S7-200 CPU收集操作指令、現(xiàn)場(chǎng)狀況等信息,把這些信息按照用戶程序指定的規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算、處理,然后輸出控制、顯示等信號(hào)。
所有這些信息在S7-200 PLC中,都表示為不同格式的數(shù)據(jù),作為數(shù)據(jù)來(lái)處理;按照其自身定義,格式不同的數(shù)據(jù)表示不同含義的信息。
在S7-200中,各種指令對(duì)數(shù)據(jù)格式都有一定要求,指令與數(shù)據(jù)之間的格式要一致才能正常工作。例如,為一個(gè)整數(shù)數(shù)據(jù)使用實(shí)數(shù)(浮點(diǎn)數(shù))運(yùn)算指令,顯然會(huì)得到不正確的結(jié)果。
數(shù)據(jù)有不同的長(zhǎng)度(以二進(jìn)制表示它們時(shí),占據(jù)的位數(shù)不同),也就決定了數(shù)值的大小范圍。模擬量信號(hào)在進(jìn)行模/數(shù)(A/D)和數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換時(shí),一定會(huì)存在誤差;代表模擬量信號(hào)的數(shù)據(jù),只能以一定的精度表示模擬量信號(hào)。
表1. S7-200支持的數(shù)據(jù)格式
尋址格式 |
數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 (二進(jìn)制位) |
數(shù)據(jù)類型 | 取值范圍 |
---|---|---|---|
BOOL(位) | 1(位) |
布爾數(shù) (二進(jìn)制位) |
真(1);假(0) |
BYTE(字節(jié)) |
8 (字節(jié)) |
無(wú)符號(hào)整數(shù) | 0 ~ 255;0 ~ FF(Hex) |
INT(整數(shù)) |
16 (字) |
有符號(hào)整數(shù) |
- 32768 ~ 32767; 8000 ~ 7FFF(Hex) |
WORD(字) | 無(wú)符號(hào)整數(shù) |
0 ~ 65535; 0 ~ FFFF(Hex) |
|
DINT (雙整數(shù)) |
32 (雙字) |
有符號(hào)整數(shù) |
- 2147483648 ~ 2147483647 8000 0000 ~ 7FFF FFFF(Hex) |
DWORD (雙字) |
無(wú)符號(hào)整數(shù) |
0 ~ 4294967295; 0 ~ FFFF FFFF(Hex) |
|
REAL (實(shí)數(shù)) |
IEEE 32位 單精度浮點(diǎn)數(shù) |
-3.402823E+38 ~ -1.175495E-38(負(fù)數(shù)); +1.175495E-38 ~+3.402823E+38(正數(shù)); 0.0※ |
|
ASCII |
8/個(gè) (字節(jié)) |
字符列表 |
ASCII字符、 漢字內(nèi)碼(每個(gè)漢字2字節(jié)) |
STRING (字符串) |
字符串 |
1 ~ 254個(gè)ASCII字符、 漢字內(nèi)碼(每個(gè)漢字2字節(jié)) |
二進(jìn)制和二進(jìn)制數(shù): 所有通過(guò)S7-200 PLC處理的數(shù)據(jù)(數(shù)值、字符等等)都以二進(jìn)制形式表示。在S7-200中,特別指出一個(gè)數(shù)據(jù)是二進(jìn)制數(shù)并沒(méi)有什么意義。
十六進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù):在二進(jìn)制數(shù)中,每4個(gè)二進(jìn)制位可以分為一組;這組二進(jìn)制數(shù)值的不同變化可以表示16個(gè)狀態(tài),正好是16進(jìn)制數(shù)每一位數(shù)字的變化范圍。因此,可以用十六進(jìn)制數(shù)值方便地表示二進(jìn)制數(shù)。
例如,二進(jìn)制數(shù)1000_1111b分為兩組來(lái)看,分別是1000b和1111b,正好可以表示16進(jìn)制數(shù)字8h和Fh(0000b對(duì)應(yīng)于0h,...,1111b對(duì)應(yīng)于Fh);那么這個(gè)二進(jìn)制數(shù)就可以表示為8Fh。
十進(jìn)制和十進(jìn)制數(shù):十進(jìn)制是S7-200的數(shù)學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ),在S7-200中,一般都使用十進(jìn)制的體系,除了時(shí)間(12/24或60進(jìn)制)等特殊數(shù)據(jù)外。
二進(jìn)制數(shù)用于在PLC中表示十進(jìn)制數(shù)值、或者其他(如字符等)數(shù)據(jù),而16進(jìn)制用來(lái)比較簡(jiǎn)單地描述二進(jìn)制數(shù)。
在S7-200中,二進(jìn)制立即數(shù)表示為2#xxxx_xxxx(1字節(jié)長(zhǎng)度),16進(jìn)制立即數(shù)表示為16#xx(1字節(jié)長(zhǎng)度)。
PLC中以二進(jìn)制“位”的數(shù)據(jù)形式來(lái)表示邏輯“1”、“0”(或者“開(kāi)”、“關(guān)”)。位是最基本的數(shù)據(jù)單位。
在數(shù)據(jù)字節(jié)(Byte)中,二進(jìn)制邏輯只用一個(gè)位(bit)來(lái)表示。每個(gè)字節(jié)由8個(gè)位組成。
“位”的邏輯值為“1”或者“0”,但是在實(shí)際應(yīng)用中,某種狀態(tài)的“有效值”可以是“1”,也可以是“0”?!坝行А本褪俏覀冋J(rèn)為某個(gè)狀態(tài)已經(jīng)“激活”
字節(jié)、字、雙字都可以用來(lái)表示十進(jìn)制整數(shù),顯然它們的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不同,能夠表示的數(shù)的大小范圍也不同。
無(wú)符號(hào)整數(shù)只有0和正整數(shù);有符號(hào)整數(shù)可以有正數(shù)和負(fù)數(shù)。
有符號(hào)整數(shù)采用二進(jìn)制補(bǔ)碼的形式來(lái)表示負(fù)數(shù)。
在不需要高精度運(yùn)算的條件下,使用整數(shù)可以簡(jiǎn)化編程,節(jié)省處理時(shí)間。
在S7-200中,實(shí)數(shù)(浮點(diǎn)數(shù))是符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)的32位實(shí)數(shù),即單精度實(shí)數(shù)。實(shí)數(shù)格式按照一定的運(yùn)算規(guī)律把32個(gè)二進(jìn)制位分組,表示極小或極大的數(shù)。
在S7-200中,ASCII字符是由表示字母、數(shù)字和一些特殊符號(hào)的ASCII編碼組成的二進(jìn)制數(shù)據(jù)字節(jié),一個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)一個(gè)字符。
ASCII(美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼)是一種字符編碼格式,在一個(gè)字節(jié)長(zhǎng)度中不同的二進(jìn)制數(shù)值代表不同的字符。如字母A為41h(十六進(jìn)制數(shù)值),以十進(jìn)制看就是65;而數(shù)字5的ASCII值為35h,十進(jìn)制值為53。
S7-200中新引入了String(字符串)數(shù)據(jù)格式,其結(jié)構(gòu)是在ASCII字符字節(jié)串前面有一個(gè)串長(zhǎng)度。字符串最長(zhǎng)可以有255個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)。
字符串中也能包括漢字編碼,每個(gè)漢字占用兩個(gè)字節(jié)。
這是S7-200內(nèi)部對(duì)ASCII字符串的格式定義,所有與字符串有關(guān)的指令都遵照這個(gè)格式。
例如:
圖1. 在數(shù)據(jù)塊中輸入ASCII數(shù)據(jù)和字符串
下載項(xiàng)目到S7-200 CPU,使用狀態(tài)圖在線監(jiān)控可以看到:
圖2. 狀態(tài)圖
注意ASCII字節(jié)和字符串的區(qū)別。D6D0h是漢字“中”的編碼。
STEP 7-Micro/WIN V4.0以上版本完全支持字符串?dāng)?shù)據(jù)格式。
BCD意為“二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)”。BCD是一種編碼方式,是以二進(jìn)制數(shù)對(duì)十進(jìn)制數(shù)字的編碼,并因?yàn)?6進(jìn)制的優(yōu)勢(shì),改用十六進(jìn)制數(shù)字表示。
十進(jìn)制只有十個(gè)數(shù)字,所以以16進(jìn)制表示的BCD碼不會(huì)出現(xiàn)16進(jìn)制數(shù)字Ah - Fh。
十進(jìn)制數(shù)39用BCD碼表示就是39h,或16#39。BCD碼數(shù)值必須用16進(jìn)制查看才能得到正確結(jié)果。
BCD編碼往往在使用BCD編碼開(kāi)關(guān)輸入數(shù)據(jù)時(shí)用到;S7-200中讀出的時(shí)鐘日期數(shù)據(jù)也是以BCD編碼表示。
《S7-200系統(tǒng)手冊(cè)》關(guān)于PLC概念的一章非常有用,建議初學(xué)者必讀。
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