Приложение С: Типы данных CoDeSys

Приложение С: Типы данных CoDeSys

Тип данных определяет род информации и методы ее обработки и хранения, количество выделяемой памяти. Программист может непосредственно использовать элементарные (базовые) типы данных или создавать собственные (пользовательские) типы на их основе.

Элементарные типы данных

Логический (BOOL)

BOOL логический тип данных. Переменная может принимать 2 значения ИСТИНА (TRUE) или ЛОЖЬ (FALSE). Занимает 8 бит памяти, если не задан прямой битовый адрес (См. «10.12 Ареса»).

Целочисленные

BYTE, WORD, DWORD, SINT, USINT, INT, UINT, DINT, и UDINT - все это целочисленные типы.

Они отличаются различным диапазоном сохраняемых данных и, естественно, различными требованиями к памяти. Подробно данные характеристики представлены в следующей таблице:

Очевидно, присвоение данных большего типа переменной меньшего типа может приводить к потере информации.

Рациональные

REAL и LREAL данные в формате с плавающей запятой, используются для сохранения рациональных чисел. Для типа REAL необходимо 32 бита памяти и 64 для LREAL.

Диапазон значений REAL от: 1.175494351e-38 до 3.402823466e+38

Диапазон значений LREAL от: 2.2250738585072014e-308 до 1.7976931348623158e+308

Строки

Строковый тип STRING представляет строки символов. Максимальный размер строки определяет количество резервируемой памяти и указывается при объявлении переменной. Размер задается в круглых или квадратных скобках. Если размер не указан, принимается размер по умолчанию – 80 символов.

Длина строки не ограничена в CoDeSys, но строковые функции способны обращаться со строками от 1 до 255 символов !

Пример объявления строки размером до 35 символов: str:STRING(35):='Просто строка';

Приложение С: Типы данных CoDeSys

Размер строк в CoDeSys не ограничен, но библиотека работы со строками поддерживает строки от 1 до 255 символов.

Время и дата

ŸTIME представляет длительность интервалов времени в миллисекундах. Максимальное значение для типа TIME : 49d17h2m47s295ms (4194967295 ms).

ŸTIME, TIME_OF_DAY (сокр. TOD) содержит время суток, начиная с 0 часов (с точностью до миллисекунд). Диапазон значений TOD от: 00:00:00 до 23:59:59.999.

ŸDATE содержит календарную дату, начиная с 1 января 1970 года. Диапазон значений от: 1970-00-00

до 2106-02-06.

ŸDATE_AND_TIME (сокр. DT) содержит время в секундах, начиная с 0 часов 1 января 1970 года.

Диапазон значений от: 1970-00-00-00:00:00 до 2106-02-06-06:28:15.

Типы, TOD, DATE и DT сохраняются физически как DWORD. Формат представления данных описан выше в разделе «Константы».

Пользовательские типы данных

Массивы

Элементарные типы данных могут образовывать одно-, двух-, и трехмерные массивы. Массивы могут быть объявлены в разделе объявлений POU или в списке глобальных переменных. Путем вложения массивов можно получить многомерные массивы, но не более 9 мерных ( "ARRAY[0..2] OF ARRAY[0..3] OF …" ).

Синтаксис:

<Имя_массива>:ARRAY [<ll1>..<ul1>,<ll2>..<ul2>,<ll3>..<ul3>] OF <базовый тип>

где ll1, ll2, ll3 указывают нижний предел индексов; ul1, ul2 и ul3 указывают верхние пределы.

Индексы должны быть целого типа. Нельзя использовать отрицательные индексы.

Пример:

Card_game: ARRAY [1..13, 1..4] OF INT;

Пример инициализации простых массивов:

arr1 : ARRAY [1..5] OF INT := 1,2,3,4,5;

Пример инициализации массива структур:

TYPE STRUCT1 STRUCT

p1:int;

p2:int;

p3:dword; END_STRUCT

ARRAY[1..3] OF STRUCT1:= (p1:=1,p2:=10,p3:=4723),(p1:=2,p2:=0,p3:=299), (p1:=14,p2:=5,p3:=112);

Приложение С: Типы данных CoDeSys

Пример инициализации части массива:

arr1 : ARRAY [1..10] OF INT := 1,2;

Не инициализированные явно элементы массива принимают значения по умолчанию. Так, в данном примере оставшиеся элементы примут значение 0.

Доступ к элементам массива:

Для доступа к элементам двухмерного массива используется следующий синтаксис: <Имя_массива>[Индекс1,Индекс2]

Пример:

Card_game [9,2]

Примечание: Если определить в проекте функцию с именем CheckBounds, вы сможете контролировать нарушение диапазона индексов массивов в проекте.

Функция CheckBounds

Определив в проекте функцию с именем CheckBounds, вы сможете использовать её для контроля за соблюдением границ индексов. Имя функции фиксировано, изменять его нельзя.

Пример функции CheckBounds:

FUNCTION CheckBounds : DINT VAR_INPUT

index, lower, upper: DINT; END_VAR

IF index < lower THEN

CheckBounds := lower;

ELSIF index > upper THEN

CheckBounds := upper;

ELSE CheckBounds := index;

END_IF

В этом примере CheckBounds ограничивает индекс массива заданными границами. Если запрашивается элемент, отсутствующий в массиве, функция CheckBounds возвращает ближайший элемент.

Проверка работы функции CheckBounds:

PROGRAM PLC_PRG VAR

a:ARRAY[0..7] OF BOOL;

b:INT:=10;

END_VAR a[b] := TRUE;

Приложение С: Типы данных CoDeSys

Внимание: Функция CheckBounds, содержащаяся в библиотеке Check.Lib, представляет собой пример реализации. Прежде чем использовать эту библиотеку, убедитесь, что данная функция работает так, как нужно в вашем случае, либо создайте собственную функцию непосредственно в вашем проекте.

Указатели

Указатели позволяют работать с адресами переменных или функциональных блоков.

Синтаксис:

<Имя_указателя>: POINTER TO <Тип данных/Функциональный блок>;

Указатели применимы для всех базовых типов данных или функциональных блоков, включая определяемые пользователем.

Адреса переменных и функциональных блоков можно получить во время исполнения программы при помощи оператора ADR. Для обращения через указатель необходимо добавить оператор "^" (content) после его имени.

Обратите внимание: Указатели инкрементируются побайтно! Для увеличения указателя, как это принято в C- компиляторах, используйте инструкцию p=p+SIZEOF(p^);.

Пример:

Функция CheckPointer:

Данная функция позволяет контролировать обращение к допустимой области памяти через указатели. Если определена функция CheckPointer, то она будет автоматически вызываться при любом обращении через указатель. Функция должна быть определена в проекте (непосредственно или в библиотеке). Ее имя (CheckPointer) изменять нельзя. Функция имеет следующие параметры:

Приложение С: Типы данных CoDeSys

Для систем с 32-х битными указателями: FUNCTION CheckPointer : DWORD

VAR_INPUT dwAddress : DWORD; iSize : INT;

bWrite: BOOL; END_VAR

Для систем с 16-и битными указателями: FUNCTION CheckPointer : WORD

VAR_INPUT dwAddress : WORD; iSize : INT;

bWrite: BOOL; END_VAR

Приложение С: Типы данных CoDeSys

END_TYPE

<Имя _структуры> образует новый тип данных, который может быть использован в любой части проекта наряду с базовыми типами.

Вложенные структуры допускаются. Единственное ограничение заключается в запрете размещения элементов структуры по прямым адресам (AT объявления недопустимы!).

Пример объявления структуры по имени Polygонлайн: TYPE Polygонлайн:

STRUCT

Start:ARRAY [1..2] OF INT;

Point1:ARRAY [1..2] OF INT;

Point2:ARRAY [1..2] OF INT;

Point3:ARRAY [1..2] OF INT;

Point4:ARRAY [1..2] OF INT;

End:ARRAY [1..2] OF INT; END_STRUCT

END_TYPE

Пример инициализации структуры:

Poly_1:polygонлайн := ( Start:=3,3, Point1 =5,2, Point2:=7,3, Point3:=8,5, Point4:=5,7, End := 3,5);

Для доступа к элементам структуры используется следующий синтаксис: <Имя_структуры>.<Имя_компонента>

Например, структура "Week" содержит компонент "Monday", обращение к которому будет выглядеть так:

Week.Monday

Псевдонимы типов

Псевдонимы типов нужны для создания альтернативных пользовательских наименований типов данных. Это удобно при работе с большим числом однотипных констант, переменных и функциональных блоков.

Псевдонимы типов определены на вкладке “Типы данных” (Data types) Организатора Объектов

(Object Organizer). Объявление должно начинаться с ключевого слова TYPE и заканчиваться строкой END_TYPE.

Синтаксис:

TYPE <Имя псевдонима>: <Исходное имя>; END_TYPE

Пример:

TYPE message: STRING[50]; END_TYPE;

Ограничение диапазона значений

Ограничение диапазона позволяет объявить переменную, значения которой ограничены в определенных пределах. Существует возможность создать в проекте новые типы данных с ограниченным диапазоном значений либо задать диапазон непосредственно при объявлении переменной.

Приложение С: Типы данных CoDeSys

Создание нового типа выглядит так:

TYPE < Имя > : < Целый тип > (<от>..<до>) END_TYPE;

< Имя> любой допустимый МЭК идентификатор,

<Целый тип> один из типов SINT, USINT, INT, UINT, DINT, UDINT, BYTE, WORD,

DWORD (LINT, ULINT, LWORD).

<от> константа, определяющая начало диапазона значений включительно.

<до> константа, определяющая конец диапазона значений включительно.

Пример:

TYPE

SubInt : INT (-4095..4095); END_TYPE

Ограничение диапазона при объявлении переменной: VAR

i : INT (-4095..4095); ui : UINT (0..10000);

END_VAR

При попытке присвоить переменной с ограниченным диапазоном константы, не попадающей в заданный диапазон (например i := 5000;), CoDeSys даст сообщение об ошибке.

Для контроля значений «ограниченных» переменных в процессе исполнения применяются функции CheckRangeSigned или CheckRangeUnsigned. Они позволяют обрабатывать ошибки произвольным образом. Например, ограничить присваиваемое значение или сформировать флаги ошибки. Первая функция работает для переменных со знаком, вторая для переменных без знака (unsigned). Изменять идентификаторы этих функций нельзя.

Пример:

Здесь применяется функция CheckRangeSigned, контролирующая переменные со знаком (как, например, объявленная выше i). Функция «обрезает» присваиваемые значения по границам диапазона.

FUNCTION CheckRangeSigned : DINT VAR_INPUT

value, lower, upper: DINT; END_VAR

IF (value < lower) THEN

CheckRangeSigned := lower;

ELSIF(value > upper) THEN

CheckRangeSigned := upper;

ELSE

CheckRangeSigned := value;

END_IF

Приложение С: Типы данных CoDeSys

Функция вызывается автоматически при соответствующих операциях присваивания. Она получает три параметра: присваиваемое значение (value) и обе границы диапазона (lower, upper). Фактически присваивается возвращаемое CheckRangeSigned значение.

Например, при присваивании i:=10*y происходит неявный вызов: i := CheckRangeSigned(10*y, -4095, 4095);

В результате, даже если y > 1000, i не получит значение более 4095.

Аналогично объявляется и функция CheckRangeUnsigned: FUNCTION CheckRangeUnsigned : UDINT VAR_INPUT

value, lower, upper: UDINT; END_VAR

Замечание: Если функции CheckRangeSigned или CheckRangeUnsigned не включены в проект, ограничение границ диапазонов во время исполнения работать не будет.

Внимание: Если функции «обрезают» значения, как в вышеописанном примере существует опасность получить бесконечный цикл. Это может случиться, если условие окончания итераций цикла не достигается из-за искусственного ограничения значений переменной!

Пример. Переменная ui не превысит 10000, и цикл FOR ни когда не закончится:

VAR

ui : UINT (0..10000); END_VAR

FOR ui:=0 TO 10000 DO

...

END_FOR

Внимание: Функции CheckRange…, содержащащиеся в библиотеке Check.Lib, представляют собой пример реализации. Прежде чем использовать эту библиотеку, убедитесь, что данные функции работает так, как нужно в вашем случае, либо создайте собственные функции непосредственно в вашем проекте.