PLC中存储器的数据类型与寻址方式.docx

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PLC中存储器的数据类型与寻址方式

PLC中存储器的数据类型与寻址方式

一、数据在存储器中的存储方式

1、数据格式及要求

A〉数据格式：

即指数据的长度和表示方式。

B〉要求：

S7-200对数据的格式有一定的要求，指令与数据之间的格式一致才能正常工作。

2、用一位二进制数表示开关量

A〉一位二进制数：

一位二进制数有0（OFF）和1（ON）两种不同的取值，分别对应于开关量（或数字量）的两种不同的状态。

B〉位数据的数据类型：

布尔（Bool）型。

C〉位地址：

由存储器标识符、字节地址和位号组成，如I3.4等。

D〉其它CPU存储区的地址格式：

由存储器标识符和起始字节号（一般取藕字节）组成，如VB100、VW100、VD100等。

3、多位二进制数（8421码）

A〉数及数制：

数用于表示一个量的具体大小。

根据计数方式的不同，有十进制（D）、二进制（B）、十六进制（H）和八进制等不同的计数方式。

B〉二进制数的表示：

在S7-200中用2#来表示二进制常数，例如“2#10111010”。

C〉二进制数的大小：

将二进制数的各位（从右往左第n位）乘以对应的位权（×2n-1），并将结果累加求和可得其大小。

例如：

2#10111010=1×27+0×26+1×25+1×24+1×23+0×22+1×21+0×20=186

4、十六进制数

A〉十六进制数的引入：

将二进制数从右往左每4位用一个十六进制数表示，可以实现对多位二进制数的快速准确的读写。

B〉不同进制数的表示方法：

（表3-2-1不同进制数的表示方法）C〉十六进制数的表示：

在S7-200中用16#来表示十六进制常数，例如“2#1010111001110101可转换为16#AEF7”。

D〉十六进制数的大小：

将十六进制数的各位（从右往左第n位）乘以对应的位权（×16n-1），并将结果累加求和可得其大小。

例如：

16#2F=2×161+15×160=47

5、数据长度：

字节（Byte）、字（Word）、双字（DoubleWord）

A〉字节（B）：

从0号位开始的连续8位二进制数称为一个字节。

B〉字（W）：

相邻的两个字节组成一个字的长度。

C〉双字（DW）：

相邻的四个字节组成一个双字的长度。

D〉字、双字长数据的存储特点：

高位存低字节、地位存于高字节。

6、负数（有符号数）的表示方法

A〉负数的表示：

PLC一般用二进制的补码来表示有符号数，其最高位为符号位（0——正数、1——负数）。

B〉绝对值相等的正负有符号数间的关系：

正数的补码是它本身。

C〉不同数据的取值范围：

（表3-2-2数据的位数与取值范围）

7、BCD码

A〉BCD码释义：

BCD码就是用四位二进制数的组合来表示1位十进制数，即用二进制编码的十进制数（BinaryCodedDecimalNumber）缩写。

例如十进制数23的BCD码为2#00100011或表示为16#23，但其8421码为2#00010111。

B〉BCD码的应用：

BCD码常用于输入输出设备，例如拨码开关输入的是BCD码，送给七段显示器的数字也是BCD码。

二、CPU的存储区

1、输入过程映象寄存器（I）

A〉输入过程映象寄存器（I）的作用：

在每次扫描周期的开始，CPU对物理输入点进行采样，并将采样值写入输入过程映象寄存器中。

B〉输入过程映象寄存器（I）的特点：

①只能由外部驱动，其常开、常闭触点使用次数不受限制；②可以按位、字节、字或双字来存取输入过程映象寄存器中的数据：

位：

I[字节地址].[位地址]如I0.1字节、字或双字：

I[长度][起始字节地址]如IB4

2、输出过程映象寄存器（Q）

A〉输出过程映象寄存器（Q）的作用：

在每次扫描周期的结尾，CPU将输出过程映象寄存器中的数值复制到物理输出点上。

B〉输出过程映象寄存器（Q）的特点：

①其常开、常闭触点使用次数不受限制；②可以按位、字节、字或双字来存取输出过程映象寄存器：

位：

Q[字节地址].[位地址]如Q1.1字节、字或双字：

Q[长度][起始字节地址]如QB5

3、全局变量存储区（V）

A〉变量存储区（V）的作用：

用于存储程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果，也可以用它来保存与工序或任务相关的其它数据。

B〉变量存储区（V）的特点：

①变量存储器在全局有效，可以被所有的POU存取；②可以按位、字节、字或双字来存取V存储区中的数据：

位：

V[字节地址].[位地址]如V10.2字节、字或双字：

V[长度][起始字节地址]如VW100

4、局部存储器（L）

A〉局部存储器（L）的作用：

S7-200有64个字节的局部存储器，其中60个可以用作临时存储器或者给子程序传递参数。

B〉局部存储器（L）的特点：

①S7--200给每个POU（程序组织单元）分配64个局部存储器；②局部存储器只在创建它的程序单元中有效，各程序不能访问别的程序的局部变量存储器。

③局部存储器在参数传递过程中不传递值，在分配时不被初始化，可能包含任意数值。

位：

L[字节地址].[位地址]如L0.0字节、字或双字：

L[长度][起始字节地址]如LB33

5、模拟量输入（AI）

A〉模拟量输入（AI）的作用：

S7-200将输入的模拟量值（如温度或电压）转换成1个字长（16位）的数字量，并将其存入（AI）区占一个字长的地址中。

B〉模拟量输入（AI）的作用：

①可以用区域标识符（AI）、数据长度（W）及字节的起始地址（必须用偶数字节地址如AIW0，AIW2，AIW4）来存取这些值。

②模拟量输入值为只读数据。

格式：

AIW[起始字节地址]如AIW4

6、模拟量输出（AQ）

A〉模拟量输出（AQ）的作用：

S7-200把1个字长（16位）数字值按比例转换为相应大小的电流或电压输出。

B〉模拟量输出（AQ）的特点：

①可以用区域标识符（AQ）、数据长度（W）及字节的起始地址（必须用偶数字节地址如AQW0，AQW2，AQW4）来改变这些值。

②模拟量输出值是只写数据。

格式：

AQW[起始字节地址]如AQW4

7、定时器存储区（T）

A〉定时器的作用：

定时器可用于时间累计，S7-200CPU中，有256个的定时器，其分辨率（时基增量）分为1ms、10ms和100ms三种。

B〉定时器有两个变量：

①当前值——16位有符号整数，存储定时器所累计的时间。

②定时器位——按照当前值和预置值的比较结果置位或者复位。

C〉定时器存储区（T）的特点：

①可以用定时器地址（T＋定时器号，如T37、T3等）来存取当前值和定时器位数据。

②位操作指令则是存取定时器位；如果使用字操作指令，则是存取定时器当前值。

格式：

T[定时器号]如T24

8、计数器存储区（C）

A〉计数器的作用：

计数器可以用于累计其输入端脉冲电平由低到高的次数。

在S7-200CPU中，有256个的计数器，分为三种类型—增计数；减计数；增/减计数。

B〉计数器有两种变量：

①当前值——16位有符号整数，存储累计值。

②计数器位——按照当前值和预置值的比较结果置位或者复位。

C〉计数器存储区（C）的特点：

①可以用计数器地址（C＋计数器号）来存取计数器的当前值和计数器位数据；②使用位操作指令则是存取计数器位；如果使用字操作指令，则是存取计数器当前值。

格式：

C[计数器号]如C24

9、高速计数器（HC）

A〉高速计数器（HC）的作用：

用于对高速事件计数；S7-200CPU222以上提供了6个高速计数器（HC0~HC5）供用户使用。

B〉高速计数器（HC）的特点：

①它独立于CPU的扫描周期；②高速计数器的当前计数值（32位的有符号整数）是只读数据，仅可以作为双字（32位）来寻址；③用指定存储器类型（HC）加上计数器号（如HC0）的寻址方式来存取高速计数器中的值；格式：

HC[高速计数器号]如HC1

10、累加器（AC）

A〉累加器（AC）的作用：

累加器是可以象存储器一样使用的读写设备。

例如，可以用它来向子程序传递参数，也可以从子程序返回参数，以及用来存储计算的中间结果。

S7--200提供4个32位累加器（AC0，AC1，AC2和AC3）。

B〉累加器（AC）的特点：

①可以按字节、字或双字的形式来存取累加器中的数值；②被访问的数据长度取决于存取累加器时所使用的指令。

格式：

AC[累加器号]如AC0

11、特殊存储器（SM）

A〉特殊存储器（SM）的作用：

SM位为CPU与用户程序之间传递信息提供了一种手段。

可以用这些位选择和控制S7-200CPU的一些特殊功能。

B〉特殊存储器（SM）的特点：

可以按位、字节、字或双字来存取SM位：

位：

SM[字节地址].[位地址]如SM0.1字节、字或者双字：

SM[长度][起始字节地址]如SMB86

12、位存储区（M）

A〉位存储（M）的作用：

可以用位存储区作为控制继电器来存储中间操作状态和控制信息。

B〉位存储（M）的特点：

可以按位、字节、字或双字来存取位存储区：

位：

M[字节地址].[位地址]如M26.7字节、字或双字：

M[长度][起始字节地址]如MD20

13、顺控继电器存储器（S）

A〉顺控继电器（SCR）的作用：

SCR提供控制程序的逻辑分段，用于组织设备的顺序操作。

B〉顺控继电器存储器（S）的特点：

①可用作顺控编程元件与顺序控制继电器指令配合使用；②或用作辅助继电器，可按位、字节、字或双字来存取S位。

位：

S[字节地址].[位地址]如S3.1字节、字或者双字：

S[长度][起始字节地址]如SB4

14、实数的格式

A〉实数及其应用：

实数（浮点数）可以表示为1.m×2e（式中m——尾数、e——指数），由32位单精度数表示，最高位为符号位，按照双字长度来存取；借助浮点数，S7-200可以表示范围在±1.175495×10-38~±3.402823×10+38内的任何一个数。

B〉实数的运算精度：

对于S7--200来说，浮点数精确到小数点后第六位。

15、字符串的格式

字符串指的是一系列字符，每个字符以字节的形式存储。

字符串的第一个字节定义了字符串的长度，也就是字符的个数。

一个字符串的长度可以是0到254个字符，再加上长度字节，一个字符串的最大长度为255个字节。

而一个字符串常量的最大长度为126字节。

16、常数表示法及范围

在S7--200的许多指令中，都可以使用常数值。

常数值可以是字节、字或者双字。

S7--200以二进制数的形式存储常数，也可以用十进制数、十六进制数、ASCII码或者实数（浮点数）来表示。

（表3-2-3常数表示法）

17、CPU存储器的范围和特性

A〉S7-200CPU存储器的范围：

（表3-2-4S7-200CPU存储器的范围与特性）B〉S7-200操作数范围：

（表3-2-5S7-200CPU操作数的范围）

三、直接寻址和间接寻址

1、寻址的概念

在PLC中地址是访问数据的依据，通过地址来访问数据的过程称为“寻址”。

几乎所有的指令和功能都与各种形式的寻址有关。

2、直接寻址

直接寻址即为指定了存储器的区域、长度和位置的寻址方式，用于一般的数字量控制系统的编程中。

如VW100表示存取VB100、VB101组成的两个字。

3、用指针对S7-200存储区间接寻址

A〉间接寻址：

①间接寻址的概念——是指用指针来访问存储区数据。

②指针作用及其特点：

指针以双字的形式存储其它存储区的地址，指针也可以作为参数传递到子程序中。

只能用V存储器、L存储器或者累加器寄存器（AC1、AC2、AC3）作为指针。

S7-200允许指针访问以下存储区：

I、Q、V、M、S、AI、AQ、SMT（仅限于当前值）和C（仅限于当前值）；但不能访问单独的位，也不能访问HC或者L存储区。

B〉建立间接寻址的指针：

要建立一个指针，必须以双字的形式，将需要间接寻址的存储器地址移动到指针中；具体做法是用“&”符号加上要访问的存储区地址来建立一个指针。

（“&”符号开头表明指令的操作数是存储区的地址，而不是将其内容。

）C〉用指针存取数据：

当指令中的操作数是指针时，应该在操作数前面加上“＊”号。

D〉修改指针：

由于指针是一个32位的数据，要用双字指令来改变指针的数值；简单的数学运算，如加法指令