西门子6ES7212-1AB23-0XB8产品特点

西门子6ES7212-1AB23-0XB8产品特点

S7-300的数据类型分以下三种：基本数据类型、复合数据类型和参数类型。

　　一、基本数据类型

　　1、位（bit)

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

　　2、字节（Byte）

　　一个字节（Byte）等于8位（Bit），其中0位为低位，7位为高位。如：IB0（包括I0.0～I0.7位），QB0（包括Q0.0～Q0.7位），MB0，VB0等。范围：00～FF（十进制的0～255）。

　　3、字（Word)

　　相邻的两字节（Byte）组成一个字（Word），来表示一个无符号数，因此，字为16位。如：IW0是由IB0和IB1组成的，其中I是区域标识符，W表示字，0是字的起始字节。需要注意的是，字的起始字节（如上例中的“0”）都必须是偶数。字的范围为十六进制的0000～FFFF（即十进制的0～65536）。在编程时要注意，如果已经用了IW0，如再用IB0或IB1要特别加以小心。

　　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是区域标识符，D表示双字，100是双字的起始字节。需要注意的是，双字的起始字节（如上例中的“100”）和字一样，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）。在编程时要注意，如果已经用了MD100，如再用MW100或MW102要特别加以小心。

　　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。

　　5、16位整数（INT，Integer）

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

　　6、32位整数（DINT，Double Integer）

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

　　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，其存储结构如图所示：

　　8、常数的表示方法

　　常数可以是字节、字或双字，CPU以二进制方式存储，也可以用十进制，十六进制ASCII码或浮点数形式来表示。如下图所示：　

　　说明：（1）S5T＃格式为：S5T＃aD_bH_cM_dS_eMS,其中a，b，c，d，e分别是日，小时，分，秒和毫秒的数值，输入时可以省掉下划线，如表中所示。

　　（2）D＃取值范围为：D＃1990_1_1～D＃2168_12_31。

　　二、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：

　　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、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。

　　3、字符串（bbbbbb）

　　字符串是由多254个字符组成的一维数组。

　　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。

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

　　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。

　　三、参数类型

　　是为在逻辑块之间传递参数的形参（bbbbal bbbbbeter，形式参数）定义的数据类型。

IEC61131-3的编程语言包括图形化编程语言和文本化编程语言。图形化编程语言包括：梯形图（LD－Ladder Diagram）、功能块图（FBD － Function Block Diagram）、顺序功能图（SFC － Sequential Function Chart）。文本化编程语言包括：指令表(IL-Instruction List)和结构化文本 (ST-Strutured Text)。IEC61131-3的编程语言是IEC工作组对世界范围的PLC厂家的编程语言合理地吸收、借鉴的基础上形成的一套针对工业控制系统的国际编程语言标准，它不但适用于PLC系统，而且还适用于更广泛的工业控制领域；IEC61131-3 的编程工具提供对现场总线系统的支持，并对现场总线装置的软件设计产生了很大影响。 字串1

本专题将分两部分介绍IEC61131-3的编程语言，本文是IEC61131-3编程语言的部分，重点介绍IEC61131-3的两种文本化编程语言；第二部分重点介绍IEC61131-3的两种三种图形化编程语言，将在下一篇文章作介绍。

字串6

一、结构化文本（ST） 字串5

结构化文本（ST）是一种的文本语言，可以用来描述功能，功能块和程序的行为，还可以在顺序功能流程图中描述步、动作和转变的行为。

字串5

结构化文本（ST）语言表面上与PASCAL语言很相似，但它是一个专门为工业控制应用开发的编程语言，具有很强的编程能力用于对变量赋值、回调功能和功能块、创建表达式、编写条件语句和迭代程序等。结构化文本（ST）非常适合应用在有复杂的算术计算的应用中。

字串9

结构化文本（ST）程序格式自由，可以在关键词与标识符之间任何地方插入制表符、换行字符和注释。对于熟悉计算机语言开发的人员来说，结构化（ST）语言更是易学易用。此外，结构化文本（ST）语言还易读易理解，特别是用有实际意义的标识符、批注来注释时，更是这样。

字串1

1.1 操作符 字串2

结构化文本（ST）定义了一系列操作符用于实现算术和逻辑运算，如逻辑运算符：AND,&,XOR,OR; 算术运算符：<, >, <=, >=, =, <>, +, -, MOD, / 等，此外，还定义了这些操作符的优先级。如下是操作符预算的两个例子：

字串7

Start ：= Oilpress AND Stream AND Pump; 字串8

V : = K*(-W*T) 字串7

1.2 赋值语句

字串9

结构化文本（ST）程序既支持很简单的赋值语句，如 X:=Y, 也支持很复杂的数组或结构赋值，如Profile[3]:=10.3+SQRT((Rate+2.0)), Alarm.TimeOn:=RCT1.CDT。

字串1

1.3在程序中调用功能块

字串1

在结构化文本（ST）程序中可以直接调用功能块。功能块在被调用以前，输入参数被分配为缺省值；在调用后，输入参数值保留为后一次调用的值。功能块调用的格式如下： 字串9

FunctionBlockInstance(

字串8

bbbbbbbbbbeter1:=Valuebbbbbbbbbb1, 字串7

bbbbbbbbbbeter2:=Valuebbbbbbbbbb2, …);

字串7

Valuebbbbbbbbbb1……ValuebbbbbbbbbbN是符合功能块数据类型输入变量，bbbbbbbbbbeter1……bbbbbbbbbbeterN功能块的输入参数。FunctionBlockInstance是要调用的功能块。 字串8

1.4结构化文本（ST）程序中的条件语句

字串2

条件语句的功能是，某一条件满足时执行相应的选择语句。结构化文本（ST）有如下的条件语句： 字串6

IF …THEN…ELSE条件语句 字串2

该选择语句依据不同的条件分别执行相应THEN及ELSE语句。该条件语句可以嵌套入另一条件语句中，以实现更复杂的条件语句。条件语句的格式如下： 字串1

IF THEN 字串5

  字串9

ELSE

字串1

< statements2…> 字串7

END_IF;

字串6

“boolean bbbbbbbbbb”可以是“true”或“false”，根据“true”或“false”的情况，程序执行相应的statements1或statements2语句。 字串7

CASE 条件语句 字串4

该选择语句的执行方向取决于CASE语句的条件, 并有一返回值。实例见后的应用举例。该条件语句的格式如下： 字串6

CASEOF 字串1

< integer selector value1> : < statements1…>

字串9

< integer selector value2> : < statements2…>

字串3

……

字串9

ELSE 字串5

< statements …> 字串1

END_CASE; 字串3

“integer bbbbbbbbbb”可以是一个数值，根据数值的不同执行相应的statements1或statements2等语句。 字串5

1.5 结构化文本（ST）程序中的迭代语句 字串8

迭代语句适用于需要一条或多条语句重复执行许多次的情况，迭代语句的执行取决于某一变量或条件的状态。应用迭代语句应避免迭代死循环的情况。 字串8

FOR…DO 字串8

该迭代格式语句允许程序依据某一整型变量迭代。该迭代格式语句格式如下： 字串2

FOR 字串4

TO 字串8

BY DO 字串3

字串4

END_FOR

字串2

“initialize iteraion variable”是迭代开始的计数值，“final value bbbbbbbbbb” 迭代结束的计数值。迭代从“initialize iteraion variable”开始，每迭代一次，计数值增加“increment bbbbbbbbbb”，计数值增加到“final value bbbbbbbbbb”，迭代结束。 字串8

结构化文本（ST）程序中还有其它的迭代语句，如WHILE … DO，REPEAT … UNTIL等，迭代原理与FOR…DO 格式基本相同。此外，结构化文本（ST）的迭代语句中还有EXIT，RETURN两种格式，分别用于程序的返回和退出。

字串7

1.6 编程举例：用结构化文本（ST）程序编功能块 字串2

本程序是一用结构化文本（ST）程序编功能块的例子。该实例描述的是如何用功能块控制箱体中的流体，箱体可以通过阀门被注满和倒空，如图所示，箱体的重量由一个称重单元监视。功能块通过比较两个输入值FullWeight和EmptyWeight以确定箱体是满的还是空的。 字串7

  字串2

该功能块提供了一个“Command”输入，该输入有四种状态，1.给箱体加水；2. 保持不变；3.起动“Stirrer”；4. 清空箱体。实现该功能块算法的结构化文本（ST）程序如下： 字串2

（*箱体状态*） 字串6

TYPE_T_STATE: (FULL,NOT_FULL,EMPTIED);END_TYPE; 字串8

（*阀门状态*） 字串7

TYPE_T_VALVE: (OPEN,SHUT);END_TYPE; 字串5

FUNCTION_BLOCK TankControl

字串6

VAR_IN (**) 字串5

Command:SINT; 字串6

Weight :REAL;

字串8

FullWeight,EmptyWeight : REAL; 字串2

END_VAR

字串9

VAR_OUT (**)

字串7

FillValve :T_VALVE:=SHUT;

字串9

EmptyValve :T_VALVE:=SHUT;

字串6

StirSpeed ：REAL:=0.0; 字串7

END_VAR 字串6

VAR 字串7

State :=T_STATE :=EMPTYIED;

字串2

END_VAR

二、指令表（IL-Instruction List）

IEC61131-3的指令表（IL-Instruction List）语言是一种低级语言，与汇编语言很相似，是在借鉴、吸收世界范围的PLC厂商的指令表语言的基础上形成的一种标准语言，可以用来描述功能，功能块和程序的行为，还可以在顺序功能流程图中描动作和转变的行为。 字串9

指令表语言能用于调用，如有条件和无条件地调用功能块和功能，还能执行赋值以及在区段内执行有条件或无条件的转移。指令表语言不但简单易学，而且非常容易实现，可不通过编译和连编就可以下载到PLC。IEC61131-3的其它语言如功能块图、结构化文本等都可以转换为指令表语言。 字串8

2.1指令表语言结构 字串9

指令表语言是由一系列指令组成的语言。每条指令在新一行开始，指令由操作符和紧随其后的操作数组成，操作数是指在IEC61131-3的“公共元素”中定义的变量和常量。有些操作符可带若干个操作数，这时各个操作数用逗号隔开。指令前可加标号，后面跟冒号，在操作数之后可加注释。 字串4

IL是所谓面向累加器（Accu）的语言，即每条指令使用或改变当前Accu内容。IEC61131-3将这一Accu标记为“结果”。通常，指令总是以操作数LD(“装入Accu命令”)开始。指令表程序如下所示：

字串8

2.2 指令表操作符 字串1

IEC 61131-3指令表包括四类操作符：一般操作符、比较操作符、跳转操作符和调用操作符。 字串8

2.2.1一般操作符符 字串2

指令表一般操作符是指在程序中经常会用到的操作符.

字串3

l 装入指令：LD N等。

字串3

l 逻辑指令：AND N( (与指令)、OR N( (或指令)、XOR N（ (异或指令)等。 字串3

l 算术指令：ADD (（加指令）、SUB(（减指令）、MUL ( （乘指令）,DIV(（除指令）、MOD ( （取模指令）等。 字串6

2.2.2 比较指令：GT ( （大于）、GE ( （大于等于）、EQ( （等于）、 NE( （不等于）、 LE( （小于等于）、 LT( （小于）等。

字串7

2.2.3 跳转及调用操作符

字串7

JMP C,N (跳转操作符)、 CALL C,N （调用操作符）等。

字串9

2.3 在指令表中调用功能及功能块

字串5

在IEC61131-3指令表的程序中，可以直接调用功能块和功能。指令表的功能块调用有 字串2

种格式，功能调用有两种格式。详细的调用可见IEC 61131-3标准。

字串4

2.4 用指令表定义功能及功能块 字串2

指令表可用于定义功能块和功能。当用指令表定义功能时，功能的返回值是结果寄存

字串1

内的新值；当用指令表定义功能块时，指令表引用功能块的输入参数（VAR_bbbbb），并且把值写到输出参数(VAR_OUPUT)。 字串8

2.5指令表与其它语言的移植性

字串2

指令表语言转换为其它语言是非常困难的，除非指令表操作符的使用范围及书写格式受到严格的限制，才有可能实现转换。IEC61131-3的其它语言较容易转换为指令表。

字串9

2.6IL的编程实例 字串7

本例是一个用指令表程序定义功能的实例，功能描述的计算平面上两点的移动距离。两点X,Y的坐标如下图所示。

字串2

  字串1

字串1

用结构化文本描述的两点间距离的计算公式为：Travel_distance：=SQRT((X1-X2)*(X1-X2)+(Y1-Y2)*(YI-Y2)))。TMax是X,Y两点见的大距离，当计算值小于TMax时，说明计算正确；当计算值大于TMax时，说明X,Y两点间的距离超出了大距离，在这种情况下，功能是没有输出的。 字串3

用指令表编写的该功能的函数TRAVEL()如下：

字串9

FUNCTION TRAVEL : REAL

字串3

VAR_bbbbb 字串8

X1,X2,Y1,Y2 : REAL (*点X,Y坐标*)

字串1

TMax : REAL (*大移动距离*)

字串5

END_VAR 字串5

VAR

字串7

Temp : REAL; (*中间值*)

字串4

END_VAR

字串1

LD Y1 字串4

SUB Y2 (*计算Y2-Y1*) 字串1

ST Temp (*将Y2-Y1值存入Temp *)

字串4

MUL Temp (*计算（Y2-Y1）的平方*)

字串2

ADD( X1 字串7

SUB X2 (*计算(X1-X2)*)

字串3

ST Temp (*将(X1-X2)值存入Temp *)

字串5

MUL Temp (*计算(X1-X2)的平方*) 字串9

) (*将两平方值相加*) 字串9

CAL SQRT (*调平方根函数*)

字串5

ST TRAVEL (*设定计算结果*)

字串4

GT TMax (*比TMax 大吗？*)

字串1

JMPC ERR (*是，转到ERR 执行*)

字串8

S ENO (*设定ENO *) 字串3

ERR: 字串3

RET (*错误返回，ENO 不输出*)