3. 4. 1軟PLC指令的組成

梯形圖與指令表是開發(fā)PLC用戶程序使用最多的兩種編程語言，雖然二者 指令的表達形式不同但表示內容都是由操作碼和操作數(shù)組成。操作碼提供運算的 法則，操作數(shù)提供執(zhí)行運算所需的數(shù)據(jù)和地址信息。軟PLC指令是以函數(shù)的形 式提供操作碼和操作數(shù)。

軟PLC運行系統(tǒng)為每條PLC指令編寫了相應的指令函數(shù)，它們共同組成了 軟PLC系統(tǒng)的指令庫。為了便于以后的擴展和管理，本文在編制軟PLC指令時 制定了統(tǒng)一的格式。

3. 4. 2軟PLC指令函數(shù)

PLC指令分為基本指令和功能指令兩類，前者用于對位進行簡單的邏輯運 算，是編制PLC程序最常使用的指令；后者主要對字節(jié)、字等復雜數(shù)據(jù)進行處 理完成某種特定的功能。本文在參考國際標準IEC61131-3中梯形圖與指令表指 令的基礎上，依據(jù)SIMATIC S7-300指令系統(tǒng)設計軟PLC系統(tǒng)的指令函數(shù)。

本軟PLC系統(tǒng)共設計了 25個指令函數(shù)，其中基本指令函數(shù)16個，功能指 令函數(shù)9個。表3-2、3-3分別對每個指令函數(shù)進行了說明。

下面以基本指令函數(shù)ReadlnBitG和功能指令函數(shù)COUNTER為例，說明他 們的具體實現(xiàn)：

(1) ReadInBit()

讀輸入位指令是最常用的指令之一，當軟PLC系統(tǒng)執(zhí)行LD指令時會調用 ReadInBit〇函數(shù)。首先它按照參數(shù)訪問I/O存儲區(qū)域，通過字節(jié)號查詢到該位軟 元件所在的單元地址，然后查找位號讀取該位當前狀態(tài)，將其壓入邏輯堆棧。具 體實現(xiàn)代碼如下：

ReadInBit(char Channel [no])

{bool bitno =false;                          //清 “0”

ReadBit(Channel[no], bitno);          //讀取操作數(shù)(位)狀態(tài)

pb—stackarea ->push(bitno);         //壓入邏輯堆棧

(2) COUNTER

軟PLC為COUNTER類分配了存儲區(qū)域m_counterAREA[]來保存計數(shù)器的 預設倌和狀杰信息。計數(shù)器執(zhí)行函數(shù)的運行流稈如圖3.9所示。當計數(shù)器的狀杰 位Curcondition[0]=FALSE (可計數(shù)狀態(tài)）且Reset=0時，檢測到上升沿脈沖信號 輸入時，計數(shù)器的當前值m_CurValue減1。當m_CurValue= 0時計數(shù)標志位置 “1”，完成計數(shù)。若Curcondition[0]=TRUE(不可計數(shù)狀態(tài)），則以預設值m_PV 初始化計數(shù)器，并使計數(shù)標志位置“0”，未完成計數(shù)。
計數(shù)器功能的實現(xiàn)代碼如下：

m_counterAREA[C_No/8]&=flagC;// 計數(shù)標志位置 “0”

else //可計數(shù)狀態(tài)

{ if((m_CurValue!=0)&&(!Lastcondition[l])&&Curcondition[l]) {m_Cur Value--;}//有上升沿脈沖信號輸入計數(shù)值自減

if(m_CurValue==〇y/判斷計數(shù)器的當前值

m_counterAREA[C_N〇 /⁸]卜 flagC; //完成計數(shù)功能

m_counterAREA[C_No/⁸]&= flagC;//未完成計數(shù)功能

3. 4. 3軟PLC指令的尋址

(1)軟PLC指令尋址格式

軟PLC指令函數(shù)是通過尋址函數(shù)獲取操作數(shù)及其地址信息的。對于簡單數(shù) 據(jù)軟PLC運行系統(tǒng)提供按位（bit)、字節(jié)（Byte)的尋址方式，對于復雜數(shù)據(jù)按 字(W)、雙字(DW)方式進行尋址。尋址時首先指定數(shù)據(jù)存儲區(qū)域，接著指定存儲 的輸入、輸出標識，最后指定所在字、字節(jié)以及位地址。例如：尋址“LI4.3” 表示對應I/O端子的數(shù)據(jù)存儲在本地通訊存儲區(qū)的輸入映像區(qū)，其中“L”代表 數(shù)據(jù)的存儲區(qū)域，“I”代表存儲在輸入映像寄存區(qū)，“4”代表數(shù)據(jù)所在字節(jié)編號, 表示取位操作符，“3”代表所取元素所在字節(jié)中的位號。

由于CPU —次至少能處理8位，所以對于按字節(jié)、字、雙字尋址，軟PLC

米用了頭部尋址加尾部尋址的統(tǒng)一尋址格式。編址格式見圖3.12。米用統(tǒng)一尋址 可避免因外部I/O采集裝置的改變而對用戶程序的接口函數(shù)進行修改，通過尋址 能夠智能獲取數(shù)據(jù)。圖3.13給出了軟PLC按字節(jié)的尋址方式。

參數(shù)信息：

L,R，T，A,P,C分別為PLC數(shù)據(jù)在內存中的存儲區(qū)域

I-輸入映像區(qū)Q-輸出映像區(qū)

B-按字節(jié)尋址W-按字尋址DW-按雙字尋址

(2)軟PLC指令尋址函數(shù)實現(xiàn)

每種尋址方式都有對應的尋址函數(shù)，如：按位尋址函數(shù)ReadBitG、按字節(jié) 尋址函數(shù)ReadByte〇、按字尋址函數(shù)ReadWord(),它們共同完成向PLC指令函 數(shù)提供操作數(shù)的任務。按位尋址函數(shù)ReadBitG的部分實現(xiàn)代碼如下：

CurrentBitStatus(m SercosBuffer.m SercosToPLCBufFer.m ulSercosToPL

3. 5本章小結

本章通過分析軟PLC運行系統(tǒng)的工作原理，劃分了軟PLC運行系統(tǒng)的任務 組成，給出了各模塊的執(zhí)行流程圖以及部分實現(xiàn)代碼，結合直接方式和間接方式 調度的優(yōu)點實現(xiàn)了軟PLC系統(tǒng)多任務之間的調度，并對軟PLC存儲系統(tǒng)、指令 系統(tǒng)以及尋址方式進行了設計，給出了典型的基本指令和功能指令的實現(xiàn)函數(shù)， 基本上實現(xiàn)了軟PLC運行系統(tǒng)的功能。