PLC功能指令使用基礎(chǔ)：數(shù)據(jù)類型與尋址方式

S7-200 SMART PLC的存儲單元(即編程元件)存儲的數(shù)據(jù)都是二進(jìn)制數(shù)。數(shù)據(jù)的長度稱為字長，字長可分為位(1位二進(jìn)制數(shù)，用b表示)、字節(jié)(8位二進(jìn)制數(shù)，用B表示)、字(16位二進(jìn)制數(shù)，用W表示)和雙字(32位二進(jìn)制數(shù)，用D表示)。

數(shù)據(jù)類型

1.字長

2. 數(shù)據(jù)的類型和范圍

S7-200 SMART PLC的存儲單元存儲的數(shù)據(jù)類型可分為布爾型、整數(shù)型和實(shí)數(shù)型(浮點(diǎn)數(shù))。

1)布爾型

布爾型數(shù)據(jù)只有1位，又稱位型，用來表示開關(guān)量(或稱數(shù)字量)的兩種不同狀態(tài)。當(dāng)某編程元件為1時，稱該元件為1狀態(tài)，或稱該元件處于ON狀態(tài)，該元件對應(yīng)的線圈“通電”，其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開;當(dāng)該元件為0時，稱該元件為0狀態(tài)，或稱該元件處于OFF狀態(tài)，該元件對應(yīng)的線圈“失電”，其常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合。例如，輸出繼電器Q0.0的數(shù)據(jù)為布爾型。

2)整數(shù)型

整數(shù)型數(shù)據(jù)不帶小數(shù)點(diǎn)，它分為無符號整數(shù)和有符號整數(shù)，有符號整數(shù)需要占用1個最高位表示數(shù)據(jù)的正負(fù)，通常規(guī)定最高位為0表示數(shù)據(jù)為正數(shù)，為1表示數(shù)據(jù)為負(fù)數(shù)。表1列出了不同字長的整數(shù)表示的數(shù)值范圍。

表1不同字長的整數(shù)表示的數(shù)值范圍

3)實(shí)數(shù)型

實(shí)數(shù)型數(shù)據(jù)也稱為浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)，是一種帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，它采用32位來表示(即字長為雙字)，其數(shù)據(jù)范圍很大，正數(shù)范圍為+1.175495E-38～+3.402823E+38，負(fù)數(shù)范圍為-1.175495E-38～-3.402823E+38。

3.常數(shù)的編程書寫格式

常數(shù)在編程時經(jīng)常要用到。常數(shù)的長度可為字節(jié)、字和雙字，常數(shù)在PLC中也是以二進(jìn)制數(shù)形式存儲的，但編程時常數(shù)可以十進(jìn)制、十六進(jìn)制、二進(jìn)制、ASCII碼或浮點(diǎn)數(shù)(實(shí)數(shù))形式編寫，然后由編程軟件自動編譯成二進(jìn)制數(shù)下載到PLC中。

常數(shù)的編程書寫格式見表2。

表2常數(shù)的編程書寫格式

尋址方式

在S7 -200 SMART PLC中，數(shù)據(jù)是存于存儲器中的，為了存取方便，需要對存儲器的每個存儲單元進(jìn)行編址。在訪問數(shù)據(jù)時，只要找到某單元的地址，就能對該單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行存取。S7 -200 PLC的尋址方式主要有兩種：直接尋址和間接尋址。

1.直接尋址

1)編址

要了解存儲器的尋址方法，須先掌握其編址方法。S7 -200 SMART PLC的存儲單元編址有一定的規(guī)律，它將存儲器按功能不同劃分成若干個區(qū)，如I區(qū)(輸入繼電器區(qū))、Q區(qū)(輸出繼電器區(qū))、M區(qū)、SM區(qū)、V區(qū)、L區(qū)等，由于每個區(qū)又有很多存儲單元，因而這些單元需要進(jìn)行編址。PLC存儲區(qū)常采用以下方式編址。

①I、Q、M、SM、S區(qū)按位順序編址，如I0.0～I(xiàn)15.7、M0.0～M1.7。

②V、L區(qū)按字節(jié)順序編址，如VB0～VB2047、LB0～LB63。

③AI、AQ區(qū)按字順序編址，如AIW0～AIW30、AQW0～AQW30。

④T、C、HC、AC區(qū)直接按編號大小編址，如T0～T255、C0～C255、AC0～AC3。

2)直接尋址方法

直接尋址通過直接指定要訪問存儲單元的區(qū)域、長度和位置來查找到該單元。S7 -200 SMART PLC直接尋址方法主要有：

①位尋址。位尋址格式為：位單元尋址=存儲區(qū)名(元件名)+字節(jié)地址。位地址

例如，尋址時給出I2.3，要查找的地址是I存儲區(qū)第2字節(jié)的第3位，如圖1所示。

圖1 位尋址舉例

可進(jìn)行位尋址的存儲區(qū)有I、Q、M、SM、L、V、S。字節(jié)/字/雙字尋址。

②字節(jié)/字/雙字尋址是以字節(jié)、字或雙字為單位進(jìn)行的，尋址格式為：

字節(jié)/字/雙字尋址=存儲區(qū)名(元件名)+字長(字節(jié)、字或雙字)+首字節(jié)地址

例如，尋址時給出VB100，要查找的地址為V存儲區(qū)的第100字節(jié);若給出VW100，則要查找的地址為V存儲區(qū)的第100、101兩個字節(jié);若給出VD100，則要查找的地址為V存儲區(qū)的第100～103四個字節(jié)。VB100、VW100、VD100之間的關(guān)系如圖2所示，VW100即為VB100和VB101，VD100即為VB100～VB103。當(dāng)VW100單元存儲16位二進(jìn)制數(shù)時，VB100存高字節(jié)(高8位)，VB101存低字節(jié)(低8位);當(dāng)VD100單元存儲32位二進(jìn)制數(shù)時，VB100存最高字節(jié)，VB103存最低字節(jié)。

圖2 VB100、VW100、VD100之間的關(guān)系

可進(jìn)行字節(jié)尋址的存儲區(qū)有I、Q、M、SM、L、V、AC(僅低8位)、常數(shù);可進(jìn)行字尋址的存儲區(qū)有I、Q、M、SM、L、V、T、C、AC(僅低16位)、常數(shù);可進(jìn)行雙字尋址的存儲區(qū)有I、Q、M、SM、L、V、AC(32位)、常數(shù)。

2.間接尋址

間接尋址是指不直接給出要訪問單元的地址，而是將該單元的地址存在某些特殊存儲單元中，這個用來存儲地址的特殊存儲單元稱為指針，指針只能由V、L或AC(累加器)來承擔(dān)。采用間接尋址方式在訪問連續(xù)地址中的數(shù)據(jù)時很方便，使編程非常靈活。

間接尋址存取數(shù)據(jù)一般有三個過程：建立指針、用指針存取數(shù)據(jù)和修改指針。

1)建立指針

建立指針必須用雙字傳送指令(MOVD)，利用該指令將要訪問單元的地址存入指針(用來存儲地址的特殊存儲單元)中。指針建立舉例如下。

MOVD &VB200， AC1 //將存儲單元VB200的地址存入累加器AC1中指令中操作數(shù)前的“&”為地址符號，“&VB200”表示VB200的地址(而不是VB200中存儲的數(shù)據(jù))，“//”為注釋符號，它后面的文字用來對指令進(jìn)行注釋說明，軟件不會對其后面的內(nèi)容進(jìn)行編譯。在建立指針時，指令中的第2個操作數(shù)的字長必必須是雙字存儲單元，如AC、VD、LD。

2)用指針存取數(shù)據(jù)

指針建立后，就可以利用指針來存取數(shù)據(jù)。舉例如下。

MOVD &VB200，AC0 //建立指針，將存儲單元VB200的地址存入累加器AC0中

MOVW *AC0, AC1 //以AC0中的地址(VB200的地址)作為首地址，將連續(xù)兩個字節(jié)(一個字，即VB200、VB201)單元中的數(shù)據(jù)存入AC1中

MOVD*AC0, AC1 //以AC0中的地址(VB200的地址)作為首地址，將連續(xù)四個字節(jié)(雙字，即VB200～VB203)單元中的數(shù)據(jù)存入AC1中

指令中操作數(shù)前的“*”表示該操作數(shù)是一個指針(存有地址的存儲單元)。下面通過圖3來說明上述指令的執(zhí)行過程。

圖3 間接尋址說明圖

“MOVD &VB200， AC0”指令執(zhí)行的結(jié)果是AC0中存入存儲單元VB200的地址;“MOVW *AC0， AC1”指令執(zhí)行的結(jié)果是以AC0中的VB200地址作為首地址，將連續(xù)兩個字節(jié)單元(VB200、VB201)中的數(shù)據(jù)存入AC1中，如果VB200、VB201單元中的數(shù)據(jù)分別為12、34，則該指令執(zhí)行后，AC1的低16位就存入了“1234”;“MOVD *AC0， AC1”指令執(zhí)行的結(jié)果是以AC0中的VB200地址作為首地址，將連續(xù)四個字節(jié)單元(VB200～VB203)中的數(shù)據(jù)存入AC1中，該指令執(zhí)行后，AC1中就存入了“12345678”。

3)修改指針

指針(用來存儲地址的特殊存儲單元)的字長為雙字(32位)，修改指針值需要用雙字指令。常用的雙字指令有雙字加法指令(ADDD)和雙字加1指令(INCD)。在修改指針值、存取字節(jié)時，指針值加1;存取字時，指針值加2;存取雙字時，指針值加4。修改指針值舉例如下。

MOVD &VB200， AC0//建立指針

INCD AC0//將AC0中的值加1(即地址值增1)

INCD AC0//將AC0中的地址值再增1

MOVW *AC0, AC1 //讀指針，以AC0中的新地址作為首地址，將它所對應(yīng)連續(xù)兩個字節(jié)單元中的數(shù)據(jù)存入AC1中

以圖6-3為例，上述程序執(zhí)行的結(jié)果是以AC0中的VB202單元地址為首地址，將VB202、VB203單元中的數(shù)據(jù)56、78存入AC1的低16位。

審核編輯：湯梓紅