SMART200的數(shù)據(jù)類型和變量尋址方式

為什么要區(qū)分數(shù)據(jù)類型

現(xiàn)實生活中我們可以隨意在紙上寫出一串數(shù)字，并運用小學學過的知識準確識別出數(shù)字的大小。但在計算機中，受到機器運算方式和存儲空間的限制，必須將數(shù)據(jù)分成不同的組織形式，以便進行更高效的運算，每種數(shù)據(jù)類型所占存儲空間不同，可表示的數(shù)值范圍也不同。

PLC編程需要認識的基本數(shù)據(jù)類型

學習PLC編程需要熟知以下數(shù)據(jù)類型

按數(shù)據(jù)類型的所占存儲空間的大小進行分類如下：

從上圖可以看出，除字符串數(shù)據(jù)類型，其他數(shù)據(jù)類型都是按照位的長度來分類的。其實不論是什么數(shù)據(jù)類型，存儲后只要以二進制的形式查看，都是1/8/16/32等二進制位的0或1組合。

相同的二進制數(shù)按照不同的規(guī)則解析，可以解析成不同類型的數(shù)據(jù)，可表示的數(shù)據(jù)大小最終受限于所占用的存儲空間的大小。

PLC中的變量

PLC中變量的概念可以認為是一個用于存儲數(shù)據(jù)的存儲空間，空間的內(nèi)容可變，所以稱為變量。

由于PLC的數(shù)據(jù)存儲器已經(jīng)被明確劃分好了種類和范圍，我們可以直接使用這些明確的存儲區(qū)而不需要像計算機編程那樣先聲明一個某類型的變量再在后面的程序中使用。

在西門子PLC編程只需要指定出變量的存儲區(qū)類型，地址索引和長度，而變量的類型（用哪種規(guī)則解析）是由具體調(diào)用的指令來和子程序的接口來定義的。

指令區(qū)分數(shù)據(jù)類型，匹配相應(yīng)的變量長度。例如ADD_I指令會將長16位（2個字節(jié)）的變量按整型來處理計算，ADD_DI指令會將長32位（4個字節(jié)）的變量按雙整型來處理計算，而ADD_R指令會將長32位（4個字節(jié)）的變量按浮點數(shù)來處理計算。

下圖左邊的子程序形參類型決定了實參變量的類型，在調(diào)用子程序時，會按照形參定義的數(shù)據(jù)類型處理對應(yīng)長度的變量。

變量的尋址

因為各種存儲空間已經(jīng)被劃分好，不需要再定義，那么我們怎樣才能找到這片存儲空間呢？這就是尋址的概念。西門子PLC的尋址方式分為兩種，直接尋址和間接尋址。直接尋址又可以分為兩種，絕對尋址和符號尋址。

直接尋址

PLC的數(shù)據(jù)存儲空間，這里總結(jié)出直接訪問數(shù)據(jù)存儲空間的三個要素，存儲區(qū)類型，地址索引和長度。

例如如果訪問的是V0.0,其中V代表存儲器類型是V存儲器，0代表存儲器索引值，.0代表訪問的長度是1個位并且指出是第0個位。

例如如果訪問的是VB1,其中V代表存儲器類型是V存儲器，1代表存儲器索引值，B代表訪問的長度是1個字節(jié)。

例如如果訪問的是VW2,其中V代表存儲器類型是V存儲器，2代表存儲器索引值，W代表訪問的長度是1個字（2個字節(jié)）。

例如如果訪問的是VD4,其中V代表存儲器類型是V存儲器，4代表存儲器索引值，D代表訪問的長度是1個雙字（4個字節(jié)）。

如果訪問的是VD0，,其中V代表存儲器類型是V存儲器，0代表存儲器索引值，D代表訪問的長度是1個雙字（4個字節(jié)），這次訪問包含了V0.0-V3.7共32個位區(qū)域，VB0-VB3共4個字節(jié)區(qū)域，VW0-VW2共2個字區(qū)域。

絕對尋址

絕對尋址直接指出存儲區(qū)類型，地址索引和訪問長度即可。

符號尋址

為絕對地址定義一個符號，同時添加相應(yīng)的注釋。符號也是可以用來尋址的，即通過符號名稱找到對應(yīng)的地址，例如在編程時可以通過“瞬時流量1”這個符號名稱來找到VD6000這個地址。符號表中定義變量是不需要指定變量的數(shù)據(jù)類型的，而變量的類型（用哪種規(guī)則解析）是由具體調(diào)用的指令來和子程序的接口來確定的。其中地址的基本要素也是存儲區(qū)類型，地址索引和訪問長度。

在程序中直接使用符號名稱來指代某個變量，在定義符號表時已經(jīng)定義了數(shù)據(jù)存儲器的類型，地址索引和訪問長度。

直接尋址的兩種方式單獨顯示即同時顯示的切換方法如下

間接尋址

你可以將指針想象成一輛自動取送貨的小車，變量是貨架上的一個個貨位，只需要將貨位號發(fā)給小車，小車就能找到這個位置來取送貨物。

間接尋址的過程是，首先定義一個指針變量，讓指針變量指向存儲區(qū)的純數(shù)值索引。再通過指針訪問這個存儲區(qū)，通過改變指針數(shù)值，指向另一個存儲區(qū)，再訪問另一個存儲區(qū)。

指針是包含另一個存儲位置地址的雙字存儲位置。只能將 V 存儲位置、L 存儲位置或累加器寄存器（AC1、AC2、AC3）用作指針。要創(chuàng)建指針，必須使用“移動雙字”指令，將間接尋址的存儲位置地址移至指針位置。指針還可以作為參數(shù)傳遞至子程序。

注意：修改指針值時，切記調(diào)整所訪問數(shù)據(jù)的大?。涸L問字節(jié)時，指針值加 1；訪問定時器或計數(shù)器的字或當前值時，指針值加 2；訪問雙字時，指針值加 4。

哪些存儲區(qū)支持間接尋址

S7-200 SMART 允許指針訪問下列存儲區(qū)：I、Q、V、M、S、T（僅限當前值）、C（僅限當前值）、SM、AI 和 AQ。單個位或訪問 HC、L 或 AC 存儲區(qū)不支持間接尋址訪問。

總結(jié)

直接尋址時，絕對尋址和符號尋址這兩種方式本質(zhì)是三要素，一般在編程中，不需要監(jiān)視的臨時變量，中間過渡變量可以采用絕對尋址的方法來使用，需要監(jiān)視的變量更適合符號尋址，也方便調(diào)試監(jiān)控。而間接尋址更適合批量操作一定區(qū)域的變量，特別是與循環(huán)指令配合使用。