前言

《S7-300/400進階筆記2：過程映像區的分類及其更新機制》一文中，我們討論了PLC過程映像的相關內容。在S7中，除了過程映像區外，還可以通過外設尋址來訪問輸入/輸出。

一、 外設尋址

與過程映像區不同，外設尋址是指直接訪問外設模塊。外設尋址不能對外設進行位尋址，

要求必須至少以字節為單位進行數據讀寫，即可以字節、字或者雙字為單位進行尋址。其格式如下：

• PIB（Peripheral input Byte）：外設字節輸入
• PIW（Peripheral input Word）：外設字輸入
• PID（Peripheral input D-word）：外設雙字輸入
• PQB（Peripheral output Byte）：外設字節輸出
• PQW（Peripheral output Word）：外設字輸出
• PQD（Peripheral output D-word）：外設雙字輸出

二、 為什麼要用外設尋址

1、訪問地址超出了過程映像區的範圍

對於300的CPU而言，以CPU-315 2DP為例（如圖1所示），I/O地址區總計有2048個字節的輸入和2048個字節的輸出，但其過程映像區的大小僅為128字節。顯然，過程映像區並不能涵蓋整個CPU的輸入/輸出地址區域。當我們要訪問的I/O地址超出了過程映像區的範圍，就必須使用外設尋址了。

圖1 CPU315-2DP的技術數據（節選）

對於400的CPU而言，以CPU-416 2DP為例（如圖2所示），輸入/輸出均16KB，過程映像區默認為512個字節，但最大可調整為16KB。當訪問地址超出了默認的過程映像區範圍時，我們就要做以下選擇了：

• 或者修改過程映像區的大小
• 或者採用外設尋址

圖2 CPU416-2DP的技術數據（節選）

2、輸入/輸出模塊地址未分配給過程映像區

特別是對於S7-400系列CPU而言，要想使用過程映像區，需給輸入/輸出模塊地址分配過程映像，OB1-PI或者PIP中的一個（詳見《S7-300/400進階筆記2：過程映像區的分類及其更新機制》一文）。當然，我們也可以不為其分配過程映像區，而直接使用外設尋址。

3、對外設訪問實時性要求比較高的場合

外設尋址跳過了過程映像的刷新過程，CPU和輸入/輸出模塊直接做數據交換，實時性會相對好一些。

三、 外設尋址的特點

1、 外設尋址的最小單位為字節，通過裝載指令"L"最多了讀寫4個字節的連續地址區域，如：L PID 10。如果需要讀寫大於4個字節的連續地址區域，可用SFC14（DPRD_DAT）和SFC15（DPWR_DAT）來實現。

2、 外設尋址可以訪問已經被分配至過程映像區的I/O地址區域。同時使用外設尋址和過程映像區訪問同一地址時，在程序執行的某一時刻，二者的結果會存在差異。以下面一段程序為例：

圖3 外設尋址與過程映像區

其中，"T PQB1"為外設尋址，結果會直接送給輸出模塊；而"AQ1.0"訪問的是輸出過程映像區，Q1.0的值只有在下個循環週期的"輸出映像區的數據寫入輸出模塊"階段，才能送給輸出模塊。在當前的循環週期內，二者對輸出的作用可能是不同的。

3、 由於過程映像區屬於CPU的內部存儲區，因此，相比訪問過程映像區，CPU直接訪問外設地址會更加耗時一些，但這一時間一般來說仍然比CPU的循環掃描週期要短的多，因此，總的來說，外設尋址的實時性要好一些。