S7-1200_cz.1.pdf

Przechowywanie danych, obszary pamięci i ich adresowanie

Przechowywanie danych,

obszary pamięci i ich

adresowanie

Dodatkowe materiały

na CD i FTP

W artykule przedstawiamy wybrane możliwości sterowników z serii

S7-1200 – doskonale wyposażonych następców niezwykle popularych

w Polsce sterowników S7-200.

zakończeniu wykonywania tego bloku

kodu, CPU realokuje pamięć lokalną na

potrzeby innych bloków.

– odwołania, takie jak as I0.3 i Q1.7 reali-

zują dostęp do obrazu procesu. W celu

dostępu do i zycznego wejścia lub wyj-

ścia do odwołania należy dodać „:P” (na

przykład: I0.3:P, Q1.7:P, lub „Stop:P”).

Różne obszary pamięci mają swoje uni-

kalne adresy. Program użytkownika wyko-

rzystuje te adresy w celu uzyskania dostępu

do informacji przechowywanych w tych

miejscach pamięci.

Aby uzyskać dostęp do pojedynczego

bitu w obszarze pamięci należy podać jego

adres, który składa się z identyi katora ob-

szaru pamięci, adresu bajtu i numeru bitu.

Przykład dostępu do bitu (zwanego również

adresowaniem byte.bit ) jest pokazany poni-

żej. W tym przykładzie po identyi katorze

Jednostka centralna sterowników S7-

1200 dysponuje kilkoma sposobami prze-

chowywania danych podczas wykonywania

programu użytkownika ( tab. 1 ):

– lokalizacje pamięci: CPU dzieli pamięć

na różne specjalizowane obszary – wej-

ścia (I), wyjścia (Q), pamięci bitowej (M),

bloków danych (DB) i pamięci lokalnej

lub chwilowej (L). Program użytkownika

ma dostęp (dla odczytu i zapisu) do da-

nych przechowywanych w tych obsza-

rach.

– bloki danych (DB): DB mogą być wyko-

rzystywane w programie użytkownika

do przechowywania danych. Dane prze-

chowywane w DB nie są wymazywane,

gdy blok danych zostaje zamknięty, lub

gdy blok kodu skojarzony z tym blokiem

danych zostanie zakończony. Są dwie

kategorie DB: globalne DB: przechowują

dane, które mogą być wykorzystywane

przez inne wszystkie inne bloki; blok da-

nych instance DB: przechowują dane dla

określonych FB i ich struktura jest zgod-

na z parametrami używanymi przez FB.

– pamięć chwilowa: za każdym razem gdy

wywoływany jest blok kodu, system ope-

racyjny CPU alokuje chwilową (lokalną)

pamięć (L), która jest wykorzystywana

podczas wykonywania tego bloku. Po

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 1/2010

117

AUTOMATYKA I MECHATRONIKA

S7-1200

AUTOMATYKA I MECHATRONIKA

Tab. 1.

Obszar pamięci

Opis

Wymuszony Trwały

obraz procesu – wejście

I_:P

(i zyczne wejście)

Skopiowany na początku cyklu programu stan wejść i zycznych

Tak

Nie

Bezpośredni odczyt wejściowych punktów i zycznych CPU, SB, SM Nie

Nie

obraz procesu – wyjście

Q_:P

(i zyczne wyjście)

Stan skopiowany na początku cyklu programu do wyjść i zycznych Tak

Nie

Bezpośredni zapis do wyjściowych punktów i zycznych CPU, SB, SM Nie

Nie

pamięć bitowa

Pamięć sterująca i danych

Nie

Tak

pamięć chwilowa

Chwilowe dane dla bloku, lokalne dla tego bloku

Nie

blok danych

Pamięć danych, jak również parametrów dla FB

Nie

Tak

obszaru pamięci i adresie bajtu (I = wejście

i 3 = bajt 3) podany jest, oddzielony kropką

(„.”), adres bitu (bit 4).

podając nazwę tagu jako parametr instrukcji.

Opcjonalnie, jako parametr można również

podać argument bezwzględny (pamięć, ob-

szar, rozmiar i przesunięcie). W przykładach

podanych w kolejnych częściach przed-

stawiono w jaki sposób podawać argument

bezwzględny. Na początku argumentu bez-

względnego, program edytora automatycz-

nie dostawia znak %. W programie edytora

można przełączać aktualny widok na jeden

z trzech: symboliczny, bezwzględny i sym-

boliczny lub bezwzględny.

I (obszar wejściowy obrazu procesu) :

CPU próbkuje stan punktów wejściowych

peryferii (i zycznych) tuż przed wykona-

niem cyklicznego OB w każdym cyklu pro-

gramu. Użytkownik ma dostęp do bitów,

bajtów, słów i podwójnych słów należących

do obszaru wejściowego obrazu procesu. Do-

puszczalny jest zarówno zapis jak i odczyt

danych, ale zwykle dane z obszaru wejścio-

wego obrazu procesu są tylko odczytywane.

Dostęp poprzez I_:P jest również ogra-

niczony do takiej liczby wejść, która jest ob-

sługiwana przez pojedynczą CPU, SB lub SM

zaokrąglonej w górę do najbliższego pełnego

bajtu. Na przykład, jeżeli wejścia 2 DI/2 DQ

SB są tak skoni gurowane, że ich adresowanie

rozpoczyna się od I4.0, to te punkty wejścio-

we są dostępne jako I4.0:P i I4.1:P lub jako

IB4:P. Dostęp do I4.2:P ÷ I4.7:P nie jest od-

rzucany, ale nie ma żadnego sensu ponieważ

te punkty nie są używane. Dostęp do IW4:P

i ID4:P jest zabroniony ponieważ jest przekro-

czony bajt przesunięcia powiązany z tym SB.

Dostęp poprzez I_:P nie wpływa na war-

tości pamiętane w obszarze wejściowym ob-

razu procesu.

(1) Identyi kator ob-

szaru pamięci

(2) Adres bajtu: bajt

3 (trzeci bajt)

(3) Kropka rozdziela-

jąca adres bajtu od

numeru bitu

(4) położenie bitu

w bajcie (bit 4 z 8)

(5) Bajty obszaru

pamięci

(6) Bity wybranego

bajtu

bit

I[adres bajtu].

[adres bitu]:P

I0.1:P

bajt, słowo

lub podwójne

słowo

I[rozmiar][ad-

res startowego

bajtu]:P

IB4:P, IW5:P

lub ID12:P

Użytkownik może uzyskać dostęp do

danych zawartych w większości obszarów

pamięci (I, Q, M, DB i L) jako bajtów, słów

lub podwójnych słów stosując format „adre-

sowania bajtowego”. W celu uzyskania do-

stępu do bajtu, słowa lub podwójnego słowa

w pamięci, należy podać adres w podobny

sposób, jaki stosuje się do adresowania bi-

tów. Ten adres zawiera identyi kator obsza-

ru, oznaczenie rozmiaru danych i adres bajtu

początkowego bajtu, słowa lub podwójnego

słowa. Rozmiar oznacza się jako bajt (B), sło-

wo (W) lub podwójne słowo (DW) (przykła-

dowo: IB0, MW20, QD8).

W celu uzyskania bezpośredniego dostę-

pu do i zycznych wejść lub i zycznych wyjść,

do adresu lub tagu należy dołączyć „:P” (na

przykład: I0.3:P, Q1.7:P lub „Stop:P”).

Q (obszar wyjściowy obrazu procesu) :

CPU kopiuje wartości pamiętane w obszarze

wyjściowym obrazu procesu do i zycznych

punktów wyjściowych. Użytkownik ma do-

stęp do bitów, bajtów, słów i podwójnych

słów należących do obszaru wyjściowego

obrazu procesu. Dla obszaru wyjściowego

obrazu procesu dopuszczalny jest zarówno

zapis jak i odczyt danych.

bit

I[adres bajtu].

[adres bitu]

I0.1

bajt, słowo

lub podwójne

słowo

I[rozmiar][adres

startowego

bajtu]

IB4, IW5 lub

ID12

Dołączając do adresu „:P” można bez-

pośrednio odczytywać cyfrowe i analogowe

wejścia CPU, SB lub SM. Różnica w dostę-

pie przy wykorzystaniu adresowania I_:P za-

miast I polega na tym, że dane są pobierane

bezpośrednio z odczytywanych punktów,

a nie z obszaru wejściowego obrazu procesu.

Ponieważ dane są odczytywane bezpośred-

nio ze swojego źródła, a nie z kopii utworzo-

nej podczas ostatniego uaktualniania obsza-

ru wejściowego obrazu procesu, więc dostęp

poprzez I_:P jest nazywany „bezpośrednim

odczytem”.

Ponieważ stan i zycznych punktów wej-

ściowych jest ustawiany bezpośrednio z urzą-

dzeń zainstalowanych na obiekcie i połączo-

nych z tymi punktami, więc zapis do tych

punktów jest zabroniony. Inaczej mówiąc

dostęp poprzez I_:P może być tylko odczy-

tem, w przeciwieństwie do dostępu poprzez

I, który obejmuje zarówno odczyt, jak i zapis.

bit

Q[adres ba-

jtu].[adres

bitu]

Q1.1

bajt, słowo

lub podwój-

ne słowo

Q[rozmiar]

[adres

startowego

bajtu]

QB5, QW10, QD40

Dostęp do danych w obszarach

pamięci CPU

Pakiet narzędziowy TIA umożliwia pro-

gramowanie symboliczne. Typowo, w tagach

PLC, bloku danych lub blokach OB, FC lub

FB są tworzone tagi . Te tagi zawierają na-

zwę, typ danych, przesunięcie i komentarz.

Ponadto w bloku danych można wyspecyi -

kować wartość początkową. Te tagi można

wykorzystywać podczas programowania,

Dołączając do adresu „:P” można bezpo-

średnio zapisywać dane do cyfrowych i ana-

logowych wyjść CPU, SB lub SM. Różnica

w dostępie przy wykorzystaniu adresowa-

nia Q_:P zamiast Q polega na tym, że dane,

oprócz wpisania do obszaru wyjściowego

obrazu procesu są również przesyłane bez-

pośrednio do adresowanych punktów (są za-

pisywane do dwóch miejsc). Ponieważ dane

są przesyłane bezpośrednio do punktów do-

celowych, które nie muszą czekać na kolejne

118

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 1/2010

Przechowywanie danych, obszary pamięci i ich adresowanie

uaktualnienie obszaru wyjściowego obrazu

procesu, więc dostęp poprzez Q_:P jest nazy-

wany „bezpośrednim zapisem”.

Ponieważ wyjściowe punkty izyczne

bezpośrednio sterują urządzeniami zainsta-

lowanymi na obiekcie, które są do tych punk-

tów podłączone, więc odczyt tych punktów

jest zabroniony. Inaczej mówiąc dostęp po-

przez Q_:P może być tylko zapisem, w prze-

ciwieństwie do dostępu poprzez Q, który

obejmuje zarówno odczyt, jak i zapis.

Dostęp poprzez I_:P jest również ograni-

czony do takiej liczby wyjść, która jest obsłu-

giwana przez pojedynczą CPU, SB lub SM

zaokrąglonej w górę do najbliższego pełnego

bajtu. Na przykład, jeżeli wyjścia 2 DI/2 DQ SB

są tak skonigurowane, że ich adresowanie roz-

poczyna się od Q4.0, to te punkty wyjściowe są

dostępne jako Q4.0:P i Q4.1:P lub jako QB4:P.

Dostęp do Q4.2:P ÷ Q4.7:P nie jest odrzucany,

ale nie ma żadnego sensu ponieważ te punkty

nie są używane. Dostęp do QW4:P i QD4:P jest

zabroniony ponieważ jest przekroczony bajt

przesunięcia powiązany z tym SB.

Dostęp poprzez Q_:P wpływa zarówno na

stan wyjść izycznych, jak i na wartości pamię-

tane w obszarze wyjściowym obrazu procesu.

bit

M[adres

bajtu].[adres

bitu]

M26.7

DB (blok danych) : Pamięć DB stosuje się

do pamiętania różnych typów danych, włą-

czając w to pośredni status operacji lub inne

parametry sterujące dla FB i struktury danych

wymagane przez wiele instrukcji, takich jak

timery i liczniki. Użytkownik może określić,

czy blok danych będzie umożliwiał odczyt/

zapis, czy też będzie tylko do odczytu. Użyt-

kownik ma dostęp do bitów, bajtów, słów i po-

dwójnych słów należących do pamięci bloku

danych. Dla bloków danych typu czytaj/za-

pisz dopuszczalny jest zarówno zapis jak i od-

czyt danych. Dla bloków danych typu czytaj

dozwolony jest tylko odczyt danych.

bajt, słowo

lub podwójne

słowo

M[rozmiar][ad-

res startowego

bajtu]

MB20, MW30,

MD50

Temp (pamięć chwilowa) : CPU zapew-

nia pamięć chwilową (lokalną) dla każdej

z trzech grup priorytetów OB: 16 kB dla rozru-

chu i cyklu programu, włączając w to FB i FC;

4 kB dla zdarzeń przerwań standardowych,

włączając w to FB i FC i 4 kB dla zdarzeń

przerwań błędów, włączając w to FB i FC.

Pamięć Temp jest podobna do pamięci M

z jednym zasadniczym wyjątkiem: pamięć M

ma charakter globalny, a pamięć Temp jest

pamięcią lokalną:

Pamięć M: Dowolny OB, FC lub FB ma

dostęp do danych w pamięci M, co oznacza,

że dane są dostępne globalnie dla wszystkich

elementów programu użytkownika.

Pamięć Temp: Dostęp do danych w pa-

mięci Temp mają tylko te OB, FC lub FB, które

stworzyły lub zadeklarowały lokalizację pa-

mięci Temp. Lokalizacje pamięci Temp pozo-

stają lokalne i nie są współdzielone przez róż-

ne bloki kodu, nawet jeśli jeden blok kodu wy-

wołuje inny blok kodu. Na przykład: jeśli OB

wywołuje FC, to FC nie ma dostępu do pamięci

chwilowej należącej do wywołującego OB.

CPU alokuje pamięć chwilową wtedy,

kiedy jest ona potrzebna. CPU alokuje pamięć

chwilową dla bloku kodu w chwili, gdy blok

kodu jest uruchamiany (dla OB) lub jest wy-

woływany (dla FC lub FB). Alokacja pamięci

chwilowej dla bloku kodu może dotyczyć tej

samej lokalizacji pamięci Temp, która była

poprzednio używana przez inne OB, FC lub

FB. CPU nie inicjalizuje pamięci chwilowej

w momencie alokacji i w związku z tym mogą

się w niej znajdować jakieś wartości.

Dostęp do pamięci chwilowej jest możli-

wy wyłącznie za pomocą adresowania sym-

bolicznego.

bit

DB[numer

bloku danych].

DBX[adres

bajtu].[adres

bitu]

DB1.DBX2.3

bajt, słowo

lub podwójne

słowo

DB[numer

bloku danych].

[rozmiar][ ad-

res startowego

bajtu]

DB1.DBB4,

DB10.DBW2,

DB20.DBD8

Adresowanie I/O w CPU

i modułów I/O

Użytkownik może zmienić domyślne

adresowanie wybierając na ekranie konigu-

racyjnym pole adresu i wpisując tam nowe

liczby. Wejściom i wyjściom cyfrowym przy-

pisuje się pełne bajty, niezależnie od tego,

czy moduł ma wszystkie punkty, czy nie.

Wejścia i wyjścia analogowe tworzą grupy po

dwa punkty (4 bajty). W podanym przykła-

dzie, użytkownik może zmienić adres DI16

z 8…9 na 2…3. Program asystuje użytkow-

nikowi i zmienia zakres adresów, które mają

niewłaściwy rozmiar lub wchodzą w konlikt

z innymi adresami.

bit

Q[adres bajtu].

[adres bitu]:P

Q1.1:P

bajt, słowo

lub podwójne

słowo

Q[rozmiar][ad-

res startowego

bajtu]:P

QB5:P,

QW10:P lub

QD40:P

M (obszar pamięci bitowej) : Obszaru

pamięci bitowej M używa się do sterowa-

nia zarówno przekaźników, jak i danych do

przechowywania pośredniego statusu opera-

cji lub innych informacji sterujących. Użyt-

kownik ma dostęp do bitów, bajtów, słów

i podwójnych słów należących do obszaru

pamięci bitowej. Dla pamięci M dopuszczal-

ny jest zarówno zapis jak i odczyt danych.

Andrzej Gawryluk

Opracowano na podstawie dokumentacji ir-

my Siemens.

Kiedy na ekranie koniguracyjnym

są dodawane CPU i moduły I/O, to

automatycznie są alokowane adresy

I oraz Q.

Wejściom CPU odpowiadają bity ad-

resowane od I0.0 do I0.7 i od I1.0

do I1.5 (łącznie 14 punktów).

Wyjściom CPU odpowiadają bity

adresowane od Q0.0 do Q0.7 i od

Q1.0 do Q1.1 (łącznie 10 punktów).

Wejściom analogowym CPU odpo-

wiadają słowa o adresach IW64

i IW66 (2 punkty analogowe, łącznie

4 bajty).

Wejścia DI16 są adresowane od I8.0

do I9.7.

AI4 / AO2 – wejścia to IW112,

IW114, IW116, IW118, a wyjścia to

QW112 i QW114

DI8 / D08 – zakres wejść jest od

I16.0 do I17.7, a wyjść od Q16.0

do Q17.7.

Na rysunku przedstawiono przykłado-

wy CPU 1214C z dwoma SM.

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 1/2010

119

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: