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西門子PLC如何間接尋址講解及應(yīng)用

閱讀:678        發(fā)布時間:2023-2-17

完整一條指令,應(yīng)該包含指令符+操作數(shù)(當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,也就是指令要進行操作址。


圖片




我們知道,PLC中劃有各種用途存儲區(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、位存儲區(qū)M、定時器T、計數(shù)器C、數(shù)據(jù)區(qū)DB和L等,同時我們還知道,每個區(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。當然定時器T、計數(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,要描述一個址,至少應(yīng)該包含兩個要素:


1、存儲區(qū)域


2、這個區(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。這個址由兩部分組成:

Q:指是映像輸出區(qū)

2.0:就是這個映像輸出區(qū)第二個字節(jié)第0位。

由此,我們出, 一個確切址組成應(yīng)該是:

〖存儲區(qū)符〗〖存儲區(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〖存儲區(qū)符〗〖存儲區(qū)尺寸符〗這兩個部分合稱為:址標識符。這樣,一個確切址組成,又可以寫成:

址標識符 + 確切數(shù)值單元




【間接尋址概念】

尋址,就是指指令要進行操作址。給定指令操作址方法,就是尋址方法。

談間接尋址之前,我們簡單了解一下直接尋址。所謂直接尋址,簡單說,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這個指令來說,Q2.0就是它要進行操作址。


這樣看來,間接尋址就是間接給出指令確切操作數(shù)。對,就是這個概念。

比如:A Q[MD100] ,A T[DBW100]。程序語句中用方刮號 [ ] 標明內(nèi)容,間接指明了指令要進行址,這兩個語句中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有兩大類型:存儲器間接尋址和寄存器間接尋址。




【存儲器間接尋址】

存儲器間接尋址址給定格式是:址標識符+指針。指針所指示存儲單元中所包含數(shù)值,就是址確切數(shù)值單元。

存儲器間接尋址具有兩個指針格式:單字和雙字。

單字指針是一個16bit結(jié)構(gòu),從0-15bit,指示一個從0-65535數(shù)值,這個數(shù)值就是被尋址存儲區(qū)域編號。

雙字指針是一個32bit結(jié)構(gòu),從0-2bit,共三位,8進制指示被尋址位編號,也就是0-7;而從3-18bit,共16位,指示一個從0-65535數(shù)值,這個數(shù)值就是被尋址字節(jié)編號。

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進制數(shù)35存入ACC1

T MD2 //這個值再存入MD2,這是個32位位存儲區(qū)域

L +10 //將16位整數(shù)10存入ACC1,32位16進制數(shù)35自動移動到ACC2

T MW100 //這個值再存入MW100,這是個16位位存儲區(qū)域

OPN DB[MW100] //打開DB10。這里[MW100]就是個單字指針,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16位值!

--------

L L#+10 //以32位形式,把10放入ACC1,此時,ACC2中內(nèi)容為:16位整數(shù)10

T MD104 //這個值再存入MD104,這是個32位位存儲區(qū)域

A I[MD104] //對I1.2進行與邏輯操作!

=DIX[MD2] //賦值背景數(shù)據(jù)位DIX6.5!

--------

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] //錯誤?。]有Q10這個元件

---------------------------------------------------------------------------------------------------


從上面系列舉例我們至少看出來一點:

單字指針只應(yīng)用址標識符是非位情況下。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。這是它們第一個區(qū)別,單字指針另外一個限制就是,它只能對T、C、DB、FC和FB進行尋址,通俗說,單字指針只可以用來指代這些存儲區(qū)域編號。


相單字指針,雙字指針就沒有這樣限制,它可以對位址進行尋址,還可以對BYTE、WORD、DWORD尋址,沒有區(qū)域限制。,有必有失,對非位區(qū)域進行尋址時,必須確保其0-2bit為全0!





總結(jié)一下:

單字指針存儲器間接尋址只能用址標識符是非位場合;雙字指針有位格式存,對址標識符沒有限制。也正是雙字指針是一個具有位指針,,當對字節(jié)、字雙字存儲區(qū)址進行尋址時,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I1.2進行與邏輯操作。

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

當作為雙字指針時,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:

〖址標識符〗〖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〖址標識符〗上帖中談過,它包含〖存儲區(qū)符〗+〖存儲區(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可以認為是我們通常定義址標識符,DI是背景數(shù)據(jù)塊存儲區(qū)域,X是這個存儲區(qū)域尺寸符,指是背景數(shù)據(jù)塊中位。但下面一個示例中M呢?X定了存儲區(qū)域尺寸符,那么存儲區(qū)域符哪里呢?毫無疑問,AR1中!


DIX [AR1,P#1.5] 這個例子,要尋址址區(qū)域事先已經(jīng)確定,AR1可以改變這個區(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特殊指針區(qū)域,西門子址寄存器共有兩個:AR1和AR2,每個32位。


當使用區(qū)域內(nèi)寄存器間接尋址中時,我們知道這時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,寄存器中內(nèi)容等同于上帖中提及存儲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AR=D4(hex)=0000 0000 0000 0000 0000 0000 1101 0100(b),實際上就是等于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AR中內(nèi)容肯定于寄存器區(qū)域內(nèi)間接尋址時,對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,第24、25、26位有了可以取值范圍。聰明你,肯定可以聯(lián)想到,這是用于定存儲區(qū)域。對,bit24-26取值確定了要尋址區(qū)域,它取值是這樣定義:

區(qū)域標識符

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:

當是對P區(qū)域?qū)ぶ窌r,AR=800xxxxx

當是對I區(qū)域?qū)ぶ窌r,AR=810xxxxx

當是對Q區(qū)域?qū)ぶ窌r,AR=820xxxxx

當是對M區(qū)域?qū)ぶ窌r,AR=830xxxxx

當是對DB區(qū)域?qū)ぶ窌r,AR=840xxxxx

當是對DI區(qū)域?qū)ぶ窌r,AR=850xxxxx

當是對L區(qū)域?qū)ぶ窌r,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)中進行尋址,只需8后面跟上一個40。84000000-840FFFFF指明了要尋址范圍是:

DB區(qū)0.0——65535.7。

例如:當AR=840000D4(hex)=1000 0100 0000 0000 0000 0000 1101 0100(b),實際上就是等于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32位直接指針。所謂直接,是指P#中#后面所跟數(shù)值存儲單元,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“常數(shù)"來對待,這個“常數(shù)"可以包含或不包含存儲區(qū)域。例如:

● L P#Q1.0 //把Q1.0這個指針存入ACC1,此時ACC1內(nèi)容=82000008(hex)=Q1.0

★ L P#1.0 //把1.0這個指針存入ACC1,此時ACC1內(nèi)容=00000008(hex)=1.0

● L P#MB100 //錯誤!必須byte.bit結(jié)構(gòu)給定指針。

● L P#M100.0 //把M100.0這個指針存入ACC1,此時ACC1內(nèi)容=83000320(hex)=M100.0

● L P#DB100.DBX26.4 //錯誤!DBX已經(jīng)提供了存儲區(qū)域,不能重復(fù)定。

● L P#DBX26.4 //把DBX26.4這個指針存入ACC1,此時ACC1內(nèi)容=840000D4(hex)=DBX26.4


我們發(fā)現(xiàn),當對P#指數(shù)值時,累加器中值和區(qū)域內(nèi)尋址指針規(guī)定格式相同(也和存儲器間接尋址雙字指針格式相同);而當對P#定帶有存儲區(qū)域時,累加器中內(nèi)容和區(qū)域間尋址指針內(nèi)容全相同。事實上,把什么樣值傳給AR,就決定了是以什么樣方式來進行寄存器間接尋址。實際應(yīng)用中,我們正是利用P#這種特點,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指針進行相加運算,運算結(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如何參與運算,出最終址呢?

運算法則是:AR1和P#中數(shù)值,BYTE位和BIT位分類相加。BIT位相加按八進制規(guī)則運算,而BYTE位相加,則十進制規(guī)則運算。

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,要正確運用寄存器尋址,最重要是對寄存器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AR賦值通常有下面幾個方法:

1、直接賦值法

例如:

L DW#16#83000320

LAR1

可以用16進制、整數(shù)二進制直接給值,但必須確保是32位數(shù)據(jù)。賦值A(chǔ)R1中既存儲了址數(shù)值,也定了存儲區(qū)域,這時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

可以用存儲器間接尋址指針給定AR1內(nèi)容。具體內(nèi)容存儲MD100中。


3、指針賦值法

例如:

LAR1 P#26.2

使用P#這個32位“常數(shù)"指針賦值A(chǔ)R。

總之,使用哪種賦值方式,AR存儲數(shù)據(jù)格式有明確規(guī)定,,都要賦值前,確認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)果有動態(tài)變化,簡化程序是第一目,某些情況下,這樣尋址方式是必須,比如對某存儲區(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,可以標準化。


下面實例應(yīng)用來分析如何靈活運用這些尋址方式,實例分析過程中,將對前面帖子中筆誤、錯誤和遺漏做糾正和補充。


【存儲器間接尋址應(yīng)用實例】

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進制數(shù)8,當把它用作雙字指針時,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


這個例子中,我們中心思想其實就是:將DB100.DBW1中內(nèi)容傳送到MW1中。這里我們使用了存儲器間接尋址兩個指針——單字指針MW100用于指DB塊編號,雙字指針MD2用于定DBW和MW存儲區(qū)字址。


事實上,從這個例子中心思想來看,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,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某個具體字數(shù)據(jù)傳送到位存儲區(qū)某個具體字中。這是針對數(shù)據(jù)塊1001數(shù)據(jù)字傳送到位存儲區(qū)第1字中具體操作。我們現(xiàn)需要對同樣數(shù)據(jù)塊多個字(連續(xù)不連續(xù))進行傳送呢?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)上做個區(qū)分,重新輸入如下:

=========================== 輸入1:指數(shù)據(jù)塊編號變量

|| 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,我們根本不需要對主體程序(紅色部分)進行簡單而重復(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態(tài)和靜態(tài)。


正是對真正目標程序(主體程序)不做任何變動,而尋址指針是這個程序中一要修改方,可以認為,尋址指針是主體程序入口參數(shù),就好比功能塊輸入?yún)?shù)??墒钩绦驑藴驶?,具有移植性、通用性。

那么又如何動態(tài)改寫指針賦值呢?不會是另一種簡單而重復(fù)復(fù)寫吧。

讓我們以一個具體應(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)計完成這個任務(wù)程序之前,我們先了解一些背景知識。


【數(shù)據(jù)對象尺寸劃分規(guī)則】

數(shù)據(jù)對象尺寸分為:位(BOOL)、字節(jié)(BYTE)、字(WORD)、雙字(DWORD)。這似乎是個簡單概念,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,會導(dǎo)致最終程序錯誤。



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