S7-200係統中的數據及其格式

S7-200 CPU收集操作指令、現場狀況等信息，把這些信息按照用戶程序指定的規律進行運算、處理，然後輸出控製、顯示等信號。

所有這些信息在S7-200 PLC中，都表示為(wei) 不同格式的數據，作為(wei) 數據來處理；按照其自身定義(yi) ，格式不同的數據表示不同含義(yi) 的信息。

在S7-200中，各種指令對數據格式都有一定要求，指令與(yu) 數據之間的格式要一致才能正常工作。例如，為(wei) 一個(ge) 整數數據使用實數（浮點數）運算指令，顯然會(hui) 得到不正確的結果。

數據有不同的長度（以二進製表示它們(men) 時，占據的位數不同），也就決(jue) 定了數值的大小範圍。模擬量信號在進行模/數（A/D）和數/模（D/A）轉換時，一定會(hui) 存在誤差；代表模擬量信號的數據，隻能以一定的精度表示模擬量信號。

• 所有的數據在PLC中都是以二進製形式表示的
• 數據都有其特定的長度和表示方式，稱為格式
• 數據的格式與用於運算、處理它的指令相關
• 以不同的格式查看一個數據，或是使用不同格式的指令處理它，會得到不同的效果

表1. S7-200支持的數據格式

二進製、十六進製和十進製

二進製和二進製數： 所有通過S7-200 PLC處理的數據（數值、字符等等）都以二進製形式表示。在S7-200中，特別指出一個(ge) 數據是二進製數並沒有什麽(me) 意義(yi) 。

十六進製和十六進製數：在二進製數中，每4個(ge) 二進製位可以分為(wei) 一組；這組二進製數值的不同變化可以表示16個(ge) 狀態，正好是16進製數每一位數字的變化範圍。因此，可以用十六進製數值方便地表示二進製數。

例如，二進製數1000_1111b分為(wei) 兩(liang) 組來看，分別是1000b和1111b，正好可以表示16進製數字8h和Fh（0000b對應於(yu) 0h，...，1111b對應於(yu) Fh）；那麽(me) 這個(ge) 二進製數就可以表示為(wei) 8Fh。

十進製和十進製數：十進製是S7-200的數學計算的基礎，在S7-200中，一般都使用十進製的體(ti) 係，除了時間（12/24或60進製）等特殊數據外。

 二進製數用於(yu) 在PLC中表示十進製數值、或者其他（如字符等）數據，而16進製用來比較簡單地描述二進製數。

 在S7-200中，二進製立即數表示為(wei) 2#xxxx_xxxx（1字節長度），16進製立即數表示為(wei) 16#xx（1字節長度）。

二進製位邏輯（bit）

PLC中以二進製“位”的數據形式來表示邏輯“1”、“0”（或者“開”、“關(guan) ”）。位是最基本的數據單位。

在數據字節（Byte）中，二進製邏輯隻用一個(ge) 位（bit）來表示。每個(ge) 字節由8個(ge) 位組成。

• 在S7-200中，某些類型的數據兼有成組的字節（字）訪問形式，也有位的訪問形式，如定時器、計數器等
• 在編程軟件Micro/WIN中，對位數據進行運算操作的指令都在指令樹的Bit Logic（位邏輯）分支中

 “位”的邏輯值為(wei) “1”或者“0”，但是在實際應用中，某種狀態的“有效值”可以是“1”，也可以是“0”。“有效”就是我們(men) 認為(wei) 某個(ge) 狀態已經“激活”

整數、無符號整數和有符號整數

字節、字、雙字都可以用來表示十進製整數，顯然它們(men) 的數據長度不同，能夠表示的數的大小範圍也不同。

無符號整數隻有0和正整數；有符號整數可以有正數和負數。

有符號整數采用二進製補碼的形式來表示負數。

• 在S7-200中，字節、字、雙字都可以按照無符號、有符號整數來查看
• Micro/WIN中，整數運算指令在指令樹的Integer Math分支中
• 隻有字節運算指令（帶B符號的指令，如INC_B等）是無符號整數運算指令
• 凡帶有I，或W，DW等（除字節B指令外）的數學運算指令，都是有符號整數運算指令
• 定時器、計數器的值都是有符號整數
• HSC（高速計數器）的計數當前值（HCx）和設定值都是32位的有符號整數
• 在編程軟件Micro/WIN中輸入立即數據時，如果不輸入小數點，則認作整數

在不需要高精度運算的條件下，使用整數可以簡化編程，節省處理時間。

實數（浮點數）

在S7-200中，實數（浮點數）是符合IEEE標準的32位實數，即單精度實數。實數格式按照一定的運算規律把32個(ge) 二進製位分組，表示極小或極大的數。

• S7-200的實數運算指令都在指令樹的Floating-Point Math（實數運算） 分支中
• 實數當作整數運算的時候會導致數值的錯誤；而整數當作實數應用可能會使數據非法（不符合標準）
• 在編程軟件Micro/WIN中輸入帶小數點數據的數據，則認為實數（實數形式的整數值必須輸入小數點和一位為零的小數位，如10.0）

ASCII字符和String（字符串）

在S7-200中，ASCII字符是由表示字母、數字和一些特殊符號的ASCII編碼組成的二進製數據字節，一個(ge) 字節存儲(chu) 一個(ge) 字符。

 ASCII（美國信息交換標準碼）是一種字符編碼格式，在一個(ge) 字節長度中不同的二進製數值代表不同的字符。如字母A為(wei) 41h（十六進製數值），以十進製看就是65；而數字5的ASCII值為(wei) 35h，十進製值為(wei) 53。

S7-200中新引入了String（字符串）數據格式，其結構是在ASCII字符字節串前麵有一個(ge) 串長度。字符串最長可以有255個(ge) 數據字節。

字符串中也能包括漢字編碼，每個(ge) 漢字占用兩(liang) 個(ge) 字節。

 這是S7-200內(nei) 部對ASCII字符串的格式定義(yi) ，所有與(yu) 字符串有關(guan) 的指令都遵照這個(ge) 格式。

• 在編程軟件中，用單字節（英文）的單引號（'）將作為字符的內容括起來可以在數據塊和狀態圖中輸入ASCII數據字節
• 在單字節的雙引號（"）中間輸入文本內容可以輸入字符串
• 按上述方法輸入的字符串會自動按字符串格式排列（在起始地址中放入字符個數）
• 使用程序，或人為組合成的ASCII字符串，使用ASCII字符串指令時，必須注意是否符合格式

例如：

圖1. 在數據塊中輸入ASCII數據和字符串

下載項目到S7-200 CPU，使用狀態圖在線監控可以看到：

圖2. 狀態圖

注意ASCII字節和字符串的區別。D6D0h是漢字“中”的編碼。

 STEP 7-Micro/WIN V4.0以上版本完全支持字符串數據格式。

BCD

BCD意為(wei) “二進製編碼的十進製數”。BCD是一種編碼方式，是以二進製數對十進製數字的編碼，並因為(wei) 16進製的優(you) 勢，改用十六進製數字表示。

十進製隻有十個(ge) 數字，所以以16進製表示的BCD碼不會(hui) 出現16進製數字Ah - Fh。

十進製數39用BCD碼表示就是39h，或16#39。BCD碼數值必須用16進製查看才能得到正確結果。

BCD編碼往往在使用BCD編碼開關(guan) 輸入數據時用到；S7-200中讀出的時鍾日期數據也是以BCD編碼表示。

 關(guan) 於(yu) PLC概念的一章非常有用，建議初學者必讀。