西门子数据格式以及寻址，实例讲解清晰易懂，PLC编程必修课

PLC在应用时需要处理各种各样的数据,因此为了应付这些数据,它的存储单元就需要有多种格式,今天带大家了解一下,西门子1200PLC的数据格式.

西门子S7-1200 CPU中可以按照位、字节、字和双字，对存储单元进行寻址。二进制数的一位只有0或1两种不同的取值，可以用来表示数字量或称开关量的两种不同的状态，如触点的断开和接通线圈的通电和断电等。

八位二进制数组成一个字节，其中的第0位为最低位，第七位为最高位。

两个字节组成一个字，其中的第0位为最低位，第15位为最高位。

两个字组成一个双字，其中的第0位为最低位，第31位为最高位。

西门子S7-1200 CPU，不同的存储单元都是以字节为单位, 如图所示：

对位数据的寻址由字节地址和位地址组成，如I3.2，其中的区域标识符I表示输入映像区，字节地址为3，位地址为2，这种存取方式称为字节位寻址方式。

对字节的寻址，如MB2，其中的区域标识符M表示为存储区，2表示寻址单元的起始字节地址，B表示寻址长度为一个字节，即寻址为存储区中的第二个字节。

对字的寻址，如MW2，其中的区域标识符M表示为存储区，2表示寻址单元的起始字节地址，W表示寻址长度为一个字，即两个字节，寻址为存储区中从第二个字节开始的一个字，即字节2和字节3。请注意，两个字节组成一个字，遵循的是低地址、高字节的原则。以MW2为例，MB2为MW2的高字节，MB3为MW2的低字节。

对双字的寻址，如MD0，其中的区域标识符M表示为存储区，0表示寻址单元的起始字节地址，D表示寻址长度为一个双字，即两个字四个字节，寻址为存储区中从第0个字节开始的一个双字，即字节0、字节1、字节2和字节3。

寻址方式详解

分类：寻址方式从大的方面可以分成直接寻址和间接寻址。

直接寻址就像甲要和乙说话直接叫乙的名字就可以了，甲直接和乙建立联。

间接寻址就像甲要和乙说话，而乙在另外一个城市，甲就写了一封信通过邮递员送给乙，甲通过邮递员间接和乙建立联系，这就叫间接寻址。间接寻址中指针就充当了邮递员的角色。

直接寻址分为：绝对地址寻址，符号寻址

间接寻址分为：存储器间接寻址，寄存器间接寻址。

一、直接寻址

直接寻址是最简单的寻址方法，也是编程中最常用的寻址方式。

①绝对地址寻址

绝对地址寻址就是直接调用要使用的地址

示例：

I0.0 Q1.0 MW0

②符号寻址

符号寻址就是通过符号表中的绝对地址的命名进行寻址

二、间接寻址★★★★★

间接寻址是比较复杂的寻址方式，也是我们这里重点讲解的地方，间接寻址需重点理解指针的概念。

★指针：理解指针主要需要理解指针的两个特性。

A.存储性：存储性指的是指针也是一段存储空间，它的存储内容是地址。

B.指向性：因为指针存放的内容是地址，那么指针中存放的是哪一个地址，我们就说指针指向了这个地址所对应的存储空间，这就是指针的指向性。

A.存储器间接寻址

【A1】16位指针寻址：

1)16位指针存储空间

16位指针存储空间是16位，2个字节，通过这2个字节的空间来存放变量的地址。

2)16位指针寻址范围

16位指针只能对计时器(T)，计数器(C)，数据块(DB,DI)的号，程序块(FB,FC)的号进行寻址，也就是这2个字节的存储空间中只能存放计时器的编号，计数器的编号，数据块的编号，程序块的编号。

3)16位指针寻址表示格式

16位指针寻址表示格式为：区域标示符[16位地址指针]

示例：

DB [MW0] //表示对DB块进行寻址，MW0中如果存储的是1，那么该寻址结果为DB1，也就是通过该指令找到了DB1数据块。

T [MW2] //表示对计时器进行寻址，MW2中如果存放的是2，那么该寻址结果为T2，也就是通过该指令找到了计时器T2。

4)16位指针寻址程序示例

例1：

L 2　//将2进行装载

T MW 0　//将2传送到MW0

A I 0.0　//如果I0.0 = True

L S5T#10S　//装载时间

SD T [MW0]　//T开始计时

例2：

L 1　//将1进行装载

T MW 0　//将1传送到MW0

OPN DB [MW 0]　//打开DB1

L 10　//将10进行装载

T DBW 0　//将10传送到DB1.DBW0中

L DBW 0　//将DB1.DBW0进行装载

T MW 2　//将DB1.DBW0传送到MW2中

【A2】32位指针寻址

1)32位指针存储空间

32位指针存储空间是32位，4个字节，通过这4个字节的空间来存放变量的地址。

2) 32位指针寻址范围

32位指针能对I、Q、M、L、数据块的位、字节、字、双字进行寻址，也就是这4个字节的存储空间中能对上述存储类型中的位、字节、字、双字的地址进行存储。

3)32位指针存储格式

4)32位指针寻址表示格式

32位指针寻址表示格式为：地址存储器标示符[32位地址指针]

示例：

I[MD0]　//I表示输入存储区，MD0存储地址信息。

Q[MD4]　//Q表示输出存储区，MD4存储地址信息。

5)32位指针三种寻址方法

①直接输入10进制数寻址(最复杂最不直观的寻址方式，不推荐使用)。

②将输入的10进制数左移3位进行寻址(比较直观的寻址方式)。

③利用 P#字节.位 格式进行寻址(最直观最方便的寻址方式，推荐使用)。

6)32位指针三种寻址方法举例

★例1 ：直接输入10进制数寻址

该程序实现的是两个数相加的功能。

这里我们要重点理解为什么第六句将10传送到了MW4中,而不是MW32中，为什么第八句将15传送到了MW6中，而不是MW48中。

这是因为32，和48存放到指针中是按照32位二进制数进行存放的，下面我们通过将48存放到MD24来进行举例说明

由上图可知将48放进MD24则MW[MD24]指向了MW6

例2：左移3为进行寻址

由于将10进制数对应的2进制数左移三位后，字节存储区的二进制数和该10进制数对应的2进制数又相同了，而位存储区变为0，所以这样的寻址要比例1的寻址方式显得更为直观，便于使用和理解。

例3：以 P#字节.位 格式进行寻址

通过这个实例我们可以发现直接使用P#字节.位的寻址方式是最直观方便的。

B.寄存器间接寻址

寄存器间接寻址使用的是CPU的地址寄存器AR1和AR2

B1)寻址格式

区域标示符[AR1/AR2,P#X]

注：

①AR1/AR2表示地址寄存器AR1或者AR2，地址寄存器中只能存放地址。

②P#X表示偏移量X是偏移具体数值。

B2)寄存器间接寻址示例

S7-1200 数据块的使用

1. 创建DB块： 在项目中添加了S7-1200设备之后,在项目树中此PLC的"程序块"下即可以添加新的数据块。

图1 DB块的创建

在打开的"添加新块"窗口下选择数据块。 以下是对此窗口下各项配置的说明：

名称：此处可以键入DB块的符号名。如果不做更改，那么将保留系统分配的默认符号名。例如此处为DB块分配的符号名为“Data_block_2”；

类型：此处可以通过下拉菜单选择所要创建的数据块类型-全局数据块或背景数据块。如果要创建背景数据块，下拉菜单中列出了此项目中已有的FB供用户选择。

语言：对于创建数据块，此处不可更改。

编号：默认配置为“自动”，即系统自动为所生成的数据块配分块号。当然也可以选择“手动”，则“编号”处的下来菜单变为高亮状态,以便用户自行分配DB块编号。

块访问：默认选项为“已优化”，当选择此项时，数据块中的变量仅有符号名，没有地址偏移量的信息，该数据块仅可进行符号寻址访问。选择“已优化”创建数据块可优化CPU对存储空间的分配及访问，提升CPU性能；

用户也可以选择“标准-与S7-300/400兼容”，获得与S7-300/400数据块相同的特性，数据块中的变量有符号名和偏移量，可以进行符号访问和绝对地址访问。

注意：数据块的块访问属性只能在创建数据块时定义。创建完成后无法修改数据块的访问属性。如果在编程中需要对数据块进行绝对地址访问，必须在创建该数据块时将块访问设置成“标准-与S7-300/400兼容”。

当以上的数据块属性全部定义完成，点击“确定”按钮即创建完成一个数据块。用户可以在项目树中看到刚刚创建的数据块，如图2所示：

图2 项目树中的DB块

2. 为数据块定义变量：双击打开数据块即可逐行添加变量，如图3 所示。

图3 DB块的编辑

如果数据块时选择“标准-与S7-300/400兼容”，则在数据块中可以看到“偏移量”列，并且系统在编译之后在该列生成每个变量的地址偏移量。设置成优化访问的数据块则无此列。

默认情况下会有一些变量属性列未被显示出来，可以通过右键单击任意列标题，可在出现的菜单中选择显示被隐藏的列，见图4：

图4 显示隐藏列

表1是对数据块变量定义的所有列的说明：

表1 DB块中的列属性

定义变量的数据类型：可以为变量定义基本数据类型，复杂数据类型（时间与日期，字符串，结构体，数组等），PLC数据类型（如用户自定义数据类型），系统数据类型和硬件数据类型。可以直接键入数据类型标识符，或者通过该列中的选择按钮选择。如下图所示：

图5 定义数据类型

需要创建多个数据类型相同的变量时，可以将光标置于第一个变量名称的右下角，待光标变为“＋”符号后向下拖动光标，即可轻松创建多个具有类似属性的变量：

图6 创建多个变量

DB块数据的保持性：对于可优化访问的数据块，其中的每个变量可以分别设置其保持与否；而标准数据块仅可设置其中所有的变量保持或不保持，不能对每个变量单独设置。如图7和图8所示：

图7 标准数据块中仅可设置所有的变量保持或不保持

图8 可优化访问的数据块中可以分别设置每个变量的保持性

3. 数据块的访问：

符号访问：<DB块名>.<变量名>；例如：Data_Block_1.Var1；

绝对地址访问：<DB块号>.<变量长度及偏移量>：DB1.DBX0.0；DB1.DBB0；DB1.DBW0；DB1.DBD0。

注意：复杂数据类型只能符号寻址。

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