آشنایی با زبان s7

آشنایی با زبان S7
مدل‌های مختلف PCL های سری S7 دارای شباهت‌ها و تفاوتهائی هستند، مثلا تعداد یکتائی های BIT ورودی یا خروجی، تعداد یکتائی های مخصوص حافظه (special memory bits) یعنی همان یکتایی های پرچم، شماره و نوع وقایع قطع (interrupt events) و ... از یک مدل به مدل دیگر تفاوت هائی دارد. همچنین بعضی دستورها ممکناست برای مدلی معتبر و برای مدلی دیگر نامعتبر باشد. با این وجود کار کردن با یک مدل خاص توانائی های لازم برای کار کردن با مدل های دیگر را فراهم می‌آورد. در اینجا PLC های مدل S702xx ساخت زیمنس بعنوان نمونه مورد بررسی قرار می‌گیرد. این PLC ساده ترین مدل از این سری می‌باشد و آشنائی با آن زمینه خوبی را برای کار کردن با انواع پیشرفته تر ایجاد می‌کند.
اجزاء یک دستور
برنامه نویسی به زبان S7 بسیار شبیه به برنامه نویسی برای هر سیستم ریزپردازنده دیگری است .
در این شکل دستور A11.3 شامل عمل (operation) و منطقی (AND) است که با حورف A نشان داده می‌شود. این عمل بر روی عملوند (Operand) یعنی 11.3 انجام می‌گردد. جنس عملوند ورودی (input) است که با حرف I نشان داده می‌شود. نشانی این ورودی 1.3 می‌باشد.
منظور از نشانی 1.3 بیت 3( یکتایی 3) از بایت 1(هشتائی 1) از مجموعه ورودی ها به PLC می‌باشد. پاره ای از حروف اختصاری برای نشان دادن عملوند ها در زبان S7 در جدول آمده است.
با اضافه نمدن حروف B,W یا D به سمت راست هر یک از علامات اختصاری در جدول می‌توان اندازه آنها را به هشتائی ، دو هشتایی word یا چهار هشتائی (double word) افزایش داد. مثلا IB یعنی هشتایی ورودی و IB0 یعنی هشتایی ورودی 0. به همین ترتیب AIW یعنی دو هشتایی آنالوگ ورودی و VD یعنی چهار هشایی حافظه متغیر.

فهرست مطالب

آشنایی با زبان S7 1
اجزاء یک دستور 1
نشانه گذاری (آدرس گذاری) عملوندها: 3
روش‌های نشانی دهی (آدرس‌دهی): 4
مکان حافظه مخصوص (Special memory areas): 5
بیان اتصال (contacts) در S7: 6
دستورهای منطقی پشته‌ای: 7
اتصال لحظه‌ای (Immediate Contacts): 8
دستور منفی (NOT): 9
دستور تغییر مثبت، منفی (Transition-negative-Transition) 9
دستور تنظیم و خواندن وقت حقیقی (read, set real-time clock) 10
دستورهای خواندن و نوشتن در شبکه (Network reed, Write) 10
گرد کردن Truncate 11
دستور دکود decode 11
دستورانکود ENCODE 12
دستور های شمارش 12
شمارش به بالا (UP counter) 13
شمارش به پائین (DOWN-COUTER) 14

آشنایی با زبان اسمبلی

قسمت های تشکیل دهنده واحد پردازش مرکزی:
1) خطوط ورودی خروجی داده ( گذرگاه مشترک) Data Bus.
2) خطوط آدرس(گذرگاه آدرس) Adress Bus.
3) واحد محاسبه و منطق Alu.
4) واحد حافظه Memory Unit.

1) کار خطوط مشترک داده انتقال داده از بخشی به بخش دیگر است بنابراین در یک زمان واحد تمام واحدها به خطوط مشترک داده متصل هستند ولی تمام بخش ها از اطلاعات روی آن استفاده نمی کنند.
1) این خطوط مشخص می کنند که اطلاعات دقیقا از چه دستگاهی وارد یا خارج شوند این خطوط نیز به تمام واحدها متصل هستند.
2) وظیفه این واحد انجام محاسبات و عملیات منطقی پایه است این اعمال منطقی and,or,xor,not هستند و اعمال محاسبات پایه شامل تمام جمع کننده (Full Adder) و معکوس کننده (Inverter) هستند که به طور سخت افزاری در Cpu قرار دارند.
3) برای اینکه Cpu بتواند کاری انجام دهد باید اطلاعات خود را در جایی ذخیره کند این کار را واحد حافظه در Cpu انجام می هد و داده های مورد نیاز Cpu را به طور موقت در خود ذخیره می کند و واحد آن ثبات یا Register است .
نکته:
تعداد آدرس = دو به توان تعداد خطوط آدرس
خانواده های Cpu هایی که در PC مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از:
خانواده های X86

8086: PC XT,JR A:20bit D:16bit
8088: PC XT,JR A:20bit D:8bit
80286: PC AT A:24bit D:16bit
80386: PC AT A:24bit D:16bit
80486: PC AT A:24bit D:32bit
80586: PC AT A:24bit D:64bit

در 80286 از تکنولوژی ISA استفاده می کنند در 80386 از تکنولوژی EISA استفاده می کنند در 80486 از تکنولوژی EISA,VESA استفاده می کنند در 80586 از تکنولوژی PCI استفاده می کنند .
تکنولوژی جدیدی که در X586 استفاده می شود تکنولوژی AGP نامیده می شود.
ثبات یا Register:
محلی است که در CPU قرار دارد و اطلاعات را به طور موقت در خود ذخیره می کند ثبات از سلول های حافظه به نام فلیپ فلاپ (flipflap) تشکیل شده است یک فلیپ فلاپ می تواند دارای مقدادیر صفر یا یک باشد یعنی کار یک بیت را انجام میدهد.
خواص ثبات:
1) قابلیت Load داشته باشد. یعنی بتوانیم به ثبات مقدار اولیه بدهیم.
2) قابلیت Regist داشته باشد. یعنی بتوانیم داده ها را در آن ذخیره کنیم.
3) قبلیت Change داشته باشد. یعنی بتوانیم مقدار آن را تغییر بدهیم این تغییرات عبارتند از:
الف) بتواند setشود. یعنی تمام بیت هایش به یک تبدیل شود.
ب) بتواند clear شود . یعنی تمام بیت هایش به صفر تبدیل شود.
ج) بتواند complement شود. یعنی بتواند یک واحد از آن کم شود.
د) بتواند incerement شود. یعنی بتواند یک واحد به آن اضافه شود.
ه) بتواند shift شود. یعنی قابلیت انتقال داشته باشد.
انواع ثبات:
1) ثبات های عمومی (general- pwpose register).
2) ثبات های خاص (special-pwpose register).
ثبات های عمومی ثبات هایی هستند که برای آن ها کار خاصی در نظر نمی گیریم و در همه ی کار های cpu قرار می گیرند. این ثبات ها قابلیت و توانایی تمام ثبات های دیگر را نیز دارد و می توان به جای هم مورد استفاده قرار گیرند.
ثبات های خاص ثبات هایی هستند که یک کاربر با وظیفه ی خاص دارند یعنی بسته به نوع کاری که انجام می دهیم ممکن است اجازه استفاده از آن ثبات را داشته باشیم یا خیر . ثبات های این خانواده دارای وضعیت بحرانی (critical) می باشند.
انواع ثبات های عمومی:
8bit: AL,AH,BL,BH,CL,CH,DL,DH
16bit: AX,BX,CX,DX
32bit: EAX,EBX,ECX,DX

eax یا accumulator یا ثبات انباره:
این ثباتی همه کاره است یعنی تمام دستور العمل هایی که درزبان اسمبلی داریم روی این ثبات می تواند انجام شود eax تنها ثباتی است که با فضای بیرون از cpu ارتباط مستقیم دارد و به طور مستقیم به خطوط داده متصل است پس eax می تواند به طور مستقیم اطلاعات را بگیرد یا به طور مستقیم اطلاعات را بفرستد. مبدا و مقصد بسیاری از دستورات اسمبلی این ثبات است.
ثبات ebx یا base register یا ثبات پایه:
این ثبات امکان انجام برخی از محاسبات را دارد و در نقل و انتقال اطلاعات شرکت می کند مهمترین وظیفه ی آن این است که نقش مرکز پایه را برای دسترسی به بخش یا بخش هایی خاص از سیستم فراهم کند.
ثبات ecx یا conter register یا ثبات شمارنده:
یک ثبات عمومی است که می تواند در عمل نقل و انتقال اطلاعات و یا برخی اعمال محاسباتی شرکت کند و از آنجایی که توانایی انجام اعمال شمارشی را دارد به آن ثبات شمارنده می گویند هر جا در اسمبلی به شمارنده نیاز داشته باشیم از این ثبات استفاده می کنیم.
ثبات edx یا ثبات data regisret یا ثبات داده:
این ثبات یک ثبات عمومی است که می تواند در عمل نقل و انتقال اطلاعات و یا برخی از اعمال محاسباتی شرکت کند وظیفه اصلی این ثبات دریافت و ارسال اطلاعات است این ثبات همچنین می تواند با عنوان ثبات کمکی در کنار دیگر ثباتها قرار گیرد.

پروتکل TCP/IP

از زمان پیدایش آن در دهه 1970مجموعه پروتکلTCP/IPبه عنوان استاندارد صنعتی برای پروتکل های انتقال داده در لایه های شبکه و انتقال مدل OSI پذیرفته شده است.علاوه بر این،این مجموعه شامل تعداد زیادی پروتکل های دیگر است که از لایه پیوند داده تا لایه کاربردی کار میکنند.
سیستم های عامل به تسهیل شکل ظاهری پشته می پردازند تا آن را برای کاربران عادی قابل فهم تر کنند.مثلاً در یک ایستگاه کاری ویندوز،نصبTCP/IPبا انتخاب فقط یک واحد که پروتکل نامیده
می شود انجام می شود ،در حالی که در حقیقت طی این فرآیند ، پشتیبان یک خانواده کامل از پروتکل ها نصب می گردد ، که پروتکل کنترل ارسال (TCP) و پروتکل اینترنت (IP) فقط دو تا از آنها هستند.انتخابهای دیگر غیر از TCP/IPنیز تا حدود زیادی به همین صورت عمل می کنند. مجموعه پروتکل IPX شامل چند پروتکل است که عملکرد آنها شبیه TCP/IPمی باشد ، و NETBEUIهر چند خیلی ساده تر است اما برای انجام بسیاری از عملیات خود به پروتکل های دیگری وابسته می باشد ، مثل (SMB)
SERVER MESSAGE BLOCKS.
آگاهی از نحوه عملکرد پروتکل های مختلف TCP/IPو نحوه کار آنها با هم برای ارائه سرویسهای ارتباطی لازمه مدیریت شبکه های TCP/IPمی باشد .
خواص TCP/IP
اینکه چرا TCP/IPبه مجموعه پروتکل منتخب برای غالب شبکه های داده تبدیل شده است دلایل متعددی دارد ،و یکی از آنها این است که اینها پروتکلهایی هستند که در اینترنت مورد استفاده قرار می گیرند. TCP/IP مدتی پیش از عرضه PC برای پشتیبانی از اینترنت جوان طراحی شد (که بعدها آرپانت نام گرفت)، در واقع در زمانی که تعامل بین محصولات ساخت سازندگان مختلف تقریباً مسئله جدیدی بود ، اینترنت از انواع مختلف زیادی از کامپیوترها تشکیل شده بود و هست و بدین لحاظ به مجموعه پروتکلی نیاز بود که توسط همه آنها به طور مشترک مورد استفاده قرار گیرد .
مهمترین عنصری کهTCP/IPرا از سایر مجموعه پروتکل ها که سرویس های لایه های شبکه و انتقال را در اختیار می گذارند متمایز می کند مکانیزم آدرس دهی جامع آن است .به هر یک از وسیله های روی یک شبکه TCP/IP یک (یا گاهی بیش ازیک)آدرس IPاختصاص داده می شود که آن را به طور یکتا به سیستم های دیگر میشناساند.
بیشترPCهای شبکه های امروزی از آداپتورهای واسط شبکه اترنت یاTOKEN RING استفاده می کنند که شناسه های یکتایی(آدرس های MAC) به صورت سخت افزاری در آنها حک شده است و این شناسه ها باعث می شوند که آدرس هایIP مازاد مصرف شوند.اما به بسیاری از انواع دیگر کامپوترها شناسه هایی توسط مدیران شبکه اختصاص داده می شود،و هیچ مکانیزمی وجود نداردکه تضمین کند سیستم دیگری از یک شبکه تقابلی جهانی همچون اینترنت از همان شناسه استفاده نمی کند.
از آنجا که یک مجمع مرکزی وجود دارد که آدرسهای IPرا ثبت می کند،میتوان مطمئن بود که هیچ دو دستگاهی از اینترنت(اگر پیکربندی درستی داشته باشند) آدرسشان یکی نیست .به دلیل همین آدرس دهی است که پروتکل هایTCP/IPمی توانند تقریباً هر پلت فرم نرم افزاری یا سخت افزاری را که در حال حاضر به کار میرود پشتیبانی کنند.
پروتکل های IPX همیشه اساساً با ناول نت ور همراه خواهند بود، وازNETBEUI تقریباً فقط در شبکه های مایکرو سافت ویندوز استفاده می شود . اما TCP/IP واقعاً تعامل جهانی پلت فرمها را ممکن می سازد، به طوری که همه آن را پشتیبانی می کنند و هرگز مغلوب پروتکل دیگری نشده است .
جنبه منحصربه فرد دیگر پروتکلهای TCP/IP نحوه طراحی ،تخلیص و تصویب استانداردهای آنهاست . به جای وابستگی به یک مجمع تدوین استاندارد همچون IEEE، پروتکلهای TCP/IP با حفظ اصول دموکراسی و توسط یک گروه اتفاقی از داوطلبان که از طریق خود اینترنت ارتباط گسترده ای دارند تدوین میشوند ،و مقدم هر کس که علاقمند به شرکت در تدوین یک پروتکل باشد گرامی داشته می شود. علاوه بر این خود استانداردها توسط مجمعی تحت عنوان (IETF)
INTERNET ENGINEERING TASK FORCE منتشر می شوند و در اختیار عموم قرار می گیرند ، و برای همه کس قابل دسترسی و دریافت هستند . استانداردهایی همچون آنها که IEEE منتشر می کند نیز در دسترس هستند ، ولی تا همین چند وقت پیش برای خریدن یک کپی از یک استاندارد IEEE مثل 3/802 که اترنت بر اساس آن است باید صدها دلار می پرداختید . این در حالی است که می توان هر یک از استانداردهای TCP/IPرا که Request for commetns (RFCها) نامیده میشوند از سایت وب IETF درhttp://www.ietf.org/، یا از برخی سایتهای اینترنت دیگر به طور قانونی داون لود کرد .
پروتکلهای TCP/IP مقیاس پذیری فوق العاده ای دارند .شاهدی بر این مدعا آن است که این پروتکل ها زمانی طراحی شدند که آرپانت اساساً یک کلوب انحصاری برای دانشگاهیان و دانشمندان بود و هیچ کس تصور آن را هم نمی کرد که این پروتکل ها که تولید می شوند زمانی روی شبکه ای به اندازه اینترنت کنونی به کار گرفته شوند . عامل اصلی محدود کننده گسترش اینترنت در حال حاضر فضای آدرس خود IP است که 32بیتی می باشد ، و نسخه جدید پروتکل IP تحت عنوان IPV6 در صدد رفع این نقیصه به کمک یک فضای آدرس 128بیتی است .
معماری TCP/IP
TCP/IP برای آن طراحی شده است که شبکه های با تقریباً هر اندازه ای را پشتیبانی کند . در نتیجه TCP/IPباید بتواند سرویسهای مورد نیاز برنامه هایی که از آن استفاده می کنند را بدون مصرف زیاد پهنای باند و سایر منابع شبکه در اختیار آنها قرار دهد . مثلاً پروتکل NETBEUI با ارسال یک پیغام همگانی و انتظار دریافت پاسخ از سیستم مطلوب سیستمهای دیگر را شناسایی می کند .
به همین دلیل NETBEUI فقط روی شبکه های کوچک که از یک دامنه انتشار تشکیل شده اند به کار می رود. تصور کنید که در اینترنت هر کامپیوتر برای پیدا کردن یک دستگاه دیگر مجبور بود هر بار یک پیغام همگانی را برای میلیون ها دستگاه شبکه ارسال نماید ! برای رسیدگی به نیازهای برنامه های خاص و عملیات داخل آنها ، TCP/IPاز ترکیب چند پروتکل استفاده می کند تا کیفیت سرویس لازم برای این منظور را در اختیار بگذارد .
پشته پروتکل TCP/IP
قدمت TCP/IP از مدل مرجعOSI بیشتر است،ولی پروتکل های آن به چهار لایه تقسیم می شوندکه می توانند تقریباً معادل پشته هفت لایه ای OSI می باشند.
کاربردی کاربردی
نمایش -
جلسه -
انتقال انتقال
شبکه اینترنت
پیوند دادها پیوند
فیزیکی -

OSI TCP/IP
درLANها،عملکرد لایه پیوند را یک پرتکلTCP/IP تعریف نمی کند،بلکه پروتکل های استاندارد لایه پیوند داده ها همچون اترنت و TOKEN RING تعریف میکنند.برای برقراری مصالحه بین آدرس MAC که آداپتور واسط شبکه در اختیارمی گذارد و آدرس IP که در لایه شبکه به کار میرود،سیستم ها از یک پروتکل TCP/IP به نام پروتکل تصمیم گیری درباره آدرس (ARP) استفاده می کنند ،اما استانداردهایTCP/IP دو پروتکل را تعریف می کنند که معمولاً برای برقراری ارتباطات لایه پیوند با استفاده از مودم و سایر اتصالات مستقیم از آنها استفاده می شود.این دو عبارتند از:پروتکل نقطه به نقطه (PPP) و پروتکل اینترنت خط سری(SLIP).
در لایه اینترنت،پروتکل اینترنت (IP) قرار داردکه حامل اصلی همه پروتکل هایی است که در لایه های بالاتر کار می کنند،و پروتکل پیغام های کنترلی اینترنت (ICMP) ،که سیستم های TCP/IPاز آن برای عملیات تشخیصی و گزارش خطا استفاده می کنند.IP،به عنوان یک پروتکل حامل عمومی،بدون اتصال و غیر قابل اطمینان است ، زیرا سرویسهایی همچون تصحیح خطا و تحویل تضمین شده در صورت لزوم توسط لایه انتقال ارائه می شوند .
در لایه انتقال ، دو پروتکل کار می کنند : پروتکل کنترل ارسال (TCP) و پروتکل دیتاگرام کاربر (UDP) . TCPاتصال گرا و قابل اطمینان است ،در حالی که UDP بدون اتصال و غیر قابل اطمینان می باشد.هر برنامه بسته به نیازهای خود و سرویس هایی که لایه های دیگر در اختیارش می گذارند از یکی از این دو استفاده می کند .
می توان گفت که لایه انتقال به گونه ای شامل لایه های نشست و انتقال مدل OSI است ، ولی نه از هر لحاظ . مثلاً سیستم های ویندوز می توانند برای انتقال پیغام های نت بایوس که برای عملیات اشتراک فایل و چاپگر مورد استفاده شان قرار می گیرند از TCP/IP استفاده کنند ، و نت بایوس همچنان همان عملکرد لایه نشستی را در اختیار می گذارد که وقتی سیستم از NETBEUI یا IPX به جای TCP/IP استفاده می کند ارائه می دهد . این فقط یک مثال است از اینکه چگونه لایه های پشته پروتکل TCP/IP تقریباً معادل لایه های مدل OSI هستند ، ولی انطباق کاملی بین آنها وجود ندارد . هر دوی این مدلها بیشتر ابزارهای آموزشی و تشخیصی هستند .تا دستور العمل تدوین و سازمان دهی پروتکل ، و تطابق دقیقی بین عملکرد لایه های مختلف و پروتکلهای واقعی وجود ندارد .
تعریف لایه کاربردی از همه دشوارتر است ،زیرا پروتکل هایی که در این لایه کار می کنند می توانند خود برنامه های وزین و کاملی باشند مثل پروتکل انتقال فایل (FTP)، یا مکانیزم هایی که توسط سایر برنامه ها به کار می روند و سرویسی را ارائه می کنند ، مثل سیستم نام دامنه (DNS) و پروتکل ساده انتقال نامه (SMTP) .