数据块的存储与寻址机制介绍

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：数据块与临时数据不同，当逻辑块执行结束时或数据块关闭时，数据块中的数据不被覆盖。数据块的数目依赖于CPU的型号，数据块的最大块长度因CPU的不同而各异。数据块中的数据单元按字节进行寻址，图3-13所示为数据块的存储单元示意图。数据块的存储单元从字节0开始依次增加，根据需要寻址相应单元的数据。故建议使用符号寻址数据块存储单元。关于数据块的使用将在6.4节进行介绍。

用户程序中除了逻辑程序外，还需要对存储过程状态和信号信息的数据进行处理。数据以变量的形式存储，通过存储地址和数据类型来确保数据的唯一性。数据的存储地址包括I/O映像区、位存储器、局部存储区和数据块等。数据块（Data Block，DB）是用于存放执行用户程序时所需的变量数据的数据区。用户程序以位、字节、字或双字操作访问数据块中的数据，可以使用符号或绝对地址。数据块与临时数据不同，当逻辑块执行结束时或数据块关闭时，数据块中的数据不被覆盖。数据块同逻辑块一样占用用户存储器的空间，但不同于逻辑块的是，数据块中没有指令而只是一个数据存储区，S7按数据生成的顺序自动地为数据块中的变量分配地址。

根据使用方法，数据块可以分为共享数据块（也叫全局数据块）和背景数据块。用户程序的所有逻辑块（包括OB1）都可以访问共享数据块中的信息，而背景数据块是分配给特定的FB。背景数据块中的数据是自动生成的，它们是FB的变量声明表中的数据（临时变量TEMP除外）。编程时，应首先生成FB，然后生成它的背景数据块。在生成背景数据块时，应指明它的类型为背景数据块（Instance），并指明它的功能块的编号。

数据块用来存储过程的数据和相关的信息，用户程序中需要对数据块中的数据进行访问。数据块的数目依赖于CPU的型号，数据块的最大块长度因CPU的不同而各异。

数据块中的数据单元按字节进行寻址，图3-13所示为数据块的存储单元示意图。可以看出，数据块就像一个大柜子，每个字节类似于一个抽屉。数据块的存储单元从字节0开始依次增加，根据需要寻址相应单元的数据。

S7-1200 PLC中访问数据块数据有两种方法：符号访问和绝对地址访问。默认情况下，在编程软件中建立数据块时系统会自动选择“仅符号访问”项，则此时数据块仅能通过符号寻址的方式进行数据的存取。例如，“Values”.Start即为符号访问的例子，其中，Values为数据块的符号名称，Start为数据块中定义的变量。而例如DB10.DBW0则为绝对地址访问的例子，其中，DB10指明了数据块DB10，DBW的“W”指明了寻址一个字长，其寻址的起始字节为0，即寻址的是DB10数据块中的数据字节0和数据字节1，如图3-13所示。同样，DBB0、DBD0以及DBX4.1等分别寻址的是一个字节、双字和位。

图3-13 数据块存储单元示意图

数据块存储单元的绝对地址访问方式具有一些缺点：

1）必须确定访问的是数据块“正确”的值，例如若装载DBW3，而该数据块中的DBW3不是一个有效的值。

2）由于数据块中变量声明区的地址是根据变量的顺序确定的，采用绝对地址访问就限制了对数据块变量的修改并使程序难读。

当数据块和它的存储单元都用符号表示时，可以使用符号访问数据块中的变量。输入时允许“混合”使用绝对和符号地址，输入确认后转换为完全的符号。另外，符号访问能够实现复杂数据类型变量的使用。故建议使用符号寻址数据块存储单元。需要注意的是，当需要与HMI设备进行通信时，必须支持绝对地址访问，即编程软件中建立数据块时要取消“仅符号访问”项，否则将无法通信。

关于数据块的使用将在6.4节进行介绍。

数据块的存储与寻址机制介绍

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