基本數(shù)據(jù)類型分享

基本數(shù)據(jù)類型

基本數(shù)據(jù)類型：包括位、位序列、整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、日期時(shí)間。此外字符也屬于基本數(shù)據(jù)類型，請(qǐng)參見(jiàn)文檔String與WString。

1.位和位序列

2.整數(shù)數(shù)據(jù)類型

3.浮點(diǎn)型實(shí)數(shù)數(shù)據(jù)類型

如 ANSI/IEEE 754-1985 標(biāo)準(zhǔn)所述，實(shí)（或浮點(diǎn)）數(shù)以 32 位單精度數(shù) (Real) 或 64 位雙精度數(shù) (LReal) 表示。單精度浮點(diǎn)數(shù)的精度最高為 6 位有效數(shù)字，

而雙精度浮點(diǎn)數(shù)的精度最高為 15 位有效數(shù)字。在輸入浮點(diǎn)常數(shù)時(shí)，最多可以指定 6 位 (Real) 或 15 位 (LReal) 有效數(shù)字來(lái)保持精度。

4.時(shí)間和日期數(shù)據(jù)類型

TIME 數(shù)據(jù)作為有符號(hào)雙整數(shù)存儲(chǔ)，基本單位為毫秒。存儲(chǔ)的數(shù)值是多少，就代表有多少ms。編輯時(shí)可以選擇性使用日期 (d)、小時(shí)(h)、分鐘 (m)、秒 (s) 和毫秒 (ms) 作為單位。
不需要指定全部時(shí)間單位。例如，T#5h10s 和 500h 均有效。所有指定單位值的組合值不能超過(guò)以毫秒表示的時(shí)間日期類型的上限或下限（-2,147,483,648 ms 到 +2,147,483,647 ms）。

DATE 數(shù)據(jù)作為無(wú)符號(hào)整數(shù)值存儲(chǔ)，被解釋為添加到基礎(chǔ)日期 1990 年 1 月 1 日的天數(shù)，用以獲取指定日期。編輯器格式必須指定年、月和日。

TOD (TIME_OF_DAY) 數(shù)據(jù)作為無(wú)符號(hào)雙整數(shù)值存儲(chǔ)，被解釋為自指定日期的凌晨算起的毫秒數(shù)（凌晨 = 0 ms）。必須指定小時(shí)（24 小時(shí)/天）、分鐘和秒?？梢赃x擇指定小數(shù)秒格式。

結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型（Struct）

Struct類型是一種由多個(gè)不同數(shù)據(jù)類型元素組成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其元素可以是基本數(shù)據(jù)類型，也可以是Struct、數(shù)組等復(fù)雜數(shù)據(jù)類型以及PLC數(shù)據(jù)類型（UDT）等。Struct類型嵌套Struct類型的深度限制為 8 級(jí)。Struct類型的變量在程序中可作為一個(gè)變量整體，也可單獨(dú)使用組成該Struct的元素。Struct 類型可以在DB、OB/FC/FB接口區(qū)、PLC數(shù)據(jù)類型（UDT） 處定義使用。

Struct數(shù)據(jù)類型使用非常靈活，隨時(shí)可以使用，但是相對(duì)于PLC數(shù)據(jù)類型 (UDT) 有以下缺點(diǎn)，所以建議需要使用Struct類型時(shí)，可以使用PLC數(shù)據(jù)類型（UDT）代替。

維護(hù)成本增加：如果對(duì)一個(gè)Struct進(jìn)行了多次復(fù)制，則在更改過(guò)程中該Struct也必需進(jìn)行相應(yīng)的多次更改。

Struct與 PLC 數(shù)據(jù)類型（UDT）的相同結(jié)構(gòu)不兼容。

由于系統(tǒng)會(huì)檢查所有結(jié)構(gòu)元素的類型是否匹配，因而會(huì)導(dǎo)致性能下降。

存儲(chǔ)空間要求增加：每個(gè)Struct都是一個(gè)單獨(dú)的對(duì)象，其描述信息將加載到PLC中。

Struct應(yīng)用案例

1. 單獨(dú)使用組成該Struct的元素時(shí)，和普通的變量沒(méi)有區(qū)別，只是每出現(xiàn)一個(gè)Struct的嵌套層級(jí)，變量名增加一個(gè)前綴，如圖1-2所示。

圖1 Struct的定義

圖2 Struct的使用

2. Struct可以將一種類型變量放在一起，利于區(qū)分，如圖3-4所示。

圖3 原始結(jié)構(gòu)

圖4 增加了Struct類型的結(jié)構(gòu)

圖4和圖3功能明顯相同，但圖4相對(duì)圖3，分類更加清晰。

3. 通訊程序中，通常可以把需要發(fā)送的數(shù)據(jù)放在一個(gè)Struct中，即看做一個(gè)整體，這樣在發(fā)送區(qū)只需填寫一個(gè)變量即可，如圖5所示。

圖5 使用了圖4定義的Struct類型

4. MOVE指令支持相同Struct類型的直接傳送，如果傳送雙方是大量數(shù)據(jù)，并且結(jié)構(gòu)相同，可以先分別將雙方數(shù)據(jù)建立在一個(gè)結(jié)構(gòu)，然后用一個(gè)MOVE指令一次傳送即可，如圖6所示。

程序中直接MOVE，即可傳送整個(gè)Struct，而不需要若干MOVE。并且，即使兩邊Struct中的對(duì)應(yīng)元素名稱不同也可以傳送成功，如圖7所示。

圖7 Struct的傳送

PLC數(shù)據(jù)類型（UDT）

從TIA 博途 V11 開(kāi)始，S7-1200 支持PLC數(shù)據(jù)類型（UDT）。

UDT類型是一種由多個(gè)不同數(shù)據(jù)類型元素組成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，元素可以是基本數(shù)據(jù)類型，也可以是STRUCT、數(shù)組等復(fù)雜數(shù)據(jù)類型以及其它UDT等。UDT類型嵌套UDT類型的深度限制為 8 級(jí)。
UDT類型可以在DB、OB/FC/FB接口區(qū)處使用。從TIA 博途 V13SP1 開(kāi)始，S7-1200 V4.0開(kāi)始，PLC變量表中的I和Q也可以使用UDT類型。
UDT類型可在程序中統(tǒng)一更改和重復(fù)使用，一旦某UDT類型發(fā)生修改，執(zhí)行軟件全部編譯可以自動(dòng)更新所有使用該數(shù)據(jù)類型的變量。
定義為UDT類型的變量在程序中可作為一個(gè)變量整體使用，也可單獨(dú)使用組成該變量的元素。此外還可以在新建DB塊時(shí)，直接創(chuàng)建UDT類型的DB，該DB只包含一個(gè)UDT類型的變量。
UDT類型作為整體使用時(shí)，可以與Variant、DB_ANY類型及相關(guān)指令默契配合。
理論上來(lái)說(shuō)，UDT是Struct類型的升級(jí)替代，功能基本完全兼容Struct類型。

UDT建立及應(yīng)用案例

1. 新建UDT

點(diǎn)擊CPU菜單下，PLC數(shù)據(jù)類型中的“添加新數(shù)據(jù)類型”按鈕，如圖1所示。

圖1 新建UDT

2. 在彈出頁(yè)面可以添加需要的變量、類型、起始值、注釋等，如圖2所示。

圖2 定義UDT內(nèi)的變量

3. 在圖2紅框處右鍵屬性常規(guī)，可以修改該數(shù)據(jù)類型的名稱，如圖3所示。

圖3 修改UDT名稱

4. DB中使用，如圖4所示。

圖4 定義UDT類型的變量

5. 程序中使用，類似于Struct，如圖5所示。

圖5 UDT的使用

6. 根據(jù)UDT定義DB塊，如圖6所示。

圖6 建立UDT類型的DB

此時(shí)打開(kāi)DB塊，可以發(fā)現(xiàn)和在DB中新建UDT變量差了層級(jí)，在使用內(nèi)部變量沒(méi)有太多差別。并且這種方式下，除非修改UDT，否則無(wú)法更改DB塊中的內(nèi)容，如圖7所示，變量均為灰色。重要用途：參見(jiàn)DB_ANY。

圖7 UDT類型的DB展開(kāi)

7. 從TIA 博途 V14SP1開(kāi)始，相同結(jié)構(gòu)，但不同名稱的UDT的變量，可以直接復(fù)制，如圖8-11所示。

圖8 定義不同名稱的UDT，但內(nèi)部變量類型相同

圖9 使用UDT建立變量

圖10 UDT類型間的MOVE

SCL的版本程序，如圖11所示

圖11 SCL版本程序

UDT在PLC變量表的應(yīng)用

實(shí)現(xiàn)功能：將Profinet IO通訊中的I點(diǎn)送入DB，將DB送入Q點(diǎn)，如圖12-16所示。

1. 建立I點(diǎn)和Q點(diǎn)兩個(gè)UDT，元素變量類型及排布設(shè)置參照通訊對(duì)象

圖12 I點(diǎn)定義的UDT

圖13 Q點(diǎn)定義的UDT

2. PLC變量表和DB塊使用UDT

圖14 PLC變量表中使用圖12-13定義的UDT

圖14 DB塊中使用的UDT類型定義變量

3. 寫MOVE程序傳遞

圖16 程序詳情

SCL版本程序如圖17所示。

圖17 SCL版本程序

S7-1200 數(shù)組數(shù)據(jù)類型（ARRAY）

ARRAY類型是由數(shù)目固定且數(shù)據(jù)類型相同的元素組成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
ARRAY類型的定義和使用需要注意以下幾點(diǎn)：

ARRAY類型可以在DB、OB/FC/FB接口區(qū)、PLC數(shù)據(jù)類型處定義；無(wú)法在PLC變量表中定義。

數(shù)組定義：Array[維度1下限..維度1上限,維度2下限..維度2上限,...]of <數(shù)據(jù)類型>，最多可包含 6 個(gè)維度；

數(shù)組元素的數(shù)據(jù)類型包括：除數(shù)組類型、Variant類型以外的所有類型；

數(shù)組下標(biāo)的數(shù)據(jù)類型為整數(shù)，下限值必須小于或等于上限值，上下限的限值在S7-1200 V3.0及其以前為Int范圍（-32768～+32767），在S7-1200 V4.0及其以后前為DInt范圍（-2147483648 ～+21474836487），可以使用局部常量或全局常量定義上下限值，數(shù)組的元素個(gè)數(shù)受DB塊剩余空間大小以及單個(gè)元素大小的限制；

從S7-1200 V2.0開(kāi)始，下標(biāo)可以不僅僅是常數(shù)、常量，也可以是變量，還可以是混合使用（多維數(shù)組），如果編程語(yǔ)言是SCL的話，下標(biāo)還可以是表達(dá)式。使用數(shù)組的變量下標(biāo)，可以在程序中很容易地實(shí)現(xiàn)間接尋址。注意，下標(biāo)變量必須是符號(hào)名，不能是DB1.DBW0這種沒(méi)有對(duì)應(yīng)符號(hào)名的絕對(duì)地址。

從S7-1200 V4.2開(kāi)始，F(xiàn)C的Input/Output/InOut以及FB的InOut可以定義形如Array[*]這種變長(zhǎng)數(shù)組，要求必須是優(yōu)化FC/FB塊，在調(diào)用FC/FB的實(shí)參中可以填寫任意數(shù)據(jù)類型相同的數(shù)組變量；當(dāng)然，也可以多維變長(zhǎng)的數(shù)組，例如Array[*,*]of Int。

數(shù)組可以使用單個(gè)數(shù)組元素例如"DB1".Static_1[1]，也可以使用整個(gè)數(shù)組例如"DB1".Static_1。多維數(shù)組可以降維使用，例如三維數(shù)組：3D[0..2,0..3,0..4]of Int是一個(gè)3×4×5大小的Int數(shù)組，3D[0]是一個(gè)4×5大小的二維Int數(shù)組，3D[0,1]是一個(gè)5個(gè)元素的一維Int數(shù)組，當(dāng)然多維數(shù)組下標(biāo)也可以換成變量，例如3D[Tag_1,1]這種；

S7-1200 V4.2開(kāi)始，多重背景支持?jǐn)?shù)組形式，即Array of FB，這樣可以在FB中使用循環(huán)指令更方便的編寫程序。不支持Array[*] of FB。

注：在TIA 博途 V10.5 SP2，S7-1200 V1.0的時(shí)候，曾經(jīng)引入FieldRead 和 FieldWrite 指令，用于數(shù)組下標(biāo)的變址尋址，這種方法在TIA 博途 V11之后可以由下標(biāo)變量完全取代，并且更為簡(jiǎn)化，所以該指令也只是位于“移動(dòng)操作>原有”中，用于早期版本向上移植時(shí)使用，它的使用方法參見(jiàn)FieldRead 和 FieldWrite 間接尋址

S7-1200 數(shù)組的基本使用

1. DB中創(chuàng)建

圖1 Array在DB中的創(chuàng)建

2. FC的InOut中創(chuàng)建

圖2 Array在FC形參中的創(chuàng)建

3. 數(shù)組作為實(shí)參

圖3 Array作為FC的實(shí)參

4. FC程序中使用數(shù)組元素，使用形參

圖4 FC程序中使用形參

5. FC程序中使用數(shù)組元素，下標(biāo)為變址尋址，使用形參

實(shí)現(xiàn)以下功能，將0-7這8個(gè)數(shù)，送入數(shù)組下標(biāo)為0-7的8個(gè)元素，如圖5-7所示。

圖5 FC形參設(shè)置

圖6 程序詳情

SCL的版本如圖7所示。

圖7 SCL版本的程序

6. 在程序中直接使用數(shù)組元素

圖8 程序中直接使用數(shù)組元素

7. 在程序中直接使用數(shù)組元素，下標(biāo)為變址尋址

實(shí)現(xiàn)以下功能，將0-7這8個(gè)數(shù)，送入數(shù)組下標(biāo)為0-7的8個(gè)元素，如圖9-11所示。

圖9 DB1的定義

圖10 程序詳情

SCL的版本如圖11所示。

圖11 SCL版本程序

Array[*]使用

實(shí)現(xiàn)以下功能，使用FC的Input定義數(shù)組Array[*] of Int，求變長(zhǎng)數(shù)組元素的總和

1. 使用Array[*] ，必須使用如圖12所示的指令，計(jì)算數(shù)組元素的上下限，從而得出元素個(gè)數(shù)：

圖12 指令位置

2. 定義變量，如圖13所示。賦初始值，計(jì)算上下限，如圖14所示。

圖13 定義形參

圖14 計(jì)算上下限

（1）輸入Array[*]類型的變量

（2）所求上下限的維數(shù)，從1開(kāi)始，例如一維數(shù)組只能是1，二維數(shù)組可以是1也可以是2

（3）該維數(shù)下的下限/上限，DINT類型

3. 求和，如圖15所示

圖15 求和的程序

4. SCL的版本如圖16所示

圖16 SCL版本程序

5. OB1中調(diào)用實(shí)參為不同數(shù)組元素個(gè)數(shù)的數(shù)組，如圖17所示。

圖17 OB1調(diào)用程序

Array of FB的使用

實(shí)現(xiàn)：FB3多次調(diào)用FB4，在FB3內(nèi)部循環(huán)調(diào)用，減少程序量。

FB4的兩個(gè)Input：Start，Stop，一個(gè)InOut：Run，建立Array[0..7] of FB4。同時(shí)建立變量 Array[0..7] of Struct，作為對(duì)應(yīng)FB4的輸入和輸出，如圖17所示。

圖17 程序詳情

摘

關(guān)閉

系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型（SDT）

系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型由系統(tǒng)提供具有預(yù)定義的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)由固定數(shù)目的具有各種數(shù)據(jù)類型的元素構(gòu)成，不能更改該結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型只能用于特定指令。
可以在DB塊、OB/FC/FB接口區(qū)使用。

表1 常見(jiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型

表1中的部分?jǐn)?shù)據(jù)類型還可以在新建DB塊時(shí)，直接創(chuàng)建系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型的DB，如圖1所示。通過(guò)這種方法建立出的DB塊可以配合DB_ANY類型使用，參見(jiàn)鏈接1、鏈接2。

此外通過(guò)以下方式也可以實(shí)現(xiàn)建立系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型DB

1. 定時(shí)器計(jì)數(shù)器自動(dòng)生成的背景DB

2. 計(jì)數(shù)器自動(dòng)生成的背景DB

3. 開(kāi)放式用戶通信程序建立的基于TCON_IP_V4（無(wú)法通過(guò)添加新塊的方式創(chuàng)建）、TADDR_Param、TCON_Param的DB塊

根據(jù)SDT定義DB塊

圖1 建立SDT類型的DB

硬件數(shù)據(jù)類型

硬件數(shù)據(jù)類型：硬件數(shù)據(jù)類型由 CPU 提供?？捎糜布?shù)據(jù)類型的數(shù)目取決于 CPU。

根據(jù)硬件配置中設(shè)置的模塊存儲(chǔ)特定硬件數(shù)據(jù)類型的常量。在用戶程序中插入用于控制或激活已組態(tài)模塊的指令時(shí)，可將這些可用常量用作參數(shù)。

責(zé)任編輯：彭菁