哈尔滨西门子授权代理商PLC

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S7 PLC的数据类型

 在PLC程序中，为了进行数学运算、设定定时器时间、设定计数器计数值等，都需要使用各种数据。

  程序中的各种数据(如常数、十六进制数、浮点数、时间、数组等)都是PLC所允许的类型与可识别的格式，即：PLC对数据有"类型"与"格式"两方面的要求。

  S7系列PLC根据数据的字长，允许使用的类型有基本数据、复合数据、参数三大类。注意：三大数据类型覆盖了S7全系列PLC，实际上某些型号的PLC(如S7-200)只能使用其中的某一种类型，或者某类型中的部分数据，在实际使用时注意区别，编程时应参照说明书中的有关内容。

  ①基本数据

  基本数据是指字长在2个字(32位)以下的数据，包括二进制位(bit)、字节(Byte)、字(Word)、双字(Double Word)、ASCII字符、整数(Integer)、双字长整数(Double Integer)等，这些数据符合IEC1131-3的规定。

  基本数据在PLC存储器中有固定的长度。如：二进制位为1位，字节为8位，字为16 位，双字为32位等。

  当PLC使用符号地址时，在符号表或地址声明表的"类型(Type)"栏填写数据的"类型代号"，以明确所使用数据的格式与所占的字长。

  在S7系列PLC中，基本数据的数据类型代号与输入范围如表3-4所示。

  表中所说的 ASCII(American Strand Code for Information Interchange，美国标准信息交换编码)是利用7位二进制(00～7F)来代表1个字符的普遍的编码方式，常用于串行通信。7位二进制(00～7F)与字符的对应关系见表3-5。S7可以使用的代码范围为31～7E、"DEL"(代码7F)不可以使用。

  ②复合数据

  复合数据是指字长大于2个字(32位)的数据，数据可以通过基本数据组合而成。S7可以使用的复合数据包括以下几类。

  a.数组。所谓数组(类型代号ARRAY)，是将同类型的基本数据进行组合而形成的单元数据，如表格数据等。

  b.结构。所谓结构(STRUCT)，是将不同类型的基本数据进行组合而形成的单元数据. c.字符串。所谓字符串(STRING)，是多个相同或不同字符(如ASCII码)的组合。字符串的默认长度为256字节，其中2字节用于存放字头，实际字符大可以到254个d.日期与时间。日期与时间(DATE-AND-TIME)用于存储实时时间，格式为年-月-日-时-分秒;占用4个字长(8个字节)，使用BCD码。其中，年、月、日、时、分、秒各为2位(占1个字节);毫秒为3位(占1.5个字节)。

  例如，2006年11月15日8点30分58秒的存储格式为：06-11-15-08：30：58.000。e.用户定义数据。编程人员可以将S7的以上各种数据类型进行重新组合，生成新的数据类型，这一数据类型称为"用户定义数据(User Defined Data Types)"，数据类型代号为UDT。

  ③参数

  在SIEMENS公司的S7系列PLC中，在逻辑块之间进行相互传递的数据称为参数。S7的参数分为“形式参数”与“实际参数”两类。

  在结构化编程时，为了使得某一功能块能够成为可以在同一PLC循环内多次调用的通用功能块，功能块中所使用的信号与数据不可以是“地址”或“数值”，它们只能以“符号地址”或“符号数据”的形式出现。调用通用功能块时，可以通过对这些“符号地址"或"符号数据"的不同赋值，在每次调用同一功能块时，得到不同的结果。

  被调用的功能块中所使用的“符号”称为形式参数(Format Parameter)，而在调用块中对“符号”所赋予的实际地址或实际数值称为实际参数(Actual Parameter)。

  如图3-22所示，图中的start、stop、run为形式参数，而l0.1、l0.2、Q0.1则为实际参数。

  在每次调用功能块前，用实际参数对块中所使用的形式参数赋值。实际参数与形式参数的数据类型一致，例如，当功能块中的形式参数定义的数据类型为"字(word)"时，则赋值的实际参数为字格式，如MWO、IWO、QWO等，而不能用M0.1、10.1、Q0.1或 MB0、IB0、QB0等进行赋值。

  S7中可以使用的参数类型有表3-6所示的几种。

PLC的编程及使用特点

 1．编程方法简单易学 

    梯形图是使用得多的PLC的编程语言，其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似，梯形图语言形象直观，易学易懂，熟悉继电器电路图的电气技术人员只需花几天时间就可以熟悉梯形图语言，并用来编制用户程序。

    梯形图语言实际上是一种面向用户的语言，PLC在执行梯形图程序时，将它“翻译”成汇编语言后再去执行。

  2．功能强，性能价格比高     

  一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非    常复杂的控制功能。与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性能价格比。PLC可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。 

  3．硬件配套，用户使用方便，适应性强 

  PLC产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。PLC的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。PLC带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和中小型交流接触器。 

  硬件配置确定后，通过修改用户程序，就可以方便快速地适应工艺条件的变化。 

  4．可靠性高，抗干扰能力强 

    传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良，容易出现故障。PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件，接线可减少到继电器控制系统的十分之一到百分之一，因触点接触不良造成的故障大为减少。   

    PLC使用了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，PLC大用户公认为可靠的工业控制设备之一。 

  5．系统的设计、安装、调试工作量少 

    PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。 

    PLC的梯形图程序可以用顺序控制设计法来设计。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，如果掌握了正确的设计方法，设计梯形图的时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。 

    可以在实验室模拟调试PLC的用户程序，输入信号用小开关来模拟，可通过PLC发光二极管观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。 

  6．维修工作量小，维修方便 

    PLC的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的信息方便地查明故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故障。 

  7．体积小，能耗低 

    对于复杂的控制系统，使用PLC后，可以减少大量的中间继电器和时间继电器，小型PIC的体积仅相当于几个继电器的大小，因此可将开关柜的体积缩小到原来的l/2~1/10。 

    PLC控制系统的配线比继电器控制系统的少得多，故可以省下大量的配线和附件，减少很多安装接线工时，加上开关柜体积的缩小，可以节省大量的费用。