CN109358902A - 一种在simatic s7-200 smart中能够快速便捷创建数组的程序 - Google Patents

一种在simatic s7-200 smart中能够快速便捷创建数组的程序 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种在SIMATIC S7‑200SMART中能够快速便捷创建数组的程序,属于计算机程序技术领域,在CPU中划定一块区域,创建一个指针,创建一个数组索引,指针指向了数组的第一个元素,使用指针间接寻址便可以直接操作该数组的第一个元素;指针发生偏移,指向数组的第二个元素,再次使用指针间接寻址便可以操作第二个元素;重复上述过程直到索引值等于数组长度,表示数组的最后一个元素访问完毕。本发明不限制数组的长度,数组的长度仅取决于CPU的内存地址单元大小,通过指针间接寻址和操作数组的每一个元素,避免大量繁复的编程工作,缩减程序的体积,通过扫描周期触发指针偏移,达到高速响应。

Description

一种在SIMATIC S7-200 SMART中能够快速便捷创建数组的 程序
技术领域
本发明涉及一种创建数组的程序,特别是涉及一种在SIMATIC S7-200 SMART中能够快速便捷创建数组的程序,属于计算机程序技术领域。
背景技术
在工业自动化行业迅猛发展的今天,越来越多的设备控制已经不再局限于简单的继电器或者I/O控制,都趋向于集成化和高性能化发展,因此,对于数据的存储以及复杂数学运算都提出了越来越高的要求。
数组是存储同一种数据类型的集合容器,数组有一维、二维、多维之分,由于数组具有长度固定、定义和初始化后、数组中元素的数据类型相同、数组中元素和元素的内存地址是连续的这些特性,因此数组在处理历史数据存储、顺序控制工艺、配方工艺中都有着广泛和重要的应用。
SIMATIC S7-200 SMART是一款高性价比的小型PLC,通信接口丰富,功能强大,性能稳定,S7-200 SMART在工业现场以及民用市场都有着极其庞大的用户群体,但是由于其产品定位仅为小型PLC,因此只提供几种基本的数据类型:BOOL、BYTE、WORD、DWORD、INT、DINT、REAL、STRING;不提供诸如枚举、结构体、公用体等更复杂的数据类型,这使得很多项目现场有复杂数据存储需求时,只能通过大量的编程工作来弥补。
如有500个数据需要采集,这些采集数据经过scale线性转换后用于显示或者计算分析,合理的做法是将所采集的原始数据和线性转换后的数据分别存储在两个不同的一维数组中,两组数据实时循环更新,后期通过索引获取数组元素的具体数值,但由于S7-200SMART不支持数组,因此只能通过手动配置每个工艺点数据经过scale转换前和转换后的绝对存储地址,程序如图1,第一行和第二行只完成一个原始数据的转换工作,类似的程序要再写499次,完成所有500个工艺点的数据转换编程;这是一项繁重机械而又极易出错的编程工作,编程工作人员必须保证每一个scale转换的输入和输出对应的是同一个工艺点,否则就会造成数据紊乱错误的现象。如果这些数据有非零初始化要求或者有其他二次应用,那么编程工作量将再次翻倍;由于S7-200 SMART不支持数组导致编程人员花费大量的时间和精力去手动创建功能类属于数组的存储区域,再操作这些存储区域;这些重复机械的工作,使编程工作人员忽视了程序本身逻辑结构的搭建和工艺流程的梳理,造成程序故障率高,程序结构不合理等缺陷。
发明内容
本发明的主要目的是为了提供一种在SIMATIC S7-200 SMART中通过指针与数组结合能够快速便捷创建数组的程序。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到:
一种在SIMATIC S7-200 SMART中能够快速便捷创建数组的程序,是在CPU中使用指针创建数组,初始化数组,索引数组元素,应用数组元素,在CPU中划定一块区域,创建一个指针,创建一个数组索引,指针指向了数组的第一个元素,使用指针间接寻址便可以直接操作该数组的第一个元素;指针发生偏移,指向数组的第二个元素,再次使用指针间接寻址便可以操作第二个元素;重复上述过程直到索引值等于数组长度,表示数组的最后一个元素访问完毕。
进一步的,包括如下步骤:
步骤1:在CPU中划定一块区域用于数组元素的存储;
步骤2:创建一个指针用于存放数组第一个元素的内存地址,创建一个数组索引用于标示指针当前指向的位置;
步骤3:此时该指针便指向了数组的第一个元素,使用指针间接寻址便可以直接操作该数组的第一个元素;
步骤4:当需要访问数组的第二个元素时只需要把指针里的内存地址加2,指向数组的第二个元素,再次使用指针间接寻址便可以操作第二个元素;
步骤5:重复上述过程直到索引值等于数组长度,表示数组的最后一个元素访问完毕。
进一步的,步骤1中,在CPU中划定一块区域用于数组元素的存储,该区域不可以被其他程序使用。
进一步的,步骤3中,此时该指针便指向了数组的第一个元素,索引值为0,当需要对该元素进行初始化或者其他操作时,使用指针间接寻址便可以直接操作该数组的第一个元素,然后索引值加1。
进一步的,步骤4中,当需要访问数组的第二个元素时只需要把指针里的内存地址加2,默认按整形存放,如果是浮点型数据或者双整形数据,指针内的地址需要加4,此时指针发生偏移,指向数组的第二个元素,再次使用指针间接寻址便可以操作第二个元素,然后索引再次值加1。
进一步的,步骤5中,当循环使用该数组时,把指针初始化,即把指针赋值为第一个元素的内存地址,此时指针再次指向了数组的第一个元素,并且索引值需要清零,再次重复上面的过程便可以循环使用数组。
进一步的,当需要创建多个数组时,这些数组的指正偏移需同步进行。
进一步的,创建多个数组方法如下:
数组A的元素经过scale线性转换后赋值给数组B,第一次调用scale进行转换时,数组A的指针指向A[0],数组B的指针指向B[0];
当完成数据转换和存储后,这数组A和数组B的指针需要同时加2,发生偏移分别指向下一个元素,即数组A的指针指向A[1],数组B的指针指向B[1];
然后再次调用scale指令完成第二次转换和数据存储,如此循环重复可以完成这两个数组的换算和赋值操作。
进一步的,当数组长度较长,需要处理的数据量比较大时,可以使用CPU扫描周期来触发指针的偏移,由于扫描周期属于微妙级,所以即便遇到长度较长的数组,CPU也可以做到秒级响应甚至毫秒级响应。
本发明的有益技术效果:
1、本发明提供的在SIMATIC S7-200 SMART中能够快速便捷创建数组的程序,不限制数组的长度,数组的长度仅取决于CPU的内存地址单元大小。
2、本发明提供的在SIMATIC S7-200 SMART中能够快速便捷创建数组的程序,通过指针间接寻址和操作数组的每一个元素,避免大量繁复的编程工作。
3、本发明提供的在SIMATIC S7-200 SMART中能够快速便捷创建数组的程序,缩减程序的体积,通过扫描周期触发指针偏移,达到高速响应。
附图说明
图1为现有技术中通过手动配置每个工艺点数据经过scale转换前和转换后的绝对存储地址的程序图;
图2为按照本发明的在SIMATIC S7-200 SMART中能够快速便捷创建数组的程序的一优选实施例的在CPU中划定原始数据存储区域和转换后数据存储区域表;
图3为按照本发明的在SIMATIC S7-200 SMART中能够快速便捷创建数组的程序的一优选实施例的整个程序执行流程图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案,下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
如图2和图3所示,本实施例提供的在SIMATIC S7-200 SMART中能够快速便捷创建数组的程序,是在CPU中使用指针创建数组,初始化数组,索引数组元素,应用数组元素,在CPU中划定一块区域,创建一个指针,创建一个数组索引,指针指向了数组的第一个元素,使用指针间接寻址便可以直接操作该数组的第一个元素;指针发生偏移,指向数组的第二个元素,再次使用指针间接寻址便可以操作第二个元素;重复上述过程直到索引值等于数组长度,表示数组的最后一个元素访问完毕,具体包括如下步骤:
步骤1:在CPU中划定一块区域用于数组元素的存储;
步骤2:创建一个指针用于存放数组第一个元素的内存地址,创建一个数组索引用于标示指针当前指向的位置;
步骤3:此时该指针便指向了数组的第一个元素,使用指针间接寻址便可以直接操作该数组的第一个元素;
步骤4:当需要访问数组的第二个元素时只需要把指针里的内存地址加2,指向数组的第二个元素,再次使用指针间接寻址便可以操作第二个元素;
步骤5:重复上述过程直到索引值等于数组长度,表示数组的最后一个元素访问完毕。
在本实施例中,本实施例是在CPU中使用指针创建数组,初始化数组,索引数组元素,应用数组元素,首先在CPU中划定一块区域用于数组元素的存储,该区域不可以被其他程序使用,然后创建一个指针用于存放数组第一个元素的内存地址,创建一个数组索引用于标示指针当前指向的位置,此时该指针便指向了数组的第一个元素,索引值为0,当需要对该元素进行初始化或者其他操作时,使用指针间接寻址便可以直接操作该数组的第一个元素,然后索引值加1,当需要访问数组的第二个元素时只需要把指针里的内存地址加2,这里默认按整形存放,如果是浮点型数据或者双整形数据,指针内的地址需要加4,此时指针发生偏移,指向数组的第二个元素,再次使用指针间接寻址便可以操作第二个元素,然后索引再次值加1,重复上述过程直到索引值等于数组长度就表示数组的最后一个元素访问完毕,如果需要循环使用该数组,此时应该把指针初始化,即把指针赋值为第一个元素的内存地址,此时指针再次指向了数组的第一个元素,并且索引值需要清零,再次重复上面的过程便可以循环使用数组。
以上为单个数组的创建和操作,当需要创建多个数组并且这些数组之间的元素需要计算或者转换,就需要保证这些数组的指正偏移是同步进行的,这样类似一对一的操作可以保证数据的准确性。
比如数组A的元素需要经过scale线性转换后赋值给数组B,那么第一次调用scale进行转换时,数组A的指针指向A[0],数组B的指针指向B[0],当完成数据转换和存储后,这数组A和数组B的指针需要同时加2,发生偏移分别指向下一个元素,即数组A的指针指向A[1],数组B的指针指向B[1],然后再次调用scale指令完成第二次转换和数据存储。
如此循环重复可以完成这两个数组的换算和赋值操作,当数组长度较长,需要处理的数据量比较大时,可以使用CPU扫描周期来触发指针的偏移,由于扫描周期属于微妙级,所以即便遇到长度较长的数组,CPU也可以做到秒级响应甚至毫秒级响应。
在本实施例中,如图2所示,反应釜有30个工艺点需要采集温度,原始采集数据经过线性转换后存储并实时刷新,使用S7-200SMART作为中央控制器,在CPU中划定原始数据存储区域和转换后数据存储区域。
两块存储区域类似于两个数组,每个工艺点的两组数据分别连续的存储在两个数组当中,在程序中创建两个指针RTU_Ptr、TCP_Ptr,两个索引RTU_Index、TCP_Index。
在程序初始化中对两个指针分别进行赋值操作,即将两个数组第一个元素的内存地址赋值给两个指针RTU_Ptr=&VB100、TCP_Ptr=&VB1000,索引清零RTU_Index=0、TCP_Index=0,此时指针RTU_Ptr指向了数组A的第一个元素VW100,指针TCP_Ptr指向了数组B的第一个元素VW1000.调用一次Scale库指令转换VW100里的数据,转换完后赋值给VW1000。然后将指针RTU_Ptr、TCP_Ptr分别加2,即它们所存储的内存地址加2,此时指针RTU_Ptr、TCP_Ptr分别指向了数组A和数组B的下一个单元VW102和VW1002,索引RTU_Index、TCP_Index分别加1.再次调用Scale库指令,转换数组A的第二个元素,完成后指针加2,索引加1,重复此过程直到索引RTU_Index=30、TCP_Index=30,此时数组A的所有元素转换完成,连续的存储在数组B当中。
为了实时更新数据,需要循环刷新数组B的数据,此时应再次初始化指针和索引,指针RTU_Ptr、TCP_Ptr分别重新指向了数组A和数组B的第一个单元VW100和VW1000。整个程序执行流程如图2。
综上所述,在本实施例中,本实施例提供的在SIMATIC S7-200 SMART中能够快速便捷创建数组的程序,不限制数组的长度,数组的长度仅取决于CPU的内存地址单元大小,通过指针间接寻址和操作数组的每一个元素,避免大量繁复的编程工作,缩减程序的体积,通过扫描周期触发指针偏移,达到高速响应。
以上所述,仅为本发明进一步的实施例,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内,根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变,都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种在SIMATIC S7-200 SMART中能够快速便捷创建数组的程序,其特征在于,是在CPU中使用指针创建数组,初始化数组,索引数组元素,应用数组元素,在CPU中划定一块区域,创建一个指针,创建一个数组索引,指针指向了数组的第一个元素,使用指针间接寻址便可以直接操作该数组的第一个元素;指针发生偏移,指向数组的第二个元素,再次使用指针间接寻址便可以操作第二个元素;重复上述过程直到索引值等于数组长度,表示数组的最后一个元素访问完毕。
2.根据权利要求1所述的一种在SIMATIC S7-200 SMART中能够快速便捷创建数组的程序,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:在CPU中划定一块区域用于数组元素的存储;
步骤2:创建一个指针用于存放数组第一个元素的内存地址,创建一个数组索引用于标示指针当前指向的位置;
步骤3:此时该指针便指向了数组的第一个元素,使用指针间接寻址便可以直接操作该数组的第一个元素;
步骤4:当需要访问数组的第二个元素时只需要把指针里的内存地址加2,指向数组的第二个元素,再次使用指针间接寻址便可以操作第二个元素;
步骤5:重复上述过程直到索引值等于数组长度,表示数组的最后一个元素访问完毕。
3.根据权利要求2所述的一种在SIMATIC S7-200 SMART中能够快速便捷创建数组的程序,其特征在于,步骤1中,在CPU中划定一块区域用于数组元素的存储,该区域不可以被其他程序使用。
4.根据权利要求3所述的一种在SIMATIC S7-200 SMART中能够快速便捷创建数组的程序,其特征在于,步骤3中,此时该指针便指向了数组的第一个元素,索引值为0,当需要对该元素进行初始化或者其他操作时,使用指针间接寻址便可以直接操作该数组的第一个元素,然后索引值加1。
5.根据权利要求4所述的一种在SIMATIC S7-200 SMART中能够快速便捷创建数组的程序,其特征在于,步骤4中,当需要访问数组的第二个元素时只需要把指针里的内存地址加2,默认按整形存放,如果是浮点型数据或者双整形数据,指针内的地址需要加4,此时指针发生偏移,指向数组的第二个元素,再次使用指针间接寻址便可以操作第二个元素,然后索引再次值加1。
6.根据权利要求5所述的一种在SIMATIC S7-200 SMART中能够快速便捷创建数组的程序,其特征在于,步骤5中,当循环使用该数组时,把指针初始化,即把指针赋值为第一个元素的内存地址,此时指针再次指向了数组的第一个元素,并且索引值需要清零,再次重复上面的过程便可以循环使用数组。
7.根据权利要求2所述的一种在SIMATIC S7-200 SMART中能够快速便捷创建数组的程序,其特征在于,当需要创建多个数组时,这些数组的指正偏移需同步进行。
8.根据权利要求7所述的一种在SIMATIC S7-200 SMART中能够快速便捷创建数组的程序,其特征在于,创建多个数组方法如下:
数组A的元素经过scale线性转换后赋值给数组B,第一次调用scale进行转换时,数组A的指针指向A[0],数组B的指针指向B[0];
当完成数据转换和存储后,这数组A和数组B的指针需要同时加2,发生偏移分别指向下一个元素,即数组A的指针指向A[1],数组B的指针指向B[1];
然后再次调用scale指令完成第二次转换和数据存储,如此循环重复可以完成这两个数组的换算和赋值操作。
9.根据权利要求8所述的一种在SIMATIC S7-200 SMART中能够快速便捷创建数组的程序,其特征在于,当数组长度较长,需要处理的数据量比较大时,可以使用CPU扫描周期来触发指针的偏移,由于扫描周期属于微妙级,所以即便遇到长度较长的数组,CPU也可以做到秒级响应甚至毫秒级响应。
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