True。

该属性常用于逻辑链路的条件触发，确保函数仅在满足前提条件时执行。

二、标准函数分类与应用

CoDeSys V3.x支持IEC 61131-3标准的8类函数，同时扩展了3类非标准函数，共11类，覆盖绝大多数基础场景：

标准函数：数学运算（ADD、SUB、MUL、DIV、sin、sqrt等）、逻辑运算（AND、OR、XOR等）、数据转换（INT_TO_REAL、REAL_TO_INT等）；

扩展函数：ANDN（与非）、ORN（或非）、XORN（异或非）、INDEXOF（索引查找）、SIZEOF（数据长度）、ADR（地址获取）、BITADR（位地址获取）等。

标准函数无需自定义，直接从标准库调用即可，大幅提升编程效率。

三、实操步骤：自定义函数（以模数转换为例）

下面结合实际场景，自定义一个"模拟量转数字量"函数（F_iScaleOutput），实现0~20mA、4~20mA等模拟量信号到INT类型数字量的转换，步骤如下：

1. 新建函数并配置基础信息

右键项目→"添加对象"→"程序组织单元"，选择"函数"，编程语言设为ST，名称设为"F_iScaleOutput"，点击确定；
双击函数进入编辑界面，先定义返回值类型：函数名即返回值，在函数声明行修改类型为INT（默认可能为BOOL），即"FUNCTION F_iScaleOutput : INT"。