S7—200smartPLC間接尋址的應(yīng)用

趙青

[摘 要] 對(duì)S7-200smartPLC來(lái)說(shuō)，尋址分為直接尋址和間接尋址，其中間接尋址主要用于需要在程序中修改地址的場(chǎng)合，特別是處理數(shù)據(jù)內(nèi)容比較多的情況，使用間接尋址編程靈活，節(jié)省程序空間。大多教材關(guān)于間接尋址的概念和應(yīng)用介紹得不夠通俗易懂，很多學(xué)生，甚至工程技術(shù)人員對(duì)間接尋址的使用存在概念不清，應(yīng)用不明的情況。通過(guò)三個(gè)例子循序漸進(jìn)地說(shuō)明間接尋址的概念和應(yīng)用，經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生反饋較好。

[關(guān) 鍵 詞] 間接尋址；操作數(shù)；地址；指針

[中圖分類號(hào)] TP273 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2018）24-0018-02

PLC將信息存于不同的存儲(chǔ)器單元，每個(gè)單元都有唯一的地址。地址也是我們?cè)L問(wèn)所有數(shù)據(jù)的依據(jù)，那么我們?cè)L問(wèn)數(shù)據(jù)的過(guò)程就是尋址。在s7-200smartPLC中通過(guò)地址訪問(wèn)數(shù)據(jù)，地址是訪問(wèn)數(shù)據(jù)的依據(jù)，訪問(wèn)數(shù)據(jù)的過(guò)程稱為“尋址”。幾乎所有的指令和功能都與各種形式的尋址有關(guān)。直接尋址指定了存儲(chǔ)器的長(zhǎng)度和位置，例如VW90是V存儲(chǔ)區(qū)中16位的字，其地址為90。而間接尋址在指令中給出的不是操作數(shù)的值或操作數(shù)的地址，而是給出一個(gè)被稱為指針的雙字存儲(chǔ)單元的地址，指針里存放的是真正的操作數(shù)的地址。

一、如何進(jìn)行間接尋址

使用間接尋址的方式存取數(shù)據(jù)主要分為以下三個(gè)步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)：

（一）建立指針

使用間接尋址之前，應(yīng)創(chuàng)建一個(gè)指針。指針以雙字的形式存儲(chǔ)要訪問(wèn)的存儲(chǔ)器的地址，只能用V存儲(chǔ)器、L存儲(chǔ)器或者累加器AC作為指針。建立指針時(shí)，用雙字傳送指令MOVD將需要間接尋址的存儲(chǔ)器起始地址送到指針中。指針的輸入數(shù)應(yīng)該以“&”符號(hào)開(kāi)頭來(lái)表明存儲(chǔ)區(qū)的地址，注意不是其內(nèi)容將移動(dòng)到指令的輸出操作數(shù)中。

S7-200smartPLC中允許使用指針對(duì)下述存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行間接尋址：I、Q、V、M、S、AI、AQ、SM、T（僅當(dāng)前值）和C（僅當(dāng)前值）。但不能對(duì)單個(gè)的位地址、HC、L存儲(chǔ)區(qū)和累加器進(jìn)行間接尋址。

例1：針對(duì)存儲(chǔ)區(qū)VB0為起始地址的一組數(shù)據(jù)和以T37為起始地址的一組定時(shí)器當(dāng)前值進(jìn)行間接尋址。VB0的地址作為指針?biāo)腿隫D100，“&VB0”是VB0的地址，而不是VB0中的內(nèi)容；同理T37的地址作為指針?biāo)腿隫D200，“&T37”是T37的地址，而不是定時(shí)器T37的當(dāng)前值。

（二）數(shù)據(jù)讀取

用指針訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)，操作數(shù)前加“*”號(hào)，表示指令中的操作數(shù)是一個(gè)指針。當(dāng)有M0.0的上升沿脈沖時(shí)，將指針VD100所指的存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)內(nèi)容送到VB400中，針針VD200所指的存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)內(nèi)容送到VW1000中。

將程序下載到s7-200smartPLC調(diào)試，打開(kāi)狀態(tài)圖表，假設(shè)約定兩組數(shù)據(jù)，第一組以VB0為首地址的數(shù)據(jù)，即VB0=-10，VB1=25，VB3=38，VB4=-99；第二組數(shù)據(jù)是以T37為首地址的數(shù)據(jù)，即T37當(dāng)前值=10，T38當(dāng)前值=20，T39當(dāng)前值=30，T40當(dāng)前值=40，（為了調(diào)試方便，數(shù)組組成個(gè)數(shù)為4個(gè)）點(diǎn)擊“監(jiān)控圖標(biāo)”后點(diǎn)擊“寫(xiě)入圖標(biāo)”寫(xiě)入新值。指針VD100的當(dāng)前值+134217728，指針VD200的當(dāng)前值為+150995020，不影響間接尋址。

此例中，當(dāng)讀取數(shù)據(jù)條件，M0.0由0變成1時(shí)，即執(zhí)行了第一次讀取數(shù)據(jù)，讀取的數(shù)據(jù)相應(yīng)送入VB400和VW1000，此時(shí)VB400的值即為VB0的數(shù)據(jù)，等于“-10”，VD1000的值即為T(mén)37的數(shù)據(jù)，等于“10”；若將VD100偏移量加1，即當(dāng)前值由134217728加1變?yōu)?34217729，VD200偏移量為2，即當(dāng)前值由150995020加2變?yōu)?50995022，再次將M0.0的狀態(tài)由0變?yōu)?，讀取的數(shù)據(jù)相應(yīng)送入VB400和V1000，此時(shí)VB400的值即為VB1，等于“25”，VD1000的值即為T(mén)38的數(shù)據(jù)，等于“20”。讀者可以在狀態(tài)圖表中進(jìn)行監(jiān)控調(diào)試，這里不再給出尋址其他數(shù)據(jù)的說(shuō)明。

（三）修改指針

用指針訪問(wèn)相鄰的一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，可以在狀態(tài)圖表中在監(jiān)控條件下通過(guò)將M0.0的位狀態(tài)的改變來(lái)修改指針，也可在程序里使用雙字加法（ADDD）或雙字遞增（INCD）指令（指針是32位的數(shù)據(jù)）。修改時(shí)記住需要調(diào)整的存儲(chǔ)器地址的字節(jié)數(shù)，訪問(wèn)字節(jié)時(shí)，指針值加1，訪問(wèn)字時(shí)，指針值加2，訪問(wèn)雙字時(shí)，指針值加4。可參考如下程序：其中，M0.0為指針偏移的條件，讀取數(shù)據(jù)則用SM0.0，讀者可以自行下載，用狀態(tài)圖表監(jiān)控。

LD SM0.1

MOVD &VB0， VD100 //建立指針

MOVD &T37， VD200 //建立指針

LD M0.0

EU

+D 1， VD100 //訪問(wèn)字節(jié)，指針值加1

+D 2， VD200 //訪問(wèn)字，指針值加2

LD SM0.0

MOVB *VD100 VB400 //讀取數(shù)據(jù)

MOVW *VD200 VW1000 //讀取數(shù)據(jù)

以上三個(gè)步驟就可以完成間接尋址，讀者可以通過(guò)上面的例子進(jìn)行試驗(yàn)，理解清楚間接尋址的概念。

二、間接尋址的應(yīng)用

間接尋址常用于循環(huán)程序，處理連續(xù)地址的數(shù)據(jù)。以下通過(guò)例子來(lái)介紹間接尋址的應(yīng)用。

（一）用于循環(huán)程序

用循環(huán)程序來(lái)累加一片連續(xù)的存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)值時(shí)，每次循環(huán)累加一個(gè)數(shù)值。應(yīng)在累加后修改指針中存儲(chǔ)單元的地址值，使指針指向下一個(gè)存儲(chǔ)單元，為下一次循環(huán)的累加運(yùn)算做好準(zhǔn)備。沒(méi)有間接尋址，就不能編寫(xiě)循環(huán)程序。間接尋址的優(yōu)點(diǎn)是可以在程序運(yùn)行期間，通過(guò)改變指針的值，動(dòng)態(tài)地修改指令中的操作數(shù)的地址。舉例說(shuō)明：

例2：在M0.5的上升沿求VB0～VB3中4個(gè)字節(jié)的異或值，運(yùn)算結(jié)果用VB4保存。

第一次循環(huán)將指針AC1所指定的VB0與VB4異或，運(yùn)算結(jié)果存入VB4中，然后將指針AC1的值加1，指針指向VB1，為下一次循環(huán)的異或運(yùn)算做好準(zhǔn)備。參考程序如下：

LD M0.5

EU

MOVB 0，VB4 //將保存運(yùn)算結(jié)果的存儲(chǔ)單元清零

MOVD &VB0， AC1 //將存儲(chǔ)區(qū)起始地址送指針AC1

FOR VW100，1，4 //循環(huán)開(kāi)始

LD SM0.0

XORB *AC1，VB4 //字節(jié)異或

INCD AC1 //指針AC1的值加1，指向下一個(gè)字節(jié)

NEXT //循環(huán)結(jié)束

此例是間接尋址方式在循環(huán)程序中的典型應(yīng)用。

（二）工程應(yīng)用

例3：在葡萄汁生產(chǎn)中，根據(jù)產(chǎn)品成分：水、鮮榨果汁、糖、香料、溫度和速度的不同，可以生產(chǎn)出葡萄果汁、葡萄蜜露、葡萄飲品這三種飲料。要求編寫(xiě)一個(gè)配方程序，使操作人員可以選擇生產(chǎn)不同的葡萄汁產(chǎn)品：（1）在觸摸屏畫(huà)面，選擇某一個(gè)配方，按下“調(diào)用配方”按鈕，則調(diào)用出相應(yīng)的配方；（2）若任意一個(gè)果汁產(chǎn)品的配方不合適，可以通過(guò)“修改配方”按鈕修改配方并保存；（3）按下“刪除配方”按鈕，可以刪除配方數(shù)據(jù)。

此例配合HMI應(yīng)用，因畫(huà)面制作比較簡(jiǎn)單，這里不贅述。按照要求，每種飲料都與六個(gè)變量有關(guān)，分別是水、鮮榨果汁、糖、香料以及調(diào)配時(shí)的速度和溫度。下圖是在觸摸屏SMART LINE中制作的畫(huà)面。

“配方選擇”框內(nèi)可以填“1”或“2”或“3”，即選擇某一配方，存在VD200中。按下“調(diào)用配方”按鈕，即可調(diào)用所選擇的一種配方時(shí)，在畫(huà)面的右側(cè)應(yīng)顯示該配方對(duì)應(yīng)數(shù)組。配方1的六個(gè)變量對(duì)應(yīng)VW0、VW2、VW4、VW6、VW8、VW10，首地址為VW0；配方2和配方3按順序以此類推，首地址分別是VW12和VW24。利用間接尋址，可以非常方便地處理這種數(shù)據(jù)內(nèi)容比較多的情況，使用間接尋址編程靈活，節(jié)省程序空間。

將VB0的地址送入指針VD300中。2號(hào)配方的首地址是1號(hào)配方的首地址增加12，3號(hào)配方的首地址是2號(hào)配方的首地址增加12，編寫(xiě)程序時(shí)可以用數(shù)學(xué)運(yùn)算指令來(lái)計(jì)算指針的偏移量。選擇第n（1或2或3）號(hào)配方，則該配方指針VD300偏移量為：（n-1）*12+指針VD300。

調(diào)用配方實(shí)際就是讀取配方的內(nèi)容，可以直接讀取指針對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)到目標(biāo)存儲(chǔ)區(qū)VW100-VW110中；修改配方是將目標(biāo)存儲(chǔ)區(qū)中配方的內(nèi)容存到指針對(duì)應(yīng)的配方數(shù)據(jù)區(qū)；刪除配方是清零。

讀者可以自行驗(yàn)證以上程序，通過(guò)觸摸屏畫(huà)面或者狀態(tài)圖表觀察配方的變化情況。

使用間接尋址處理連續(xù)地址中的數(shù)據(jù)非常方便，而且可以減少編程工作量，使編程變得靈活。通過(guò)這幾個(gè)實(shí)例，間接尋址這個(gè)難點(diǎn)迎刃而解，學(xué)生不僅在概念上更清晰了，而且在工程應(yīng)用方面更進(jìn)一步。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖常初.S7-200SMARTPLC編程及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.

[2]吳浩.變頻器與PLC的通訊控制原理及應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（35）.