西門子PLC如何間接尋址講解及應(yīng)用
完整一條指令,應(yīng)該包含指令符+操作數(shù)(當(dāng)然不包括那些單指令,比如NOT等)。其中操作數(shù)是指令要執(zhí)行目標(biāo),也就是指令要進(jìn)行操作址。
我們知道,PLC中劃有各種用途存儲(chǔ)區(qū),比如物理輸入輸出區(qū)P、映像輸入?yún)^(qū)I、映像輸出區(qū)Q、位存儲(chǔ)區(qū)M、定時(shí)器T、計(jì)數(shù)器C、數(shù)據(jù)區(qū)DB和L等,同時(shí)我們還知道,每個(gè)區(qū)域可以用位(BIT)、字節(jié)(BYTE)、字(WORD)、雙字(DWORD)來衡量,說來指確切大小。當(dāng)然定時(shí)器T、計(jì)數(shù)器C不存這種衡量體制,它們僅用位來衡量。由此我們可以到,要描述一個(gè)址,至少應(yīng)該包含兩個(gè)要素:
1、存儲(chǔ)區(qū)域
2、這個(gè)區(qū)域中具體位置
比如:A Q2.0
其中A是指令符,Q2.0是A操作數(shù),也就是址。這個(gè)址由兩部分組成:
Q:指是映像輸出區(qū)
2.0:就是這個(gè)映像輸出區(qū)第二個(gè)字節(jié)第0位。
由此,我們出, 一個(gè)確切址組成應(yīng)該是:
〖存儲(chǔ)區(qū)符〗〖存儲(chǔ)區(qū)尺寸符〗〖尺寸數(shù)值〗.〖位數(shù)值〗,例如:DBX200.0。
DB X 200 . 0
其中,我們又把〖存儲(chǔ)區(qū)符〗〖存儲(chǔ)區(qū)尺寸符〗這兩個(gè)部分合稱為:址標(biāo)識(shí)符。這樣,一個(gè)確切址組成,又可以寫成:
址標(biāo)識(shí)符 + 確切數(shù)值單元
【間接尋址概念】
尋址,就是指指令要進(jìn)行操作址。給定指令操作址方法,就是尋址方法。
談間接尋址之前,我們簡(jiǎn)單了解一下直接尋址。所謂直接尋址,簡(jiǎn)單說,就是直接給出指令確切操作數(shù),象上面所說,A Q2.0,就是直接尋址,A這個(gè)指令來說,Q2.0就是它要進(jìn)行操作址。
這樣看來,間接尋址就是間接給出指令確切操作數(shù)。對(duì),就是這個(gè)概念。
比如:A Q[MD100] ,A T[DBW100]。程序語句中用方刮號(hào) [ ] 標(biāo)明內(nèi)容,間接指明了指令要進(jìn)行址,這兩個(gè)語句中MD100和DBW100稱為指針Pointer,它指向它們其中包含數(shù)值,才是指令真正要執(zhí)行址區(qū)域確切位置。間接由此名。
西門子間接尋址方式計(jì)有兩大類型:存儲(chǔ)器間接尋址和寄存器間接尋址。
【存儲(chǔ)器間接尋址】
存儲(chǔ)器間接尋址址給定格式是:址標(biāo)識(shí)符+指針。指針?biāo)甘敬鎯?chǔ)單元中所包含數(shù)值,就是址確切數(shù)值單元。
存儲(chǔ)器間接尋址具有兩個(gè)指針格式:?jiǎn)巫趾碗p字。
單字指針是一個(gè)16bit結(jié)構(gòu),從0-15bit,指示一個(gè)從0-65535數(shù)值,這個(gè)數(shù)值就是被尋址存儲(chǔ)區(qū)域編號(hào)。
雙字指針是一個(gè)32bit結(jié)構(gòu),從0-2bit,共三位,8進(jìn)制指示被尋址位編號(hào),也就是0-7;而從3-18bit,共16位,指示一個(gè)從0-65535數(shù)值,這個(gè)數(shù)值就是被尋址字節(jié)編號(hào)。
指針可以存放M、DI、DB和L區(qū)域中,也就是說,可以用這些區(qū)域內(nèi)容來做指針。
單字指針和雙字指針使用上有很大區(qū)別。
下面舉例說明:
L DW#16#35 //將32位16進(jìn)制數(shù)35存入ACC1
T MD2 //這個(gè)值再存入MD2,這是個(gè)32位位存儲(chǔ)區(qū)域
L +10 //將16位整數(shù)10存入ACC1,32位16進(jìn)制數(shù)35自動(dòng)移動(dòng)到ACC2
T MW100 //這個(gè)值再存入MW100,這是個(gè)16位位存儲(chǔ)區(qū)域
OPN DB[MW100] //打開DB10。這里[MW100]就是個(gè)單字指針,存放指針區(qū)域是M區(qū),
MW100中值10,就是指針間接定址,它是個(gè)16位值!
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L L#+10 //以32位形式,把10放入ACC1,此時(shí),ACC2中內(nèi)容為:16位整數(shù)10
T MD104 //這個(gè)值再存入MD104,這是個(gè)32位位存儲(chǔ)區(qū)域
A I[MD104] //對(duì)I1.2進(jìn)行與邏輯操作!
=DIX[MD2] //賦值背景數(shù)據(jù)位DIX6.5!
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A DB[MW100].DBX[MD2] //讀入DB10.DBX6.5數(shù)據(jù)位狀態(tài)
=Q[MD2] //賦值給Q6.5
--------
A DB[MW100].DBX[MD2] //讀入DB10.DBX6.5數(shù)據(jù)位狀態(tài)
=Q[MW100] //錯(cuò)誤??!沒有Q10這個(gè)元件
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從上面系列舉例我們至少看出來一點(diǎn):
單字指針只應(yīng)用址標(biāo)識(shí)符是非位情況下。確,單字指針前面描述過,它確定數(shù)值是0-65535,而byte.bit這種具體位結(jié)構(gòu)來說,只能用雙字指針。這是它們第一個(gè)區(qū)別,單字指針另外一個(gè)限制就是,它只能對(duì)T、C、DB、FC和FB進(jìn)行尋址,通俗說,單字指針只可以用來指代這些存儲(chǔ)區(qū)域編號(hào)。
相單字指針,雙字指針就沒有這樣限制,它可以對(duì)位址進(jìn)行尋址,還可以對(duì)BYTE、WORD、DWORD尋址,沒有區(qū)域限制。,有必有失,對(duì)非位區(qū)域進(jìn)行尋址時(shí),必須確保其0-2bit為全0!
總結(jié)一下:
單字指針存儲(chǔ)器間接尋址只能用址標(biāo)識(shí)符是非位場(chǎng)合;雙字指針有位格式存,對(duì)址標(biāo)識(shí)符沒有限制。也正是雙字指針是一個(gè)具有位指針,,當(dāng)對(duì)字節(jié)、字雙字存儲(chǔ)區(qū)址進(jìn)行尋址時(shí),必須確保雙字指針內(nèi)容是8倍數(shù)。
現(xiàn),我們來分析一下上述例子中A I[MD104] 為什么最后是對(duì)I1.2進(jìn)行與邏輯操作。
L L#+10 ,我們知道存放MD104中值應(yīng)該是:
MD104:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010
當(dāng)作為雙字指針時(shí),就應(yīng)該3-18bit定byte,0-2bit指bit來確定最終指令要操作址,:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 = 1.2
詳解西門子間接尋址(二)
【址寄存器間接尋址】
先前所說存儲(chǔ)器間接尋址中,間接指針用M、DB、DI和L直接指,就是說,指針指向存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)容就是指令要執(zhí)行確切址數(shù)值單元。但寄存器間接尋址中,指令要執(zhí)行確切址數(shù)值單元,并非寄存器指向存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)容,也就是說,寄存器本身也是間接指向真正址數(shù)值單元。從寄存器到出真正址數(shù)值單元,西門子提供了兩種途徑:
1、區(qū)域內(nèi)寄存器間接尋址
2、區(qū)域間寄存器間接尋址
址寄存器間接尋址一般格式是:
〖址標(biāo)識(shí)符〗〖寄存器,P#byte.bit〗,比如:DIX[AR1,P#1.5] 或 M[AR1,P#0.0] 。
〖寄存器,P#byte.bit〗統(tǒng)稱為:寄存器尋址指針,而〖址標(biāo)識(shí)符〗上帖中談過,它包含〖存儲(chǔ)區(qū)符〗+〖存儲(chǔ)區(qū)尺寸符〗。但這里,情況有所變化。比較一下剛才例子:
DIX [AR1,P#1.5]
X [AR1,P#1.5]
DIX可以認(rèn)為是我們通常定義址標(biāo)識(shí)符,DI是背景數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)區(qū)域,X是這個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域尺寸符,指是背景數(shù)據(jù)塊中位。但下面一個(gè)示例中M呢?X定了存儲(chǔ)區(qū)域尺寸符,那么存儲(chǔ)區(qū)域符哪里呢?毫無疑問,AR1中!
DIX [AR1,P#1.5] 這個(gè)例子,要尋址址區(qū)域事先已經(jīng)確定,AR1可以改變這個(gè)區(qū)域內(nèi)確切址數(shù)值單元,我們稱之為:區(qū)域內(nèi)寄存器間接尋址方式,相應(yīng),這里[AR1,P#1.5] 就叫做區(qū)域內(nèi)尋址指針。
X [AR1,P#1.5] 這個(gè)例子,要尋址址區(qū)域和確切址數(shù)值單元,都未事先確定,確定了存儲(chǔ)大小,這就是意味著我們可以不同區(qū)域間不同址數(shù)值單元以給定區(qū)域大小進(jìn)行尋址,稱之為:區(qū)域間寄存器間接尋址方式,相應(yīng),這里[AR1,P#1.5] 就叫做區(qū)域間尋址指針。
既然有著區(qū)域內(nèi)和區(qū)域間尋址之分,那么,同樣AR1中,就存有不同內(nèi)容,它們代表著不同含義。
【AR格式】
址寄存器是專門用于尋址一個(gè)特殊指針區(qū)域,西門子址寄存器共有兩個(gè):AR1和AR2,每個(gè)32位。
當(dāng)使用區(qū)域內(nèi)寄存器間接尋址中時(shí),我們知道這時(shí)AR中內(nèi)容指明數(shù)值單元,,區(qū)域內(nèi)寄存器間接尋址時(shí),寄存器中內(nèi)容等同于上帖中提及存儲(chǔ)器間接尋址中雙字指針,也就是:
其0-2bit,定bit位,3-18bit定byte字節(jié)。其第31bit固定為0。
AR:
0000 0000 0000 0BBB BBBB BBBB BBBB BXXX
這樣規(guī)定,就意味著AR取值只能是:0.0 ——65535.7
例如:當(dāng)AR=D4(hex)=0000 0000 0000 0000 0000 0000 1101 0100(b),實(shí)際上就是等于26.4。
而區(qū)域間寄存器間接尋址中,要尋址區(qū)域也要AR中定,顯然這時(shí)AR中內(nèi)容肯定于寄存器區(qū)域內(nèi)間接尋址時(shí),對(duì)AR內(nèi)容要求,說規(guī)定不同。
AR:
1000 0YYY 0000 0BBB BBBB BBBB BBBB BXXX
比較一下兩種格式不同,我們發(fā)現(xiàn),這里第31bit被固定為1,同時(shí),第24、25、26位有了可以取值范圍。聰明你,肯定可以聯(lián)想到,這是用于定存儲(chǔ)區(qū)域。對(duì),bit24-26取值確定了要尋址區(qū)域,它取值是這樣定義:
區(qū)域標(biāo)識(shí)符
26、25、24位
P(外部輸入輸出)
000
I(輸入映像區(qū))
001
Q(輸出映像區(qū))
010
M(位存儲(chǔ)區(qū))
011
DB(數(shù)據(jù)塊)
100
DI(背景數(shù)據(jù)塊)
101
L(暫存數(shù)據(jù)區(qū),也叫局域數(shù)據(jù))
111
我們把這樣AR內(nèi)容,用HEX表示話,那么就有:
當(dāng)是對(duì)P區(qū)域?qū)ぶ窌r(shí),AR=800xxxxx
當(dāng)是對(duì)I區(qū)域?qū)ぶ窌r(shí),AR=810xxxxx
當(dāng)是對(duì)Q區(qū)域?qū)ぶ窌r(shí),AR=820xxxxx
當(dāng)是對(duì)M區(qū)域?qū)ぶ窌r(shí),AR=830xxxxx
當(dāng)是對(duì)DB區(qū)域?qū)ぶ窌r(shí),AR=840xxxxx
當(dāng)是對(duì)DI區(qū)域?qū)ぶ窌r(shí),AR=850xxxxx
當(dāng)是對(duì)L區(qū)域?qū)ぶ窌r(shí),AR=870xxxxx
列舉,我們有了初步結(jié)論:AR中內(nèi)容是8開頭,那么就一定是區(qū)域間尋址;要DB區(qū)中進(jìn)行尋址,只需8后面跟上一個(gè)40。84000000-840FFFFF指明了要尋址范圍是:
DB區(qū)0.0——65535.7。
例如:當(dāng)AR=840000D4(hex)=1000 0100 0000 0000 0000 0000 1101 0100(b),實(shí)際上就是等于DBX26.4。
我們看到,寄存器尋址指針 [AR1/2,P#byte.bit] 這種結(jié)構(gòu)中,P#byte.bit又是什么呢?
【P#指針】
P#中P是Pointer,是個(gè)32位直接指針。所謂直接,是指P#中#后面所跟數(shù)值存儲(chǔ)單元,是P直接給定。這樣P#XXX這種指針,就可以被用來指令尋址中,作為一個(gè)“常數(shù)"來對(duì)待,這個(gè)“常數(shù)"可以包含或不包含存儲(chǔ)區(qū)域。例如:
● L P#Q1.0 //把Q1.0這個(gè)指針存入ACC1,此時(shí)ACC1內(nèi)容=82000008(hex)=Q1.0
★ L P#1.0 //把1.0這個(gè)指針存入ACC1,此時(shí)ACC1內(nèi)容=00000008(hex)=1.0
● L P#MB100 //錯(cuò)誤!必須byte.bit結(jié)構(gòu)給定指針。
● L P#M100.0 //把M100.0這個(gè)指針存入ACC1,此時(shí)ACC1內(nèi)容=83000320(hex)=M100.0
● L P#DB100.DBX26.4 //錯(cuò)誤!DBX已經(jīng)提供了存儲(chǔ)區(qū)域,不能重復(fù)定。
● L P#DBX26.4 //把DBX26.4這個(gè)指針存入ACC1,此時(shí)ACC1內(nèi)容=840000D4(hex)=DBX26.4
我們發(fā)現(xiàn),當(dāng)對(duì)P#指數(shù)值時(shí),累加器中值和區(qū)域內(nèi)尋址指針規(guī)定格式相同(也和存儲(chǔ)器間接尋址雙字指針格式相同);而當(dāng)對(duì)P#定帶有存儲(chǔ)區(qū)域時(shí),累加器中內(nèi)容和區(qū)域間尋址指針內(nèi)容全相同。事實(shí)上,把什么樣值傳給AR,就決定了是以什么樣方式來進(jìn)行寄存器間接尋址。實(shí)際應(yīng)用中,我們正是利用P#這種特點(diǎn),不同需要,定P#指針,然后,再傳遞給AR,以確定最終尋址方式。
寄存器尋址中,P#XXX作為寄存器AR指針偏移量,用來和AR指針進(jìn)行相加運(yùn)算,運(yùn)算結(jié)果,才是指令真正要操作確切址數(shù)值單元!
是區(qū)域內(nèi)區(qū)域間尋址,址所存儲(chǔ)區(qū)域都有了定,,這里P#XXX只能指純粹數(shù)值,如上面例子中★。
【指針偏移運(yùn)算法則】
寄存器尋址指針 [AR1/2,P#byte.bit] 這種結(jié)構(gòu)中,P#byte.bit如何參與運(yùn)算,出最終址呢?
運(yùn)算法則是:AR1和P#中數(shù)值,BYTE位和BIT位分類相加。BIT位相加按八進(jìn)制規(guī)則運(yùn)算,而BYTE位相加,則十進(jìn)制規(guī)則運(yùn)算。
例如:寄存器尋址指針是:[AR1,P#2.6],我們分AR1=26.4和DBX26.4兩種情況來分析。
當(dāng)AR1等于26.4,
AR1:26.2
+ P#:2.6
---------------------------
= 29.7 這是區(qū)域內(nèi)寄存器間接尋址最終確切址數(shù)值單元
當(dāng)AR1等于DBX26.4,
AR1:DBX26.2
+ P#:2.6
---------------------------
= DBX29.7 這是區(qū)域間寄存器間接尋址最終確切址數(shù)值單元
【AR址數(shù)據(jù)賦值】
前面介紹,我們知道,要正確運(yùn)用寄存器尋址,最重要是對(duì)寄存器AR賦值。同樣,區(qū)分是區(qū)域內(nèi)區(qū)域間尋址,也是看AR中賦值。
對(duì)AR賦值通常有下面幾個(gè)方法:
1、直接賦值法
例如:
L DW#16#83000320
LAR1
可以用16進(jìn)制、整數(shù)二進(jìn)制直接給值,但必須確保是32位數(shù)據(jù)。賦值A(chǔ)R1中既存儲(chǔ)了址數(shù)值,也定了存儲(chǔ)區(qū)域,這時(shí)寄存器尋址方式肯定是區(qū)域間尋址。
2、間接賦值法
例如:
L [MD100]
LAR1
可以用存儲(chǔ)器間接尋址指針給定AR1內(nèi)容。具體內(nèi)容存儲(chǔ)MD100中。
3、指針賦值法
例如:
LAR1 P#26.2
使用P#這個(gè)32位“常數(shù)"指針賦值A(chǔ)R。
總之,使用哪種賦值方式,AR存儲(chǔ)數(shù)據(jù)格式有明確規(guī)定,,都要賦值前,確認(rèn)所賦值是否符合尋址規(guī)范。
詳解西門子間接尋址(三)
使用間接尋址主要目,是使指令執(zhí)行結(jié)果有動(dòng)態(tài)變化,簡(jiǎn)化程序是第一目,某些情況下,這樣尋址方式是必須,比如對(duì)某存儲(chǔ)區(qū)域數(shù)據(jù)遍歷。此外,間接尋址,還可以使程序更具柔性,換句話說,可以標(biāo)準(zhǔn)化。
下面實(shí)例應(yīng)用來分析如何靈活運(yùn)用這些尋址方式,實(shí)例分析過程中,將對(duì)前面帖子中筆誤、錯(cuò)誤和遺漏做糾正和補(bǔ)充。
【存儲(chǔ)器間接尋址應(yīng)用實(shí)例】
我們先看一段示例程序:
L 100
T MW 100 // 將16位整數(shù)100傳入MW100
L DW#16#8 // 加載雙字16進(jìn)制數(shù)8,當(dāng)把它用作雙字指針時(shí),BYTE.BIT結(jié)構(gòu),
結(jié)果演變過程就是:8H=1000B=1.0
T MD 2 // MD2=8H
OPN DB [MW 100] // OPN DB100
L DBW [MD 2] // L DB100.DBW1
T MW[MD2] // T MW1
A DBX [MD 2] // A DBX1.0
= M [MD 2] // =M1.0
這個(gè)例子中,我們中心思想其實(shí)就是:將DB100.DBW1中內(nèi)容傳送到MW1中。這里我們使用了存儲(chǔ)器間接尋址兩個(gè)指針——單字指針MW100用于指DB塊編號(hào),雙字指針MD2用于定DBW和MW存儲(chǔ)區(qū)字址。
事實(shí)上,從這個(gè)例子中心思想來看,根本沒有必要如此復(fù)雜。但為什么要用間接尋址呢?
要澄清使用間接尋址優(yōu)勢(shì),就讓我們從比較中,找答案吧。
例子告訴我們,它最終執(zhí)行是把DB某個(gè)具體字?jǐn)?shù)據(jù)傳送到位存儲(chǔ)區(qū)某個(gè)具體字中。這是針對(duì)數(shù)據(jù)塊1001數(shù)據(jù)字傳送到位存儲(chǔ)區(qū)第1字中具體操作。我們現(xiàn)需要對(duì)同樣數(shù)據(jù)塊多個(gè)字(連續(xù)不連續(xù))進(jìn)行傳送呢?直接方法,就是一句一句寫這樣具體操作。有多少個(gè)字傳送,就寫多少這樣語句。毫無疑問,不知道間接尋址道理,也應(yīng)該明白,這樣編程方法是不合理。而使用間接尋址方法,語句就簡(jiǎn)單多了。
【示例程序結(jié)構(gòu)分析】
我將示例程序從結(jié)構(gòu)上做個(gè)區(qū)分,重新輸入如下:
=========================== 輸入1:指數(shù)據(jù)塊編號(hào)變量
|| L 100
|| T MW 100
===========================輸入2:定字址變量
|| L DW#16#8
|| T MD 2
===========================操作主體程序
OPN DB [MW 100]
L DBW [MD 2]
T MW[MD2]
顯然,我們根本不需要對(duì)主體程序(紅色部分)進(jìn)行簡(jiǎn)單而重復(fù)復(fù)寫,而只需改變MW100和MD2賦值(綠色部分),就可以完成應(yīng)用要求。
結(jié)論:對(duì)間接尋址指針內(nèi)容修改,就完成了主體程序執(zhí)行結(jié)果變更,這種修改是可以是動(dòng)態(tài)和靜態(tài)。
正是對(duì)真正目標(biāo)程序(主體程序)不做任何變動(dòng),而尋址指針是這個(gè)程序中一要修改方,可以認(rèn)為,尋址指針是主體程序入口參數(shù),就好比功能塊輸入?yún)?shù)??墒钩绦驑?biāo)準(zhǔn)化,具有移植性、通用性。
那么又如何動(dòng)態(tài)改寫指針賦值呢?不會(huì)是另一種簡(jiǎn)單而重復(fù)復(fù)寫吧。
讓我們以一個(gè)具體應(yīng)用,來完善這段示例程序吧:
將DB100中1-11數(shù)據(jù)字,傳送到MW1-11中
設(shè)計(jì)完成這個(gè)任務(wù)程序之前,我們先了解一些背景知識(shí)。
【數(shù)據(jù)對(duì)象尺寸劃分規(guī)則】
數(shù)據(jù)對(duì)象尺寸分為:位(BOOL)、字節(jié)(BYTE)、字(WORD)、雙字(DWORD)。這似乎是個(gè)簡(jiǎn)單概念,但,MW10=MB10+MB11,那么是說,MW11=MB12+MB13?你回答是肯定,我建議你繼續(xù)看下去,不要跳過,這里疏忽,會(huì)導(dǎo)致最終程序錯(cuò)誤。