探讨PLC变量的数据类型及数值范围

PLC是工业控制不可缺少的自动化核心设备，要想学好PLC就必须要先了解数据类型。数据类型是所有自动化软件的编程基础，只有熟练掌握，才能随心所欲的驾驭。下面我们就以西门子S7-200为例，详细讲述这些常用的数据类型。

siemens PLC

1、基本数据类型

基本数据类型由以下几种：

1.1、位（bit) 

定义为BOOL（布尔型），只有两个值：0 或 1。如：I0.0，Q0.1，M0.0，V0.1 等。

1.2、字节（Byte）

定义一个字节（Byte）等于8 位（Bit），其中0位为最低位，7 位为最高位。

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

用十六进制表示的范围为：00～FF，用十进制表示的范围为 0～255。

字节

1.3、字（Word) 

定义相邻的两字节（Byte）组成一个字（Word），表示一个无符号整数，所以一个字为16位。

如：IW0 由 IB0 和 IB1 组成的，其中I是输入映象寄存器，W表示字，0是字的起始字节。特别注意的是：起始字节必须是偶数。

字的范围为十六进制的 0000～FFFF，十进制的 0～65536。

在编程时，如果已经使用 IW0，如果想再用 IB0或 IB1，就要特别慎重，避免重复定义。

字

1.4、双字（Double Word）

相邻的两个字（Word）组成一个双字，来表示一个无符号数。因此，双字为 32 位。

如：MD100 是由 MW100 和 MW102 组成的，其中M是位存储区，D表示双字，100是双字的起始字节。特别注意的是：双字的起始字节也必须是偶数。

双字的范围为十六进制的 0000～FFFFFFFF（即十进制的 0～4294967295）。

在编程时如果已经使用了MD100，如果再用 MW100或MW102，就要特别慎重，避免重复定义。

双字

特别注意：以上的字节、字和双字数据类型均为无符号数，即只有正数，没有负数。

1.5、16位整数（INT，Integer）

整数为有符号数，最高位为符号位，1表示负数，0表示正数。范围为－32768～32767。

正整数

1.6、32 位整数（DINT，Double Integer）

32 位整数和16位整数一样，为有符号数，最高位为符号位，1表示负数，0表示正数。范围为－2147483648～2147483647。

负整数

1.7、浮点数（R，Real）

浮点数为 32 位，可以用来表示小数。浮点数可以为：1.m×2e。

单精度浮点数

2、复合数据类型

用户通过复合基本数据类型而生成就是复合数据类型。

复合数据类型包括以下几种：

2.1、数组（ARRAY）

将一组同一类型的数据组合在一起组成一个单位就是数组。

2.2、结构（STRUCT）

将一组同不同类型的数据组合在一起组成一个单位就是结构。

2.3、字符串（STRING）

字符串是由最多 254 个字符组成的一维数组。

2.4、日期和时间（DATE-AND-TIME）

用于存储年、月、日、时、分、秒、毫秒和星期的数据。占用 8 个字节，BCD 编码。

星期天代码为1，星期一～星期六代码分别是 2～7。

如：DT＃2004_07_15_12:30:15.200 为 2004 年 7 月 15 日 12 时 30 分 15.2 秒。

2.5、用户定义的数据类型（UDT，User-Defined Data Type）

由用户将基本数据类型和复合数据类型组合在一起形成的数据类型。

可以在数据块DB和变量声明表中定义复合数据类型。

3、数据类型汇总表格

4、举例说明

对于有符号的整数来说，最高位用作符号位，余下的位才是数值部分。

下面以有符号整数INT来举例说明其数值范围为什么是-32768-32767？

最高位是符号位，0为"+"、1为"- ，去掉一个符号位后，余下的数据只有15位。

15位二进制1对应的整数最大正整数为2^15-1=32767，最大值为+32767，对应二进制：0111 1111 1111 1111。即十进制范围：0~32767；

15位二进制1对应的整数最大负整数为-2^15=-32768，最大值为-32768，对应二进制：1111 1111 1111 1111。即十进制范围：-32768~-1；

西门子PLC

其实，数据类型简单也复杂，尤其是自定义数据类型。看得懂，并不代表你能在编程过程中能正确使用。只有自己动手编程，对不同的数据类型进行定义和使用，才能有深入地理解和掌握。当你对数据类型充分理解后，就可以学习数据的寻址。坚持不懈的学习和实际编程，才会有可能成为变成专家。

西门子PLC变量的分类与使用范围

西门子PLC变量的分类有哪些？西门子plc可以使用的“程序变量”包括程序参数、局部变量(又称临时变量Temp)、静态变量(Stat)3种基本类型。

(1)程序参数

S7的程序参数用于传递逻辑块之间的数据。当采用调用式结构时，应通过参数定义执行被调用的逻辑块所需要的数据：也可以通过参数将被调用的逻辑块的执行结果返回给调用的块。

在S7中，从参数的用途与功能上，程序参数可以分为输入参数(IN)、输出参数(OUT)、输入/输出参数(IN OUT)3种;从参数的性质上可以分为形式参数(Format Parameter)与实际参数( Actual Parameter)2种。

①输入参数(IN)：它是逻辑块执行所需要的基本输入参数，在逻辑块中只能进行“读”操作，必须由调用它的其他逻辑块予以赋值。

例如，在图11-2.1中，信号A、B在逻辑块中为“触点”信号，它必须由调用它的块将其定义为IO.1、I0.2或Il.l、I1.2等具体而明确的输入地址(可以是绝对地址或符号地址，参见图11-2.2)。

②输出参数(OUT)：它是逻辑块执行结果存储所需要的基本输出参数，在逻辑块中只能进行“写”操作，必须由调用它的其他逻辑块定义地址，执行结果可以用于其他逻辑块。

例如，在图11-2.2中的信号C在逻辑块中为输出“线圈”信号，同样必须由调用它的逻辑块将其定义为QO.1或Ql.l等具体而明确的输出地址(可以是绝对地址或符号地址，参见图11-2.2)。

③输入/输出参数(IN- OUT):它是逻辑块执行所需要的基本输入/输出参数，在逻辑块中可以进行“读/写”操作，在逻辑块中一方面要求有“初始值”输入(初始值可以在变量表中设定)，另一方面又可以进行结果输出。因此，必须由调用它的其他逻辑块或变量表给定“初始值”;但在逻辑块的执行过程中将改变参数值，改变后的输入/输出参数同样可以用于其他逻辑块。

例如，在图11-2.2中的D在逻辑块中需要进行加“1”运算，它必须由调用它的块给定初始值( MW10)，运算结果同时又保存在MW10中(参见图11-2.2)。

④形式参数与实际参数：在使用了变量后，功能块中所使用的信号与数据只能以“符号”的形式出现，如图11-2.2中的A、B、C、D等，这些“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，如图11-2.2中的IO.1、I0.2、QO.1、MW10等称为实际参数(Actual Parameter)。

(2)局部变量

S7中的局部变量又称为“临时变量(Temporary)”，它用于存储逻辑块内部中间状态暂存的寄存器(堆栈L)，堆栈的状态仅在所在的逻辑块内部生效，不可以用于其他逻辑块。

(3)静态变量

静态变量( Static)只能用于功能块FB，它存储在与功能块配套的即时数据块DI中，仅对所调用的FB块有效，结果可以记忆，但只能与FB配套使用，不能用于其他逻辑块。

(4)变量的使用范围

程序变量在逻辑块中的使用有规定的范围，具体如下：

组织块OB:只能使用临时变量(Temp);

程序块FC：可以使用临时变量(Temp)与程序参数输入(IN)、输出(OUT)与输入/输出(IN_OUT)：

功能块FB:可以使用全部变量。

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