西門子6ES7216-2AD23-0XB8

西門子PLC S7-200的數(shù)據(jù)類型

 

1、基本數(shù)據(jù)類型

基本數(shù)據(jù)類型由以下幾種：

1.1、位（bit)

定義為BOOL（布爾型），只有兩個(gè)值：0 或 1。如：I0.0，Q0.1，M0.0，V0.1 等。

1.2、字節(jié)（Byte）

定義一個(gè)字節(jié)（Byte）等于8 位（Bit），其中0位為低位，7 位為高位。

如：IB0（包括 I0.0～I(xiàn)0.7 位），QB0（包括Q0.0～Q0.7 位），MB0，VB0 等。

用十六進(jìn)制表示的范圍為：00～FF，用十進(jìn)制表示的范圍為 0～255。

1.3、字（Word)

定義相鄰的兩字節(jié)（Byte）組成一個(gè)字（Word），表示一個(gè)無(wú)符號(hào)整數(shù)，所以一個(gè)字為16位。

如：IW0 由 IB0 和 IB1 組成的，其中I是輸入映象寄存器，W表示字，0是字的起始字節(jié)。特別注意的是：起始字節(jié)必須是偶數(shù)。

字的范圍為十六進(jìn)制的 0000～FFFF，十進(jìn)制的 0～65536。

在編程時(shí)，如果已經(jīng)使用 IW0，如果想再用 IB0或 IB1，就要特別慎重，避免重復(fù)定義。

 

1.4、雙字（DoubleWord）

相鄰的兩個(gè)字（Word）組成一個(gè)雙字，來(lái)表示一個(gè)無(wú)符號(hào)數(shù)。因此，雙字為 32 位。

如：MD100 是由 MW100 和 MW102 組成的，其中M是位存儲(chǔ)區(qū)，D表示雙字，100是雙字的起始字節(jié)。特別注意的是：雙字的起始字節(jié)也必須是偶數(shù)。

雙字的范圍為十六進(jìn)制的 0000～FFFFFFFF（即十進(jìn)制的 0～4294967295）。

在編程時(shí)如果已經(jīng)使用了MD100，如果再用 MW100或MW102，就要特別慎重，避免重復(fù)定義。

特別注意：以上的字節(jié)、字和雙字?jǐn)?shù)據(jù)類型均為無(wú)符號(hào)數(shù)，即只有正數(shù)，沒(méi)有負(fù)數(shù)。

1.5、16位整數(shù)（INT，Integer）

整數(shù)為有符號(hào)數(shù)，高位為符號(hào)位，1表示負(fù)數(shù)，0表示正數(shù)。范圍為－32768～32767。

1.6、32 位整數(shù)（DINT，DoubleInteger）

32 位整數(shù)和16位整數(shù)一樣，為有符號(hào)數(shù)，高位為符號(hào)位，1表示負(fù)數(shù)，0表示正數(shù)。范圍為－2147483648～2147483647。

 

1.7、浮點(diǎn)數(shù)（R，Real）

浮點(diǎn)數(shù)為 32 位，可以用來(lái)表示小數(shù)。浮點(diǎn)數(shù)可以為：1.m×2e。

2、復(fù)合數(shù)據(jù)類型

用戶通過(guò)復(fù)合基本數(shù)據(jù)類型而生成就是復(fù)合數(shù)據(jù)類型。

復(fù)合數(shù)據(jù)類型包括以下幾種：

2.1、數(shù)組（ARRAY）

將一組同一類型的數(shù)據(jù)組合在一起組成一個(gè)單位就是數(shù)組。

2.2、結(jié)構(gòu)（STRUCT）

將一組同不同類型的數(shù)據(jù)組合在一起組成一個(gè)單位就是結(jié)構(gòu)。

2.3、字符串（STRING）

字符串是由多 254 個(gè)字符組成的一維數(shù)組。

2.4、日期和時(shí)間（DATE-AND-TIME）

用于存儲(chǔ)年、月、日、時(shí)、分、秒、毫秒和星期的數(shù)據(jù)。占用 8 個(gè)字節(jié)，BCD 編碼。

星期天代碼為1，星期一～星期六代碼分別是 2～7。

如：DT＃2004_07_15_12:30:15.200 為 2004 年 7 月 15 日 12 時(shí) 30 分 15.2 秒。

2.5、用戶定義的數(shù)據(jù)類型（UDT，User-DefinedDataType）

由用戶將基本數(shù)據(jù)類型和復(fù)合數(shù)據(jù)類型組合在一起形成的數(shù)據(jù)類型。

可以在數(shù)據(jù)塊DB和變量聲明表中定義復(fù)合數(shù)據(jù)類型。

3、數(shù)據(jù)類型匯總表格

4、舉例說(shuō)明

對(duì)于有符號(hào)的整數(shù)來(lái)說(shuō)，高位用作符號(hào)位，余下的位才是數(shù)值部分。

下面以有符號(hào)整數(shù)INT來(lái)舉例說(shuō)明其數(shù)值范圍為什么是-32768-32767？

高位是符號(hào)位，0為“+”、1為“-，去掉一個(gè)符號(hào)位后，余下的數(shù)據(jù)只有15位。

15位二進(jìn)制1對(duì)應(yīng)的整數(shù)大正整數(shù)為2^15-1=32767，大值為+32767，對(duì)應(yīng)二進(jìn)制：0111 1111 1111 1111。即十進(jìn)制范圍：0~32767；

15位二進(jìn)制1對(duì)應(yīng)的整數(shù)大負(fù)整數(shù)為-2^15=-32768，大值為-32768，對(duì)應(yīng)二進(jìn)制：1111 1111 1111 1111。即十進(jìn)制范圍：-32768~-1

PLC的各個(gè)部件，包括CPU、電源、I/O等均采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由機(jī)架和電纜將各模塊連接起來(lái)，由于配置靈活，使擴(kuò)展、維護(hù)更加方便。另外，PLC的接線十分方便，只需將輸入信號(hào)的設(shè)備（如按鈕、開(kāi)關(guān)等）與PLC的輸入端子相連，將接受控制的執(zhí)行元件（接觸器、電磁閥等）與輸出端子相連即可。調(diào)試工作大部分是室內(nèi)調(diào)試，用模擬開(kāi)關(guān)模擬輸入信號(hào)，其輸入狀態(tài)和輸出狀態(tài)可以觀察PLC上相應(yīng)的發(fā)光二極管，可以根據(jù)它進(jìn)行測(cè)試、排錯(cuò)和修改[2

二進(jìn)制接口和模擬量接口

模擬量接口和二進(jìn)制接口用于在單個(gè)功能塊之間進(jìn)行信號(hào)交換：

? 模擬量接口用于“模擬量”信號(hào)的連接（例如：MOP 輸出轉(zhuǎn)速）

? 二進(jìn)制接口用于數(shù)字量信號(hào)的連接（例如：指令“提高 MOP”）

圖 A-3

二進(jìn)制輸入/輸出和模擬量輸入/輸出的符號(hào)

二進(jìn)制互聯(lián)輸出／模擬量互聯(lián)輸出（CO/BO）是將多個(gè)二進(jìn)制輸出合并成一個(gè)“字”的參數(shù)

（例如：r0052 CO/BO:狀態(tài)字 1），該字中的每一位都表示一個(gè)數(shù)字量（二進(jìn)制）信號(hào)。這

種合并減少了參數(shù)的數(shù)量，簡(jiǎn)化了參數(shù)設(shè)置。

二進(jìn)制互聯(lián)輸出或模擬量互聯(lián)輸出（CO、BO 或者 CO/BO）可以多次使用。

信號(hào)互聯(lián)

什么時(shí)候需要互聯(lián)變頻器中的信號(hào)？

修改了變頻器中的信號(hào)互聯(lián)后，可以調(diào)整變頻器以適合不同的應(yīng)用需求。這些不一定是高度

復(fù)雜的任務(wù)。

示例 1：重新定義一個(gè)數(shù)字量輸入端。

示例 2：將固定轉(zhuǎn)速設(shè)定值切換為模擬量輸入。

借助 BICO 技術(shù)進(jìn)行 BICO 模塊連接的原理

信號(hào)互聯(lián)原理：信號(hào)來(lái)自哪里？

兩個(gè) BICO 模塊之間通過(guò)一個(gè)模擬量接口或二進(jìn)制接口以及一個(gè) BICO 參數(shù)進(jìn)行互聯(lián)。一個(gè)

功能塊的輸入端連到另一個(gè)功能塊的輸出端：在 BICO 參數(shù)中輸入各個(gè)模擬量接口或二進(jìn)制

接口的參數(shù)號(hào)，其輸出信號(hào)會(huì)提供給 BICO 參數(shù)。

修改信號(hào)互聯(lián)需要多么小心？

記錄所有改動(dòng)。之后只可通過(guò)分析參數(shù)列表來(lái)分析設(shè)置的信號(hào)互聯(lián)。

其他信息參見(jiàn)何處？

? 在參數(shù)列表中可以找到所有二進(jìn)制和模擬量接口。

? 功能圖清晰完整地展示了所有信號(hào)互聯(lián)的出廠設(shè)置及設(shè)置方法

具體地講，PLC有五個(gè)方面的方便：

（1）配置方便：可接控制系統(tǒng)的需要確定要使用哪家的 PLC，那種類型的，用什么模塊，要多少模塊，確定后，到市場(chǎng)上定貨購(gòu)買即可。

（2）安裝方便：PLC硬件安裝簡(jiǎn)單，組裝容易。外部接線有接線器，接線簡(jiǎn)單，而且一次接好后，更換模塊時(shí)，把接線器安裝到新模塊上即可，都不必再接線。內(nèi)部什么線都不要接，只要作些必要的DIP開(kāi)關(guān)設(shè)定或軟件設(shè)定，以及編制好用戶程序就可工作。

（3）編程方便：PLC內(nèi)部雖然沒(méi)有什么實(shí)際的繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器，但它通過(guò)程序（軟件）與系統(tǒng)內(nèi)存，這些器件卻實(shí)實(shí)在在地存在著。其數(shù)量之多是繼電器控制系統(tǒng)難以想象的。即使是小型的PLC，內(nèi)部繼電器數(shù)都可以千計(jì)，時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)也以百計(jì)。而且，這些繼電器的接點(diǎn)可無(wú)限次地使用。PLC內(nèi)部邏輯器件之多，用戶用起來(lái)已不感到有什么限制。考慮的只是入出點(diǎn)。而這個(gè)內(nèi)部入出點(diǎn)即使用得再多，也無(wú)關(guān)緊要。大型PLC的控制點(diǎn)數(shù)可達(dá)萬(wàn)點(diǎn)以上，哪有那么大的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)？若實(shí)在不夠，還可聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行控制，不受什么限制。PLC的指令系統(tǒng)也非常豐富，可毫不困難地實(shí)現(xiàn)種種開(kāi)關(guān)量，以及模擬量的控制。PLC還有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的內(nèi)存區(qū)，可存儲(chǔ)控制過(guò)程的所有要保存的信息。

總之，由于PLC功能之強(qiáng)，發(fā)揮其在控制系統(tǒng)的作用，所受的限制已不是PLC本身，而是人們的想象力，或與其配套的其它硬件設(shè)施了。

PLC的外設(shè)很豐富，編程器種類很多，用起來(lái)都較方便，還有數(shù)據(jù)監(jiān)控器，可監(jiān)控PLC的工作。使用PLC的軟件也很多，不僅可用類似于繼電電路設(shè)計(jì)的梯形圖語(yǔ)言，有的還可用BASIC語(yǔ)言、C語(yǔ)言，以至于自然語(yǔ)言。這些也為PLC編程提供了方便。

PLC的程序也便于存儲(chǔ)、移植及再使用。某定型產(chǎn)品用的PLC的程序完善之后，凡這種產(chǎn)品都可使用。生產(chǎn)一臺(tái)，拷貝一份即可。這比起繼電器電路臺(tái)臺(tái)設(shè)備都要接線、調(diào)試，要省事及簡(jiǎn)單得多。

（4）維修方便

①PLC工作可靠，出現(xiàn)故障的情況不多，這大大減輕了維修的工作量。這在講述PLC的第三個(gè)特點(diǎn)時(shí)，還將進(jìn)一步介紹。

②即使PLC出現(xiàn)故障，維修也很方便。這是因?yàn)镻LC都設(shè)有很多故障提示信號(hào)，如PLC支持內(nèi)存保持?jǐn)?shù)據(jù)的電池電壓不足，相應(yīng)的就有電壓低信號(hào)指示。而且，PLC本身還可作故障情況記錄。所以，PLC出了故障，很易診斷。同時(shí)，診斷出故障后排故也很簡(jiǎn)單。可按模塊排故，而模塊的備件市場(chǎng)可以買到，進(jìn)行簡(jiǎn)單的更換就可以。至于軟件，調(diào)試好后不會(huì)出故障，再多只要依據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整，使之完善就是了。

（5）改用方便：PLC用于某設(shè)備，若這個(gè)設(shè)備不再使用了，其所用的PLC還可給別的設(shè)備使用，只要改編一下程序，就可辦到。如果原設(shè)備與新設(shè)備差別較大，它的一些模塊還可重用。

3.工作可靠

用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制是非常可靠的。這是因?yàn)镻LC在硬件與軟件兩個(gè)方面都采取了很多措施，確保它能可靠工作。事實(shí)上，如果PLC工作不可靠，就無(wú)法在工業(yè)環(huán)境下運(yùn)用，也就不成其為PLC了。

1）在硬件方面：PLC的輸入輸出電路與內(nèi)部CPU是電隔離。其信息靠光耦器件或電磁器件傳遞。而且，CPU板還有抗電磁干擾的屏蔽措施。故可確保PLC程序的運(yùn)行不受外界的電與磁干擾，能正常地工作。

PLC使用的元器件多為無(wú)觸點(diǎn)的，而且為高度集成的，數(shù)量并不太多，也為其可靠工作提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造工藝上，為使PLC能安全可靠地工作，也采取了很多措施，可確保PLC耐振動(dòng)、耐沖擊。使用環(huán)境溫度可高達(dá)攝氏50多度，有的PLC可高達(dá)80～90度。

有的PLC的模塊可熱備，一個(gè)主機(jī)工作，另一個(gè)主機(jī)也運(yùn)轉(zhuǎn)，但不參與控制，僅作備份。一旦工作主機(jī)出現(xiàn)故障，熱備的可自動(dòng)接替其工作。

還有更進(jìn)一步冗余的，采用三取一的設(shè)計(jì)，CPU、I/O模塊、電源模塊都冗余或其中的部分冗余。三套同時(shí)工作，最終輸出取決于三者中的多數(shù)決定的結(jié)果。這可使系統(tǒng)出故障的機(jī)率幾乎為零，做到萬(wàn)無(wú)一失。當(dāng)然，這樣的系統(tǒng)成本是很高的，只用于特別重要的場(chǎng)合，如鐵路車站的道叉控制系統(tǒng)。

2）在軟件方面：PLC的工作方式為掃描加中斷，這既可保證它能有序地工作，避免繼電控制系統(tǒng)常出現(xiàn)的“冒險(xiǎn)競(jìng)爭(zhēng)”，其控制結(jié)果總是確定的；而且又能應(yīng)急處理急于處理的控制，保證了PLC對(duì)應(yīng)急情況的及時(shí)響應(yīng)，使PLC能可靠地工作。

為監(jiān)控 PLC運(yùn)行程序是否正常，PLC系統(tǒng)都設(shè)置了“看門狗”（Watching dog）監(jiān)控程序。運(yùn)行用戶程序開(kāi)始時(shí)，先清"看門狗"定時(shí)器，并開(kāi)始計(jì)時(shí)。當(dāng)用戶程序一個(gè)循環(huán)運(yùn)行完了，則查看定時(shí)器的計(jì)時(shí)值。若超時(shí)（一般不超過(guò)100ms），則報(bào)警。嚴(yán)重超時(shí)，還可使PLC停止工作。用戶可依報(bào)警信號(hào)采取相應(yīng)的應(yīng)急措施。定時(shí)器的計(jì)時(shí)值若不超時(shí)，則重復(fù)起始的過(guò)程，PLC 將正常工作。顯然，有了這個(gè)"看門狗"監(jiān)控程序，可保證PLC用戶程序的正常運(yùn)行，可避免出現(xiàn)"死循環(huán)"而影響其工作的可靠性。

PLC還有很多防止及檢測(cè)故障的指令，以產(chǎn)生各重要模塊工作正常與否的提示信號(hào)。可通過(guò)編制相應(yīng)的用戶程序，對(duì)PLC的工作狀況，以及PLC所控制的系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，以確保其可靠工作。

PLC每次上電后，還都要運(yùn)行自檢程序及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化。這是系統(tǒng)程序配置了的，用戶可不干預(yù)。出現(xiàn)故障時(shí)有相應(yīng)的出錯(cuò)信號(hào)提示。

正是PLC在軟、硬件諸方面有強(qiáng)有力的可靠性措施，才確保了PLC具有可靠工作的特點(diǎn)。它的平均無(wú)故障時(shí)間可達(dá)幾萬(wàn)小時(shí)以上；出了故障平均修復(fù)時(shí)間也很短，幾小時(shí)以至于幾分鐘即可。

曾有人做過(guò)為什么要使用 PLC的問(wèn)卷調(diào)查。在回答中，多數(shù)用戶把PLC工作可靠作為選用它的主要原因，即把PLC能可靠工作，作為它的指標(biāo)