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1、 S7-300 和 S7-400 寻址 S7-300 和 S7-400 寻址 Addressing for S7-300 and S7-400 Single - FAQ Edition (2010年-9 月月) 摘摘 要要 本文对 S7-300, S7-400 PLC 编程过程中，所涉及的寻址方式方法，做了简单介绍及简单示例。 关键词关键词 STEP7, 编程，寻址，间接寻址，S7-300, S7-400 Key Words STEP7, Programming, Addressing, Indirection addressing, S7-300,S7-400 IA&DT Service &
2、 Support Page 2-22 目目 录录 S7-300 和和 S7-400 寻址寻址 1 1S7-300/400 系统存储区域系统存储区域 4 2 S7-300/400 PLC寻址方式寻址方式 5 2.1 直接寻址 5 2.1.1 绝对地址： 5 2.1.2 符号寻址： 5 2.2 间接寻址 6 2.2.1 存储器间接寻址 6 2.2.2 寄存器间接寻址 9 2.2.3 FB/FC的指针参数传递 12 IA&DT Service & Support Page 3-22 1 S7-300/400 系统存储区域系统存储区域 S7 CPU 的系统存储区域分为下表中列出的地址区域。在程序中可以
3、根据相应的地址直接读取数据。 地址区域地址区域 可以访问的地址单位可以访问的地址单位 S7 符号符号 (IEC) 描述描述 输入（位） I 输入（字节） IB 输入（字） IW 过程映像输入表 输入（双字） ID 循环扫描周期开始时，CPU 从输入模板读输入值并记录到该区域 输出（位） Q 输出（字节） QB 输出（字） QW 过程映像输出表 输出（双字） QD 在循环扫描周期中，程序计算输出值并记录到该区域。循环扫描周期结束时，CPU 将计算结果写入相应的输出模板 存储器（位） M 存储器（字节） MB 存储器（字） MW 位存储器 存储器（双字） MD 该区域用于存储程序的中间计算结果 定
4、时器 定时器 (T) T 该区域提供定时器的存储 计数器 计数器 (C) C 该区域提供计数器的存储 数据块，用OPN DB打开 DB 数据位 DBX 数据字节 DBB 数据字 DBW 数据双字 DBD 数据块，用OPN DI打开 DI 数据位 DIX 数据字节 DIB 数据块 数据字 DIW 数据块中包含了程序的信息。可以定义为所有逻辑块共享 (shared DBs) 或指定给一个特定的 FB 或 SFB 做背景数据块(instance DB)。 IA&DT Service & Support Page 4-22 数据双字 DID 局部数据位 L 局部数据字节 LB 局部数据字 LW 局部数
5、据 局部数据双字 LD 该区域包含块执行时该块的临时数据。L 堆栈还提供用于传递块参数及记录梯形逻辑网络中间结果的存储器 外设地址 (I/O) 外设输入字节 PIB 外设输入字 PIW 输入 外设输入双字 PID 外设地址 (I/O) 外设输出字节 PQB 外设输出字 PQW 输出 外设输出双字 PQD 主站及分布式从站（DP）外设输入输出区域允许直接存取 2S7-300/400 PLC 寻址方式寻址方式 2.1 直接寻址直接寻址 在 STEP7 程序中可以使用输入输出信号(I/O)，位存储区(M)，计数器(C)，计时器(T)，数据块(DB)以及功能块(FB)等地址。你可以直接访问这些绝对地址
6、，但是如果给绝对地址以符号(助记符)程序将更易读懂(例如 Motor_A_On, 或者根据你的公司或者工程中的代码使用别的标识符),而一个你的用户程序中的地址也就可以用一个符号来访问。 2.1.1 绝对地址：绝对地址： 绝对地址由一个地址标识符和存储器位置组成。 例如 I 0.0，Q 1.7，PIW 256，PQW 512，MD 20，T 15，C 16，DB1.DBB 10，L1 0.0等。 2.1.2 符号寻址：符号寻址： 如果给绝对地址分配符号可使程序易读而简化故障查找。 STEP7 能自动翻译符号名为要求的绝对地址。如果你准备用符号名访问 数组，结构，数据块，局部变量，逻辑块及用户自定
7、义数据类型，那么你必须在此之前先分配符号名给绝对地址。 例如， 你可以分配符号名Motor_On给地址 Q 4.0，然后在程序语句中使用符名Motor_On作为地址。 IA&DT Service & Support Page 5-22 如需在程序中显示 DB 里所定义的符号，可以给该 DB 块定义一个符号。不能在符号表给 DB块中某地址单独定义符号。 2.2 间接寻址间接寻址 间接寻址分为存储器间接寻址和寄存器间接寻址，间接寻址的指针分为 16 位指针和 32 位指针，而 32 位指针又分为内部区域寻址与交叉区域寻址。 2.2.1 存储器间接寻址存储器间接寻址 16 位指针：16 位地址指针用
8、于定时器、计数器、程序块（DB、FC、FB）的寻址，16 位指针被看作一个无符号整数（065535），它表示定时器（T）、计数器（C）、数据块（DB、DI）或程序块（FB、FC）的号，16 位指针的格式如下： 图 1 寻址格式表示为： 区域标识符 16 位地址指针 例如使一个计数器向上计数表示为： CU C MW 上述指令中，C为区域标识符，而MW20为一个 16 位指针。 16 位指针存储器间接寻址举例： /用于定时器 L 1 T MW0 /将 1 传送到 MW0 A I0.0 /如果 I0.0 = True L S5T#10S SD TMW0 /T1 开始计时 / 上述指令可等同于： IA
9、&DT Service & Support Page 6-22 A I0.0 L S5T#10S SD T1 /用于打开 DB 块 L 20 T LW20 OPN DBLW20 /打开 DB20 /程序调用 L 2 T LW20 UC FCLW20 /调用 FC2 L 41 T DBW30 UC FBDBW30 /调用 FB41 32 位指针：32 位地址指针用于 I、Q、M、L、数据块等存储器中位、字节、字及双字的寻址，32 位的地址指针可以使用一个双字表示，第 0 位第 2 位作为寻址操作的位地址，第 3位第 18 位作为寻址操作的字节地址，第 19 位第 31 位没有定义，32 位指针的
10、格式如下： 图 2 存储器 32 指针仅用于内部区域寻址。 IA&DT Service & Support Page 7-22 寻址格式表示为： 地址存储器标识符 32 位地址指针 例如写入一个 M 的双字表示为： T MD LD0 MD为区域标识符及访问宽度，而 LD0 为一个 32 位指针。 32 位内部区域指针可用常数表示， 表示为 P# 字节字节.位位 。如常数 P# 10.3 为指向第 10 个字节第 3 位的指针常数。 若把一个 32 位整型转换为字节指针常数，从上述指针格式可以看出，应要把该数左移 3 位(或是乘 8)即可。 如： L L#100 /Accu0 装入 32 位整形
11、 100 SLD 3 /左移 3 位 T LD0 /LD0 得到 P#100.0 指针常数 32 位存储器间接寻址举例： /DB 块间接寻址举例 OPN DB 1 /打开 DB1。 OPN DI 3 /打开 DB3，最多可以同时打开两个 DB 块。 L 4 /装载 4 到累加器 1 中。 SLD 3 /累加器 1 中数值左移 3 位。 T MD 20 /将逻辑操作结果传送到 MD20 中，MD20 /包含地址指针为 P#4.0。 L P#20.0 /将地址指针 P#20.0 装载到 MD24 中。 T MD 24 L 320 /320 转换指针为 P#40.0 并装载到 MD28 中。 T M
12、D 28 L DBW MD 20 /装载 DB1.DBW4。 L DBW MD 24 /装载 DB1.DBW20。 +I /相加 L DIW MD 28 /装载 DB3.DBW40。 IA&DT Service & Support Page 8-22 -I /相减。 T DIW 2 /将运算结果传送到 DB3.DBW2 中。 JZ m1 /M 存储器连续区域操作 L 0 /初始化 MW100 和 MD4。 T MW 100 T MD 4 OPN DB 1 /打开 DB1。 L 100 /循环操作的次数，100 次。 NEXT: T MW 100 /将循环 100 次装载到 MW100 中，固定
13、格式。 L MW 2 /进行比较的数值存储于 MW2。 L DBW MD 4 /与 DB 块中存储的值进行比较,开始地址为 DBW0。 =I /如果数值相等跳到 m1。 JC m1 L MD 4 /将地址指针加 2（每个相邻的字地址相差 2）。 L P#2.0 +D T MD 4 L MW 100 /次数减 1，跳回 next，如果 MW100 等于 0，跳 LOOP NEXT /出循环操作 LOOP 指令，LOOP 指令固定格式。 m1: FP M 10.0 /如果数值相当，记录 MD4 指针的数据，将转换为数组 JCN m2 /的位置(地址值/P#2.0）+1)值存储于 MD8 中。 L
14、MD 4 L P#2.0 /D + L#1 T MD 8 m2: NOP 0 2.2.2 寄存器间接寻址寄存器间接寻址 通过 CPU 的地址寄存器 AR1 和 AR2 寻址方式称为寄存器间接寻址，分为内部区域间接寻址和交叉区域寻址。使用寄存器间接寻址方式的程序语句包含以下部分： IA&DT Service & Support Page 9-22 指令，地址标识符，地址寄存器标识符，偏移量 AR1，AR2 均为 32 位寄存器，寄存器间接寻址只使用 32 位指针。 与 ARx 相关的指令有： LAR1, LAR2, TAR1, TAR2, +AR1, +AR2, LAR1 AR2, CAR 等。
15、 以上指令使用请参考手册：开始 - (所有)程序 - SIMATIC - Documentation - English - STEP 7 Statement List for S7-300 and S7-400。 或点击下载该手册中文版 内部区域寄存器间接寻址 指针格式与存储器间接寻址的 32 位指针相同，第 0 位第 2 位作为寻址操作的位地址，第 3位第 18 位作为寻址操作的字节地址，第 19 位第 31 位没有定义，32 位指针的格式如下： 图 3 间接寻址表示为：存储器标识符 ARx, 地址偏移量 如： L MW AR1, P#2.0 MW为被访问的存储器及访问宽度，AR1为地址寄
16、存器 1，P#2.0 为地址偏移量。 内部区域寄存寻址举例： /DB 块寄存器内部寻址 OPN DB 1 /打开 DB1。 IA&DT Service & Support Page 10-22 LAR1 P#10.0 /将指针 P#10.0 装载到地址寄存器 1 中。 L DBW A#/将 DBW22 装载到累加器 1 中。 R1, P 12.0 址寄存器 1 中。 2 P#40.0 /将指针 P#40.0 装载到地址寄存器 2 中。 DI、DO 区寄存器内部寻址 /装载指向第 8 字节第 7 位的指针值到累加器 1 P#0.0 交叉区域寄存器间接寻址 ，称为交叉区域指针。 地址寄存器 AR1
17、 或 AR2。 30 位表示 8 种存储器区域： 1.DBX12.0 P#V12.0； 交叉区针格LAR1MD 20 /将存储于 MD20 中的指针装载到地L DBW AR1, P#0.0 /将 DBW 装载到累加器 1 中,地址存储于 MD20 中。 +I LART DBW AR2, P#0.0/运算结果传送到 DBW40 中。 /L P#8.7 LAR1 /累加器 1 中的指针装载到 AR1 A I AR1,/查询 I8.7 的信号状态 = Q AR1, P#1.1 /给输出位 Q10.0 赋值 包含有存储器区域信息的指针同样，交叉区域指针为 32 位，寄存器间接寻址要使用32 位交叉区域
18、指针，左起 018 位格式与 32 位内部区域指针相同，1923 位，27未定义，31 位为交叉区域指针标识位。 2426 位是存储区域地址标识，8 中组合000 表示没有地址区，例如 P#12.0； 001 表示输入地址区 I，例如 P#I12.0；010 表示输出地址区 Q，例如 P#Q12.0；011 表示标志位地址区 M，例如 P#M12.0；100 表示数据块（DB）中的数据，例如 P#DB101 表示数据块（DI）中的数据，例如 P#DI1.DIX12.0 110 表示区域地址区 L，例如 P#L12.0； 111 表示调用程序块的区域地址区 V，例如域指式如下： IA&DT Se
19、rvice & Support Page 11-22 IA&DT Service & Support Page 12-22 图 4 交叉区域指针常数表达为：P# 存储器存储器 字节字节 . 位位 例如： P#Q10.5 /指向 Q 区第 10 字节第 5 位的指针常 P#DB1.DBX32.0 /指向 DB1 区域的第 32 字节第 0 位的指针常数 交叉区域寻址表示为： 访问宽度 ARx, 偏移量 例如： L W AR2, P#1.0 W为访问宽度，AR2 为地址寄存器 2，P#1.0 为偏移量。 交叉区域间接寻址举例： /M 存储区 L P#M20.0 LAR1 L 1234 T W AR
20、1, P#2.0 /I 存储区 L P#I0.0 LAR2 L W AR2, P#0.0 T MW0 2.2.3 FB/FC 的指针参数传递的指针参数传递 在使用 FB/FC 形参传递指针参数时，16 位、32 位指针是可用的，但 POINTER 与 ANY 指针类型也是常见的类型，因为更方便。 16 指针用于参数传递 例如： /编写一个 FC，作用是启动条件满足后延时 3 秒输出闭合信号 /定义 FC 的形参如下： 图 5 /程序如下： L #Pointer16 T LW 0 /将 16 位指针装入 LW0 A #Start /Start 参数 = True 时 L S5T#3S /计时 3
21、 秒 SD T LW 0 A T LW 0 /计时器计时到 = #Motor /输出 Motor = True *32 指针用于参数传递 /编写一个 FC，作用是将输入 DB 块指定的区域 (实数) 求出平均值 /定义形参如下： 图 6 /程序如下： L #DB_No T LW 0 /装载 DB 块号至 LW0 OPN DB LW 0 /并打开该 DB 块 IA&DT Service & Support Page 13-22 L #Data_1st T LD 2 /装载第一个要计算的实数的 32 指针至 LD0 L 0 T LD 8 /将和初始为 0 L #Len /长度 NEXT: T LW
22、 6 /实数的个数装载至 LW6, 并且进入一个 LOOP 循环 L DBD LD 2 /读取 LD2 指针位置的实数 L LD 8 +R /与和相加 T LD 8 /结果存到和中 L LD 2 /装入指针 L P#4.0 +D /指针加 4 个字节 T LD 2 /结果仍存入 LD2,此时 LD2 指针指向下一个实数 L LW 6 /循环计数 LOOP NEXT /LOOP 循环的结束 L #Len /将实数个数由 INT 转成 REAL ITD DTR T LD 12 L LD 8 /和除以实数格式的实数个数 TAK /R T #Average_out /得到平均值，通过 Average_
23、out 输出 POINTER 数据类型及参数传递 IA&DT Service & Support Page 14-22 POINTER 是一种用于传递指针的形参数据类型，长度为 6 个字节。用于向被调用的函数 FC及函数块 FB 传递复合数据类型（如 ARRAY、STRUCT 及 DT 等）的实参。在被调用的函数 FC 及函数块 FB 内部可以间接访问实参的存储器。 格式如下： 图 7 POINTER 参数中，数据区含义如下： 16 进制代码 数据区 简单描述 B#16#81 I 输入区 B#16#82 Q 输出区 B#16#83 M 标志位 B#16#84 DB 数据块 B#16#85 DI
24、 背景数据块 B#16#86 L 区域数据区 B#16#87 V 上一级赋值的区域数据 表 1 若数据区为 B#16#84,那么表示该 POINTER 指针是一个 DB 块地址，DB 块号区域应当是所指向的 DB 块号(INT 类型)并且不为零。 （请参考 ANY 数据类型举例） ANY 数据类型及参数传递 ANY 是一种用于传递指针的形参数据类型，可视为 POINTER 类型的扩展，较 POINTER 类型为复杂，长度为 10 个字节，增加的 4 字节，最高字节 (Byte 0) 固定为 B#16#10，第二字节 (Byte 1) 为 ANY 指针所指向区域的数据类型，而接下来的 2 字节
25、(BYTE 3, 4) 组合为一个INT，为 ANY 指针所指定区域的长度，称为重复系数 (Repetition factor) 。其余 6 字节作用与 POINTER 类型相同。 IA&DT Service & Support Page 15-22 格式如下 图 8 其中数据类型含义为： 数据类型代码 十六进制代码 数据类型 简单描述 B#16#00 NIL 空 B#16#01 BOOL 位 B#16#02 BYTE 8 位字节 B#16#03 CHAR 8 位字符 B#16#04 WORD 16 位字 B#16#05 INT 16 位整形 B#16#06 DWORD 32 位双字 B#16
26、#07 DINT 32 位双整形 B#16#08 REAL 32 位浮点 B#16#09 DATE IEC 日期 B#16#0A TIME_OF_DAY（TOD） 24 小时时间 B#16#0B TIME IEC 时间 B#16#0C S5TIME SIMATIC 时间 B#16#0E DATE_AND_TIME（DT） 时钟 B#16#13 STRING 字符串 IA&DT Service & Support Page 16-22 B#16#17 BLOCK_FB FB 号 B#16#18 BLOCK_FC FC 号 B#16#19 BLOCK_DB DB 号 B#16#1A BLOCK_S
27、DB SDB 号 B#16#1C COUNTER 计数器 B#16#1D TIMER 定时器 表 2 编程举例： /冒泡排序程序，算法原理请参考相关资料 /此例程仅提供存于 DB 块中的 INT 类型数据排序 /结果为 INT 数据由小到大排列，保存于原 DB 块中 /FC3 块，形参定义如下： 图 9 /输入参数 Data(Any 类型)；输出参数 Error(INT 类型) /若输出参数 Error 不为 0, 则说明排序未进行， /Error = 1, Data(ANY 类型)输入指针无效 /Error = 2, Data(ANY 类型)输入指针地址非 DB 地址 /Error = 3,
28、 Data(ANY 类型)输入指针指定区域类型非 INT 类型 SET SAVE L 0 T #Error /将输入 ANY 指针Data_In复制到 LB0LB9 L P#Data IA&DT Service & Support Page 17-22 LAR1 L D AR1,P#0.0 T LD 0 L D AR1,P#4.0 T LD 4 L W AR1,P#8.0 T LW 8 /ANY 指针 BYTE0 是 B#16#10 L LB 0 L B#16#10 =I JCN ERR1 /输入数据区是否为 DB 块 L LB 6 L B#16#84 =I JCN ERR2 /类型为 INT
29、 L LB 1 L B#16#5 =I JCN ERR3 /打开输入 DB 块 OPN DB LW 4 /数据起始地址去掉数据区标识部分 L LD 6 L DW#16#FFFFFF AD T LD 10 /计算最后一个存储单元指针保存至 LD10 IA&DT Service & Support Page 18-22 L LW 2 L 2 *I T LD 14 L L#2 -D SLD 3 L LD 10 +D T LD 10 /外循环计数 LW20，循环次数为(数据个数-1)次 L LW 2 L 1 -I NXT2: T LW 20 L LD 10 LAR1 L LW 20 /嵌套循环计数 L
30、W18，循环次数为(LW20)次 NXT1: T LW 18 TAR1 L P#2.0 -D LAR1 /后一单元数据小于前一单元数据？ L DBW AR1,P#2.0 L DBW AR1,P#0.0 I JCN L1 /否，交换 2 单元数据 L DBW AR1,P#2.0 IA&DT Service & Support Page 19-22 L DBW AR1,P#0.0 T DBW AR1,P#2.0 POP T DBW AR1,P#0.0 L1: L LW 18 LOOP NXT1 L LW 20 LOOP NXT2 JU EXIT /错误码 1，ANY 指针有错 ERR1: L 1
31、T #Error JU EXIT /错误码 2，输入数据区不是 DB 块 ERR2: L 2 T #Error JU EXIT /错误码 3，输入数据类型不是 INT ERR3: L 3 T #Error EXIT: SET SAVE 在 OB1 程序中调用举例： A M 0.0 FP M 0.1 JCN EXIT CALL FC 3 /FC3 为上述排序程序 Data :=P#DB3.DBX 0.0 INT 64 /参数 Data, DB3 中 64 个 INT 排序 Error :=MW2 EXIT: NOP 0 IA&DT Service & Support Page 20-22 如果您
32、对该文档有任何建议，请将您的宝贵建议提交至如果您对该文档有任何建议，请将您的宝贵建议提交至下载中心留言板下载中心留言板。 该文档的文档编号：该文档的文档编号：F0215 附录推荐网址附录推荐网址 自动化系统自动化系统 西门子（中国）有限公司 工业自动化与驱动技术集团 客户服务与支持中心 网站首页：自动化系统 下载中心下载中心：http:/ 自动化系统 全球技术资源全球技术资源：http:/ “找答案”“找答案”自动化系统版区：http:/ 注意事项注意事项 应用示例与所示电路、设备及任何可能结果没有必然联系，并不完全相关。应用示例不表示客户的具体解决方案。它们仅对典型应用提供支持。用户负责确保
33、所述产品的正确使用。这些应用示例不能免除用户在确保安全、专业使用、安装、操作和维护设备方面的责任。当使用这些应用示例时，应意识到西门子不对在所述责任条款范围之外的任何损坏/索赔承担责任。我们保留随时修改这些应用示例的权利，恕不另行通知。如果这些应用示例与其它西门子出版物(例如，目录)给出的建议不同，则以其它文档的内容为准。 IA&DT Service & Support Page 21-22 声明声明 我们已核对过本手册的内容与所描述的硬件和软件相符。由于差错难以完全避免，我们不能保证完全一致。我们会经常对手册中的数据进行检查，并在后续的版本中进行必要的更正。欢迎您提出宝贵意见。 版权 西门子（中国）有限公司 2001-2008 版权保留 复制、传播或者使用该文件或文件内容必须经过权利人书面明确同意。侵权者将承担权利人的全部损失。权利人保留一切权利，包括复制、发行，以及改编、汇编的权利。 西门子（中国）有限公司西门子（中国）有限公司 IA&DT Service & Support Page 22-22