西门子 S7-1200PLC编程 数组的使用方法

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使用数组数据类型注意事项

ARRAY类型是由数目固定且数据类型相同的元素组成的数据结构。ARRAY类型的定义和使用需要注意以下几点：

ARRAY类型可以在DB、OB/FC/FB接口区、PLC数据类型处定义；无法在PLC变量表中定义。数组定义：Array[维度1下限..维度1上限,维度2下限..维度2上限,...]of <数据类型>，最多可包含 6 个维度；数组元素的数据类型包括：除数组类型、Variant类型以外的所有类型；数组下标的数据类型为整数，下限值必须小于或等于上限值，上下限的限值在S7-1200 V3.0及其以前为Int范围（-32768～+32767），在S7-1200 V4.0及其以后前为DInt范围（-2147483648 ～+21474836487），可以使用局部常量或全局常量定义上下限值，数组的元素个数受DB块剩余空间大小以及单个元素大小的限制；从S7-1200 V2.0开始，下标可以不仅仅是常数、常量，也可以是变量，还可以是混合使用（多维数组），如果编程语言是SCL的话，下标还可以是表达式。使用数组的变量下标，可以在程序中很容易地实现间接寻址。注意，下标变量必须是符号名，不能是DB1.DBW0这种没有对应符号名的绝对地址。从S7-1200 V4.2开始，FC的Input/Output/InOut以及FB的InOut可以定义形如Array[*]这种变长数组，要求必须是优化FC/FB块，在调用FC/FB的实参中可以填写任意数据类型相同的数组变量；当然，也可以多维变长的数组，例如Array[*,*]of Int。数组可以使用单个数组元素例如"DB1".Static_1[1]，也可以使用整个数组例如"DB1".Static_1。多维数组可以降维使用，例如三维数组：3D[0..2,0..3,0..4]of Int是一个3×4×5大小的Int数组，3D[0]是一个4×5大小的二维Int数组，3D[0,1]是一个5个元素的一维Int数组，当然多维数组下标也可以换成变量，例如3D[Tag_1,1]这种；S7-1200 V4.2开始，多重背景支持数组形式，即Array of FB，这样可以在FB中使用循环指令更方便的编写程序。不支持Array[*] of FB。在TIA 博途 V10.5 SP2，S7-1200 V1.0的时候，曾经引入FieldRead 和 FieldWrite 指令，用于数组下标的变址寻址，这种方法在TIA 博途 V11之后可以由下标变量完全取代，并且更为简化，所以该指令也只是位于“移动操作>原有”中，用于早期版本向上移植时使用，它的使用方法参见FieldRead 和 FieldWrite 间接寻址。

数组的基本使用方法

一. DB中创建，如图1所示：

图1 Array在DB中的创建

二. FC的InOut中创建，如图2所示：

图2 Array在FC形参中的创建

三. 数组作为实参，如图3所示：

图3 Array作为FC的实参

四. FC程序中使用数组元素，使用形参，如图4所示：

图4 FC程序中使用形参

五. FC程序中使用数组元素，下标为变址寻址，使用形参， 如实现以下功能，将0-7这8个数，送入数组下标为0-7的8个元素，如图5-7所示：

（1）FC形参设置，如图5所示：

图5 FC形参设置

（2）程序编制，如图6所示：

图6 程序详情

（3）SCL的版本，如图7所示：

图7 SCL版本的程序

六. 在程序中直接使用数组元素，如图8所示：

图8 程序中直接使用数组元素

七. 在程序中直接使用数组元素，下标为变址寻址， 如实现以下功能，将0-7这8个数，送入数组下标为0-7的8个元素，如图9-11所示：

（1）数据块定义，如图9所示：

图9 DB1的定义

（2）程序编制，如图10所示：

图10 程序详情

（3）SCL的版本，如图11所示：

图11 SCL版本程序

Array【*】使用实例

实现以下功能：使用FC的Input定义数组Array[*] of Int，求变长数组元素的总和，可以按照以下步骤来完成。

一. 使用Array[*] ，必须使用如图12所示的指令，计算数组元素的上下限，从而得出元素个数：

图12 指令位置

二. 定义变量，如图13所示。赋初始值，计算上下限，如图14所示：

图13 定义形参

三、计算上下限程序，如图14所示：

（1）输入Array[*]类型的变量

（2）所求上下限的维数

（3）该维数下的下限/上限，DINT类型

图14 计算上下限

四. 求和程序，如图15所示：

图15 求和的程序

五. SCL的版本，如图16所示：

图16 SCL版本程序

六. OB1中调用实参为不同数组元素个数的数组，如图17所示：

图17 OB1调用程序

Array of FB的使用实例

实现以下功能：FB3多次调用FB4，在FB3内部循环调用，减少程序量。FB4的两个Input：Start，Stop，一个InOut：Run，建立Array[0..7] of FB4。同时建立变量 Array[0..7] of Struct，作为对应FB4的输入和输出，如图18所示：

图18 程序详情

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西门子 1200PLC 指针与数组的应用

上一篇我用高级语言展示了一下指针的概念，很多人反应看不懂，所以这一节，我结合1200 PLC来讲解指针与数组应用。

在实际应用中，我们经常需要对连续通道的模拟量进行采集转换。假设有3个连续通道的模拟量，IW100,IW102和IW104，即使转换的过程一样，但是还是需要写3条转换公式。如果有30个连续通道，就要写30条转换公式，显然是一个很繁琐的过程，这时候指针就显示出它的用武之地了，下面详细介绍在这个例子中的指针应用。

图1 模拟10个连续模拟量通道

图2 声明一个word类型数组

从图2中，声明了一个word类型的数组，数组大小为10，范围为0..9 。我们仔细观察这个偏移量，发现每个数组变量的偏移量间隔为2。这是因为我们声明的是word,占了两个Byte，所以在内存里面，每个变量间隔为2 。

现在我们的问题，是如何把MW100到MW118赋值给AIArr这个数组，一种最简单的办法是，写10条公式，一个一个赋值过去，比如AIArr[0]:=MW100,AIArr[1]:=MW102，整个过程很要命，最简单的方法当然是通过指针命令 POKE_BLK来实现，具体实现如下：

图3 POKE指令

在上面SCL指令，有两个地方需要注意，第一个是数据区域类型，见下图。第二个是Count，一定要以Byte类型来计算，假设是10个Word类型，Count设置为20，如果10个Real类型，Count应该设置多少呢？请读者自行思考。

图3 数区域类型

我们来看一下程序运行效果

图4 MW区域值

图5 AIArr数据

可以明显看到，两者的结果是一样。现在我们要对模拟量通道的数字量值转化为真实值。如果10个模拟量通道的转换公式是一样的，可以很方便的采用数组+循环来实现，声明一个数组用来存储真实值，如下所示：

图6 真实值数组声明

从上图，我们可以看到，RealArr的起始地址是20，数组之间的偏移量为4。请读者自行思考为什么是这样？？

图7 数字量值转真实值过程

从上图中发现，通过FOR循环可以很方便的实现数字量转换为真实值。虽然两者类型不一样，但是PLC内部实现了隐式强制转换。

图8 转换效果

结束语

今天就讲到这里，欢迎大家留言拍砖，下节课开始讲通信。

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