PLC指针和引用类型

使用环境是PLC1500，在1200中可能某些数据类型不可用。

• Pointer

• Any

• Variant

• References

• 数组，数组DB，动态数组

1. Pointer
Pointer实际上会占用6个Bytes地址空间（实际上6byte=单字指针+双字指针的组合）。前两个byte用来放DB块号（B#16#81表示I，82表示Q，83表示M，84表示DB，等等）或者0，后面四个放数据区，字节地址，位地址。
写法如下：

//指向db2.dbx12.0
P# DB2.DBX12.0

//也可以不带P#
DB2.DBX12.0
M12.0

//指向M12.0
P# M12.0

Pointer可以配合AT使用拆分输入的地址区：

.将输入的Pointer映射给DataStruct的结构。
.DataStruct并不会在FB/FC接口中表现出来。
.如果实际的In_Data比DataStruct长，则DataStruct只会映射出自己已有的内容。
.如果实际的In_Data比DataStruct短，则DataStruct会全部映射In_Data,多出来的部分保持初始值。

2. Any
Any和Pointer有点相似，但是Any不一样的是它带有数据长度。
Any实际上会占用10个Bytes地址空间，分别由数据类型，数据长度，DB块号，存储器开始地址组成。
写法如下：

//从db2.dbx12.0开始，往后数100个字节
P# DB2.DBX12.0 BYTE 100
P# DB2.DBB12 BYTE 100

//从M12.1开始，往后数10个位长度
P# M12.1 BOOL 1O

也可用AT拆分Any指针：

3. Variant

• 相比于Pointer和Any,Variant无疑是更先进和占优的。前两者本质还是对一个简单数据类型的绝对地址寻址，如果是被优化块，或者是一样STRUCT和UDT一类复杂类型，他们就显得要麻烦一些。
• Variant可以指向基本的数据类型（BOOL,INT,WORD）。
• Variant不占用任何背景数据块或者工作存储器的空间，因为Variant的变量不是一个对象，而是实实在在对变量的引用。也正是因为如此，所以它不能在函数的static部分被定义，只能定义在输入输出等接口区域或者temp区域。
  如图，建立了两个Variant类型变量，它们可以指向任何数据。
  

有一些常用的指令来处理Variant：

• TypeOf()和VariantGet（）和VariantPut()

//判断time相加
IF TypeOf(#I_var1) = Time AND TypeOf(#I_var2) = Time THEN
    VariantGet(SRC := #I_var1,
               DST => #statTime1);
    VariantGet(SRC := #I_var2,
               DST => #statTime2);
    VariantPut(SRC:=#statTime2,
               DST:=#inout_var);
    
    #out_time := #statTime1 + #statTime2;
END_IF;

• TypeOfelements()和CountOfelements不常用，主要配合数组使用。

• 使用DB_ANY_TO_VARAINT把DB_ANY变成VARIANT,然后自动判断引用对象类型。

  • 在某些场景中，比如物料信息，MES下发报文给PLC的时候，需要PLC自己去判断是哪个类型。在这种情况下自己建立几个表达物料类型的UDT，然后在DB中实例化。当报文进来的时候，去判断相应的类型然后做相应的事件，代码如下：

//DB_ANY_to_Varaint
#inout_var := DB_ANY_TO_VARIANT(in := #I_DB_Any, err => #statError);
IF #statError = 0 THEN
    CASE TypeOf(#inout_var) OF
        "_PracticeDBB".UDT_Type_A: //自建类型1
            ;
        "_PracticeDBB".UDT_Type_B: //自建类型2
            ;
    END_CASE;
END_IF;

• 用IS_ARRAY指令判断是否是数组

//2.is_array
IF IS_ARRAY(#I_var1) THEN
    //...
    #temp := 0;   
END_IF;

4. References
在优化块中使用Ref()。

• 使用范围：

  • FC：Input/Output/Temp/Return
  • FB:Temp
  • OB:Temp

• 要进行引用声明用REF_TO，指定被引用变量所需要的数据类型，不支持bool，如图：
  

• 使用ref

//ref
//#temp_int是temp区的int类型数据;#my_int是static区的int数据类型
#temp_int := #my_int;//不使用ref直接赋值
#my_ref_int:=#my_int;   >>> Error //使用ref后不能直接赋值了,这句话在TIA portail中显示报错。
#my_ref_int := REF(#my_int);//可以使用ref()引用

.#my_ref_int:=#my_int在博图中是编程错误的。

• ref的引用场景
  用^解引用，完成地址到值得转换。类似C语言中的p和*p。
  建立如下变量：
  
  对应测试代码如下：

//ref应用
#c := #a + #b;//此处c=15
#my_ref_int := REF(#a);//把#a的地址给引用
#my_ref_int^ := 20;//因为引用类型指向#a，所以现在#a=20
#c := #a + #b;//由此，#c=25
#c := #my_ref_int^ + #b;//等同于c=a+b

• ref不支持ARRAY[*]。

• 尝试用？=指令将varaint分配给一个ref，可以使得程序更加灵活。

//尝试结合varaint使用
#my_ref_UDT ?= #inout_var;
IF #my_ref_UDT <> null THEN
    #my_ref_UDT^.Array_byte[15] := #my_UDT.Array_byte[15];
END_IF;

5. 数组，数组DB，动态数组

• 数组本身没啥好说的，常用数据类型，格式如下:

Array [n..j] of <数据类型>

• 数组DB
  在项目新添加块中添加自己想要的数组DB。注意的是数组DB的属性始终是优化访问的。
  创建如下图：
  
  

.选择想要建立的数据类型，基本类型和复杂类型都可以
.选择需要的数组限值
.它用来存初始化阶段建立的类型和数量，后期只能修改数组元素个数。适合用来做固定不变的，比如物料信息一类的存储。

1. 数组DB的两个重要方法

• ReadFromArrayDB
• WriteToArrayDB

//数组DB 
#TmpInt:=ReadFromArrayDB(db := "my_array_DB", index := 10,value =>#my_IM0);
#TmpInt:=WriteToArrayDB(db := "my_array_DB", index := 5, value := #my_IM0);

2. 在数组DB的属性设置中，有一个勾选项叫做仅存储在装载存储器中。这个是为了不占用数据工作存储器资源而设置的。因为如配方一类的数据量会比较大，用工作存储器存太浪费了，存在装载存储器中，内存不足还可以更换。
   选择数据工作存储器之后，两个指令要换成ReadFromArrayDBL和WriteToArrayDBL。

• 动态数组
  动态数组（可变数组）的结构如下：

Array [*] of <数据类型>

1. 动态数组可以被定义为多维化。

2. 动态数组因为是基于引用做的，一般只能用In/InOut类型接口创建。

3. 使用案例
   在创建FB的时候，有些时候可能并不是很清楚外部传入的数组长度到底是多长的（取决于外部调用FB时连接的管脚）。但是如果某一个计算需要用到数组边界（比如算平均值或者其他的），这时候动态数组的灵活性就显现出来了。我们可以用LOWER_BOUND和UPPER_BOUND来动态化我们的边界值。需要注意的是，计算出来的边界值是外部连接的固定数组的边界值，相当于外部管脚连接了数组长度就固定了，并不是高级语言里面的那种动态分配内存的概念，我因理解错误在这里踩过坑
   
   代码如下：

//动态数组方法
//DIM表示数组维度，1=一维数组
#L_value := LOWER_BOUND(ARR := #array_var, DIM := 1);
#U_value := UPPER_BOUND(ARR := #array_var, DIM := 1);

6. 总结
这就是一些指针数据类型的应用了，其实PLC里面还有些指令是用来操作地址的，比如PEEK和POKE。以后再讲。