AUTOMATYKA I MECHATRONIKA
Przechowywanie danych, obszary pamięci i ich adresowanie
S7-1200
Przechowywanie danych,
Dodatkowe materiały
obszary pamięci i ich na CD i FTP
adresowanie
W artykule przedstawiamy wybrane możliwości sterowników z serii zakończeniu wykonywania tego bloku
kodu, CPU realokuje pamięć lokalną na
S7-1200  doskonale wyposażonych następców niezwykle popularych
potrzeby innych bloków.
w Polsce sterowników S7-200.
 odwołania, takie jak as I0.3 i Q1.7 reali-
zują dostęp do obrazu procesu. W celu
Jednostka centralna sterowników S7- chowywane w DB nie są wymazywane, dostępu do fizycznego wejścia lub wyj-
1200 dysponuje kilkoma sposobami prze- gdy blok danych zostaje zamknięty, lub ścia do odwołania należy dodać  :P (na
chowywania danych podczas wykonywania gdy blok kodu skojarzony z tym blokiem przykład: I0.3:P, Q1.7:P, lub  Stop:P ).
programu użytkownika (tab. 1): danych zostanie zakończony. Są dwie Różne obszary pamięci mają swoje uni-
 lokalizacje pamięci: CPU dzieli pamięć kategorie DB: globalne DB: przechowują kalne adresy. Program użytkownika wyko-
na różne specjalizowane obszary  wej- dane, które mogą być wykorzystywane rzystuje te adresy w celu uzyskania dostępu
ścia (I), wyjścia (Q), pamięci bitowej (M), przez inne wszystkie inne bloki; blok da- do informacji przechowywanych w tych
bloków danych (DB) i pamięci lokalnej nych instance DB: przechowują dane dla miejscach pamięci.
lub chwilowej (L). Program użytkownika określonych FB i ich struktura jest zgod- Aby uzyskać dostęp do pojedynczego
ma dostęp (dla odczytu i zapisu) do da- na z parametrami używanymi przez FB. bitu w obszarze pamięci należy podać jego
nych przechowywanych w tych obsza-  pamięć chwilowa: za każdym razem gdy adres, który składa się z identyfikatora ob-
rach. wywoływany jest blok kodu, system ope- szaru pamięci, adresu bajtu i numeru bitu.
 bloki danych (DB): DB mogą być wyko- racyjny CPU alokuje chwilową (lokalną) Przykład dostępu do bitu (zwanego również
rzystywane w programie użytkownika pamięć (L), która jest wykorzystywana adresowaniem byte.bit) jest pokazany poni-
do przechowywania danych. Dane prze- podczas wykonywania tego bloku. Po żej. W tym przykładzie po identyfikatorze
ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 1/2010 117
AUTOMATYKA I MECHATRONIKA
Tab. 1.
Obszar pamięci Opis Wymuszony Trwały
I Skopiowany na początku cyklu programu stan wejść fizycznych Tak Nie
obraz procesu  wejście
I_:P
Bezpośredni odczyt wejściowych punktów fizycznych CPU, SB, SM Nie Nie
(fizyczne wejście)
Q Stan skopiowany na początku cyklu programu do wyjść fizycznych Tak Nie
obraz procesu  wyjście
Q_:P
Bezpośredni zapis do wyjściowych punktów fizycznych CPU, SB, SM Nie Nie
(fizyczne wyjście)
M
Pamięć sterująca i danych Nie Tak
pamięć bitowa
L
Chwilowe dane dla bloku, lokalne dla tego bloku Nie Nie
pamięć chwilowa
DB
Pamięć danych, jak również parametrów dla FB Nie Tak
blok danych
obszaru pamięci i adresie bajtu (I = wejście podając nazwę tagu jako parametr instrukcji. Dostęp poprzez I_:P jest również ogra-
i 3 = bajt 3) podany jest, oddzielony kropką Opcjonalnie, jako parametr można również niczony do takiej liczby wejść, która jest ob-
( . ), adres bitu (bit 4). podać argument bezwzględny (pamięć, ob- sługiwana przez pojedynczą CPU, SB lub SM
szar, rozmiar i przesunięcie). W przykładach zaokrąglonej w górę do najbliższego pełnego
podanych w kolejnych częściach przed- bajtu. Na przykład, jeżeli wejścia 2 DI/2 DQ
stawiono w jaki sposób podawać argument SB są tak skonfigurowane, że ich adresowanie
bezwzględny. Na początku argumentu bez- rozpoczyna się od I4.0, to te punkty wejścio-
względnego, program edytora automatycz- we są dostępne jako I4.0:P i I4.1:P lub jako
nie dostawia znak %. W programie edytora IB4:P. DostÄ™p do I4.2:P ÷ I4.7:P nie jest od-
można przełączać aktualny widok na jeden rzucany, ale nie ma żadnego sensu ponieważ
z trzech: symboliczny, bezwzględny i sym- te punkty nie są używane. Dostęp do IW4:P
boliczny lub bezwzględny. i ID4:P jest zabroniony ponieważ jest przekro-
I (obszar wejściowy obrazu procesu): czony bajt przesunięcia powiązany z tym SB.
(1) Identyfikator ob- (4) położenie bitu CPU próbkuje stan punktów wejściowych Dostęp poprzez I_:P nie wpływa na war-
szaru pamięci w bajcie (bit 4 z 8)
peryferii (fizycznych) tuż przed wykona- tości pamiętane w obszarze wejściowym ob-
(2) Adres bajtu: bajt (5) Bajty obszaru
niem cyklicznego OB w każdym cyklu pro- razu procesu.
3 (trzeci bajt) pamięci
gramu. Użytkownik ma dostęp do bitów,
(3) Kropka rozdziela- (6) Bity wybranego I[adres bajtu].
bit I0.1:P
jÄ…ca adres bajtu od bajtu [adres bitu]:P
bajtów, słów i podwójnych słów należących
numeru bitu
do obszaru wejściowego obrazu procesu. Do- bajt, słowo I[rozmiar][ad-
IB4:P, IW5:P
lub podwójne res startowego
puszczalny jest zarówno zapis jak i odczyt
lub ID12:P
słowo bajtu]:P
Użytkownik może uzyskać dostęp do danych, ale zwykle dane z obszaru wejścio-
danych zawartych w większości obszarów wego obrazu procesu są tylko odczytywane. Q (obszar wyjściowy obrazu procesu):
pamięci (I, Q, M, DB i L) jako bajtów, słów CPU kopiuje wartości pamiętane w obszarze
lub podwójnych słów stosując format  adre- wyjściowym obrazu procesu do fizycznych
I[adres bajtu].
bit I0.1
[adres bitu]
sowania bajtowego . W celu uzyskania do- punktów wyjściowych. Użytkownik ma do-
stępu do bajtu, słowa lub podwójnego słowa bajt, słowo I[rozmiar][adres stęp do bitów, bajtów, słów i podwójnych
IB4, IW5 lub
lub podwójne startowego
w pamięci, należy podać adres w podobny słów należących do obszaru wyjściowego
ID12
słowo bajtu]
sposób, jaki stosuje się do adresowania bi- obrazu procesu. Dla obszaru wyjściowego
tów. Ten adres zawiera identyfikator obsza- Dołączając do adresu  :P można bez- obrazu procesu dopuszczalny jest zarówno
ru, oznaczenie rozmiaru danych i adres bajtu pośrednio odczytywać cyfrowe i analogowe zapis jak i odczyt danych.
początkowego bajtu, słowa lub podwójnego wejścia CPU, SB lub SM. Różnica w dostę-
słowa. Rozmiar oznacza się jako bajt (B), sło- pie przy wykorzystaniu adresowania I_:P za-
Q[adres ba-
bit jtu].[adres Q1.1
wo (W) lub podwójne słowo (DW) (przykła- miast I polega na tym, że dane są pobierane
bitu]
dowo: IB0, MW20, QD8). bezpośrednio z odczytywanych punktów,
Q[rozmiar]
W celu uzyskania bezpośredniego dostę- a nie z obszaru wejściowego obrazu procesu.
bajt, słowo
[adres
pu do fizycznych wejść lub fizycznych wyjść, Ponieważ dane są odczytywane bezpośred- lub podwój- QB5, QW10, QD40
startowego
ne słowo
do adresu lub tagu należy dołączyć  :P (na nio ze swojego z
ródła, a nie z kopii utworzo-
bajtu]
przykład: I0.3:P, Q1.7:P lub  Stop:P ). nej podczas ostatniego uaktualniania obsza-
ru wejściowego obrazu procesu, więc dostęp Dołączając do adresu  :P można bezpo-
Dostęp do danych w obszarach poprzez I_:P jest nazywany  bezpośrednim średnio zapisywać dane do cyfrowych i ana-
pamięci CPU odczytem . logowych wyjść CPU, SB lub SM. Różnica
Pakiet narzędziowy TIA umożliwia pro- Ponieważ stan fizycznych punktów wej- w dostępie przy wykorzystaniu adresowa-
gramowanie symboliczne. Typowo, w tagach ściowych jest ustawiany bezpośrednio z urzą- nia Q_:P zamiast Q polega na tym, że dane,
PLC, bloku danych lub blokach OB, FC lub dzeń zainstalowanych na obiekcie i połączo- oprócz wpisania do obszaru wyjściowego
FB są tworzone tagi. Te tagi zawierają na- nych z tymi punktami, więc zapis do tych obrazu procesu są również przesyłane bez-
zwę, typ danych, przesunięcie i komentarz. punktów jest zabroniony. Inaczej mówiąc pośrednio do adresowanych punktów (są za-
Ponadto w bloku danych można wyspecyfi- dostęp poprzez I_:P może być tylko odczy- pisywane do dwóch miejsc). Ponieważ dane
kować wartość początkową. Te tagi można tem, w przeciwieństwie do dostępu poprzez są przesyłane bezpośrednio do punktów do-
wykorzystywać podczas programowania, I, który obejmuje zarówno odczyt, jak i zapis. celowych, które nie muszą czekać na kolejne
118 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 1/2010
Przechowywanie danych, obszary pamięci i ich adresowanie
M[adres
uaktualnienie obszaru wyjściowego obrazu DB (blok danych): Pamięć DB stosuje się
bit bajtu].[adres M26.7
procesu, więc dostęp poprzez Q_:P jest nazy- do pamiętania różnych typów danych, włą-
bitu]
wany  bezpośrednim zapisem . czając w to pośredni status operacji lub inne
bajt, słowo M[rozmiar][ad-
MB20, MW30,
Ponieważ wyjściowe punkty fizyczne parametry sterujące dla FB i struktury danych
lub podwójne res startowego
MD50
bezpośrednio sterują urządzeniami zainsta- słowo bajtu] wymagane przez wiele instrukcji, takich jak
lowanymi na obiekcie, które są do tych punk- timery i liczniki. Użytkownik może określić,
tów podłączone, więc odczyt tych punktów Temp (pamięć chwilowa): CPU zapew- czy blok danych będzie umożliwiał odczyt/
jest zabroniony. Inaczej mówiąc dostęp po- nia pamięć chwilową (lokalną) dla każdej zapis, czy też będzie tylko do odczytu. Użyt-
przez Q_:P może być tylko zapisem, w prze- z trzech grup priorytetów OB: 16 kB dla rozru- kownik ma dostęp do bitów, bajtów, słów i po-
ciwieństwie do dostępu poprzez Q, który chu i cyklu programu, włączając w to FB i FC; dwójnych słów należących do pamięci bloku
obejmuje zarówno odczyt, jak i zapis. 4 kB dla zdarzeń przerwań standardowych, danych. Dla bloków danych typu czytaj/za-
Dostęp poprzez I_:P jest również ograni- włączając w to FB i FC i 4 kB dla zdarzeń pisz dopuszczalny jest zarówno zapis jak i od-
czony do takiej liczby wyjść, która jest obsłu- przerwań błędów, włączając w to FB i FC. czyt danych. Dla bloków danych typu czytaj
giwana przez pojedynczą CPU, SB lub SM Pamięć Temp jest podobna do pamięci M dozwolony jest tylko odczyt danych.
zaokrąglonej w górę do najbliższego pełnego z jednym zasadniczym wyjątkiem: pamięć M
bajtu. Na przykład, jeżeli wyjścia 2 DI/2 DQ SB ma charakter globalny, a pamięć Temp jest
DB[numer
bloku danych].
są tak skonfigurowane, że ich adresowanie roz- pamięcią lokalną:
bit DBX[adres DB1.DBX2.3
poczyna się od Q4.0, to te punkty wyjściowe są Pamięć M: Dowolny OB, FC lub FB ma
bajtu].[adres
dostępne jako Q4.0:P i Q4.1:P lub jako QB4:P. dostęp do danych w pamięci M, co oznacza,
bitu]
DostÄ™p do Q4.2:P ÷ Q4.7:P nie jest odrzucany, że dane sÄ… dostÄ™pne globalnie dla wszystkich
DB[numer
ale nie ma żadnego sensu ponieważ te punkty elementów programu użytkownika.
bloku danych].
bajt, słowo DB1.DBB4,
DB
nie są używane. Dostęp do QW4:P i QD4:P jest Pamięć Temp: Dostęp do danych w pa-
lub podwójne DB10.DBW2,
[rozmiar][ ad-
zabroniony ponieważ jest przekroczony bajt mięci Temp mają tylko te OB, FC lub FB, które
słowo DB20.DBD8
res startowego
przesunięcia powiązany z tym SB. stworzyły lub zadeklarowały lokalizację pa-
bajtu]
Dostęp poprzez Q_:P wpływa zarówno na mięci Temp. Lokalizacje pamięci Temp pozo-
stan wyjść fizycznych, jak i na wartości pamię- stają lokalne i nie są współdzielone przez róż- Adresowanie I/O w CPU
tane w obszarze wyjściowym obrazu procesu. ne bloki kodu, nawet jeśli jeden blok kodu wy- i modułów I/O
wołuje inny blok kodu. Na przykład: jeśli OB Użytkownik może zmienić domyślne
wywołuje FC, to FC nie ma dostępu do pamięci adresowanie wybierając na ekranie konfigu-
Q[adres bajtu].
bit Q1.1:P
[adres bitu]:P
chwilowej należącej do wywołującego OB. racyjnym pole adresu i wpisując tam nowe
bajt, słowo Q[rozmiar][ad- QB5:P, CPU alokuje pamięć chwilową wtedy, liczby. Wejściom i wyjściom cyfrowym przy-
lub podwójne res startowego QW10:P lub
kiedy jest ona potrzebna. CPU alokuje pamięć pisuje się pełne bajty, niezależnie od tego,
słowo bajtu]:P QD40:P
chwilową dla bloku kodu w chwili, gdy blok czy moduł ma wszystkie punkty, czy nie.
kodu jest uruchamiany (dla OB) lub jest wy- Wejścia i wyjścia analogowe tworzą grupy po
M (obszar pamięci bitowej): Obszaru woływany (dla FC lub FB). Alokacja pamięci dwa punkty (4 bajty). W podanym przykła-
pamięci bitowej M używa się do sterowa- chwilowej dla bloku kodu może dotyczyć tej dzie, użytkownik może zmienić adres DI16
nia zarówno przekaz
ników, jak i danych do samej lokalizacji pamięci Temp, która była z 8& 9 na 2& 3. Program asystuje użytkow-
przechowywania pośredniego statusu opera- poprzednio używana przez inne OB, FC lub nikowi i zmienia zakres adresów, które mają
cji lub innych informacji sterujących. Użyt- FB. CPU nie inicjalizuje pamięci chwilowej niewłaściwy rozmiar lub wchodzą w konflikt
kownik ma dostęp do bitów, bajtów, słów w momencie alokacji i w związku z tym mogą z innymi adresami.
i podwójnych słów należących do obszaru się w niej znajdować jakieś wartości. Andrzej Gawryluk
pamięci bitowej. Dla pamięci M dopuszczal- Dostęp do pamięci chwilowej jest możli-
ny jest zarówno zapis jak i odczyt danych. wy wyłącznie za pomocą adresowania sym- Opracowano na podstawie dokumentacji fir-
bolicznego. my Siemens.
Kiedy na ekranie konfiguracyjnym
są dodawane CPU i moduły I/O, to
automatycznie sÄ… 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, Å‚Ä…cznie
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