关于西门子博途的高级应用-指针的用法

weixin_44521964

5408人浏览 · 2025-08-22 10:03:23

weixin_44521964 · 2025-08-22 10:03:23 发布

西门子博途的指针，主要用来进行数据的运算、传递等，因为对于数据运算，西门子的SCL语言最为合适，所以，这里主要用此种语言去描述应用

指针的类型：主要分为any和point

前者为10个字节，后者为6个，

point为安全型的指针

FOR #i := 0 TO #length - 1 DO
    // 通过源指针逐字节读取，并通过目标指针逐字节写入
    %DB[#destPointer] := %DB[#srcPointer];
    
    // 将两个指针都移动到下一个字节
    #srcPointer := #srcPointer + P#1.0;
    #destPointer := #destPointer + P#1.0;

1. 什么是指针 (Pointer)？

简单来说，指针就是一个变量，但这个变量存储的不是实际的数据值，而是另一个变量的内存地址。通过操作指针，你可以间接地读写该地址中存储的数据。这在需要灵活访问不同数据区域、编写通用函数或处理复杂数据结构时非常有用。

在 TIA Portal 中，主要有两种指针类型：

POINTER (指针)
ANY (可变指针)

这里我们重点讲解 POINTER 类型。

2. `POINTER` 指针的结构

一个 POINTER 类型的变量占用 6 个字节 的内存，其结构如下：

字节范围	内容说明	示例 (十六进制)
0-1	DB 号 (Data Block Number)：如果指针指向一个全局数据块 (DB) 中的地址，这里就是 DB 的编号。如果指向的是其他区域（如 M 区），则为 0。	`00 0A` (表示 DB10)
2-3	区域标识符 (Area ID)：一个代码，用于指明指针指向哪个存储区。	`84 00`
4-5	字节地址和位地址：共 2 个字节（16 位）。其中，高 13 位表示字节地址，低 3 位表示位地址。	`20 03`

关键组成部分详解：

区域标识符 (Area ID)：
这是一个非常重要的代码，它定义了你要访问的存储区。常见的有：
- 16#81：输入映像区 (I)
- 16#82：输出映像区 (Q)
- 16#83：位存储区 (M)
- 16#84：数据块 (DB) / 背景数据块 (DI)
- 16#85：局部数据 (L)
- 16#86：调用者局部数据 (V)
- 16#87：实例数据块 (DB，用于多重背景)
地址指针 (P# Pointer)：
在 TIA Portal 中，我们通常使用 P# 格式的常量来初始化或表示一个地址。这是一种非常直观的表示方法。
- 格式： P#<存储区><字节地址>.<位地址>
- 示例：
  - P#M50.0：指向 M 存储区，第 50 个字节，第 0 位。
  - P#DB10.DBX20.5：指向 DB10 中的数据位，第 20 个字节，第 5 位。
  - P#I0.0：指向输入映像区，第 0 个字节，第 0 位。

3. 如何使用 `POINTER`？

a) 声明指针变量

在块的接口区（如 Input, InOut, Temp 或 Static）中，将变量的数据类型声明为 POINTER。

pascal

// 在 FB/FC 的 Input 或 Temp 区声明
myPointer : POINTER;

b) 为指针赋值

你可以使用 P# 地址常量或另一个 POINTER 变量为指针赋值。

pascal

// 方法 1：使用 P# 常量直接赋值
myPointer := P#M100.0;     // 指向 M100.0
myPointer := P#DB5.DBX30.0; // 指向 DB5 中的 DBX30.0

// 方法 2：通过参数传入指针
// 假设 Input 参数 inParamPointer 的类型也是 POINTER
myPointer := inParamPointer;

c) 通过指针访问数据 (间接寻址)

这是最核心的一步，使用 WORD 类型的存储区前缀配合指针进行读写。

对于位 (Bool)： 使用 %X
对于字节 (Byte)： 使用 %B
对于字 (Word)： 使用 %W
对于双字 (DWord)： 使用 %D

语法： [指针变量]

示例： 假设 myPointer 指向 DB5.DBX30.0（一个 Word 类型的数据）

pascal

// 1. 将指针指向的值读取到一个变量中
#myWord := %MW[myPointer]; // 等价于 #myWord := DB5.DBW30;

// 2. 通过指针写入数据
%MW[myPointer] := 16#ABCD; // 等价于 DB5.DBW30 := 16#ABCD;

// 3. 访问一个位
#myBool := %X[myPointer];  // 读取 DB5.DBX30.0 的状态
%X[myPointer] := true;     // 将 DB5.DBX30.0 置位

4. 完整示例：一个通用的数据移动函数

下面是一个使用 POINTER 的 FC，它可以将任意来源的数据复制到任意目标地址。

创建 FC，命名为 FC_CopyData。
接口定义：
- Input
  - srcPointer : POINTER // 源数据起始地址指针
  - destPointer : POINTER // 目标起始地址指针
  - length : Int // 要复制的字节数
- Temp
  - i : Int // 循环计数器
FC 内部代码 (SCL 语言)：

pascal

FOR #i := 0 TO #length - 1 DO
    // 通过源指针逐字节读取，并通过目标指针逐字节写入
    %DB[#destPointer] := %DB[#srcPointer];
    
    // 将两个指针都移动到下一个字节
    #srcPointer := #srcPointer + P#1.0;
    #destPointer := #destPointer + P#1.0;
END_FOR;

调用示例：
- 将 DB1 中从 DBX0.0 开始的 100 个字节复制到 DB2 中从 DBX50.0 开始的位置。
pascal
```
#FC_CopyData(
    srcPointer := P#DB1.DBX0.0,
    destPointer := P#DB2.DBX50.0,
    length := 100
);
```

5. `POINTER` 与 `ANY` 的区别

特性	`POINTER`	`ANY`
大小	6 字节	10 字节
包含信息	地址信息 (DB号，区域，字节/位地址)	地址信息 + 数据类型和数量 (例如，`P#DB1.DBX0.0 Byte 10`)
灵活性	固定指向一个地址	可以描述一个数据区域（如 10 个字节的数组）
常见用途	动态访问单个变量或位	作为参数传递，处理数据块（如数组、结构体）
赋值	`P#M100.0`	`P#DB1.DBX0.0 Byte 10` 或直接传入 `DB1.MyArray`

6. 重要注意事项和最佳实践

有效性检查： 在使用指针前，务必确保指针已被正确初始化并指向一个有效的地址。访问非法地址可能导致 PLC 进入 STOP 模式。
优化块访问： 对于优化访问的数据块，不能直接使用 P#DB1.DBX0.0 这样的格式，因为优化块的偏移地址在编译时是不固定的。你需要使用 Tag 的绝对地址，或者先将优化块取消优化。
指针运算： 你可以对指针进行简单的算术运算来移动指针，如 myPointer := myPointer + P#2.0（向后移动 2 个字节）。
谨慎使用： 指针非常强大，但也容易引入错误，使代码难以调试。只有在必要时（如编写高度通用的库函数）才使用它。

总结

POINTER 是 TIA Portal 中用于实现间接寻址和动态内存访问的强大工具。它通过存储一个 6 字节的内存地址信息，允许你在程序运行时灵活地操作不同存储区中的数据。掌握 POINTER 和 ANY 的区别及用法，是编写高级、通用 PLC 程序的关键一步。