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S7-200 SMART 系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)及其格式

S7-200 SMART CPU收集操作指令、現(xiàn)場(chǎng)狀況等信息，把這些信息按照用戶(hù)程序指定的規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算、處理，然后輸出控制、顯示等信號(hào)。所有這些信息都表示為不同格式的數(shù)據(jù)，作為數(shù)據(jù)來(lái)處理。各種指令對(duì)數(shù)據(jù)格式都有一定要求，指令與數(shù)據(jù)之間的格式要一致才能正常工作。例如，為一個(gè)整數(shù)數(shù)據(jù)使用實(shí)數(shù)（浮點(diǎn)數(shù)）運(yùn)算指令，顯然會(huì)得到不正確的結(jié)果。

數(shù)據(jù)有不同的長(zhǎng)度（以二進(jìn)制表示它們時(shí)，占據(jù)的位數(shù)不同），也就決定了數(shù)值的大小范圍。模擬量信號(hào)在進(jìn)行模/數(shù)（A/D）和數(shù)/模（D/A）轉(zhuǎn)換時(shí)，一定會(huì)存在誤差；代表模擬量信號(hào)的數(shù)據(jù)，只能以一定的精度表示模擬量信號(hào)。

• 所有的數(shù)據(jù)在PLC中都是以二進(jìn)制形式表示的
• 數(shù)據(jù)都有其特定的長(zhǎng)度和表示方式，稱(chēng)為格式
• 數(shù)據(jù)的格式與用于運(yùn)算、處理它的指令相關(guān)
• 以不同的格式查看一個(gè)數(shù)據(jù)，或是使用不同格式的指令處理它，會(huì)得到不同的效果

二進(jìn)制、十六進(jìn)制和十進(jìn)制

二進(jìn)制和二進(jìn)制數(shù)： 所有通過(guò)S7-200 SMART PLC處理的數(shù)據(jù)（數(shù)值、字符等等）都以二進(jìn)制形式表示。

十六進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)：在二進(jìn)制數(shù)中，每4個(gè)二進(jìn)制位可以分為一組；這組二進(jìn)制數(shù)值的不同變化可以表示16個(gè)狀態(tài)，正好是16進(jìn)制數(shù)每一位數(shù)字的變化范圍。因此，可以用十六進(jìn)制數(shù)值方便地表示二進(jìn)制數(shù)。

例如，二進(jìn)制數(shù)1000_1111b分為兩組來(lái)看，分別是1000b和1111b，正好可以表示16進(jìn)制數(shù)字8h和Fh（0000b對(duì)應(yīng)于0h，...，1111b對(duì)應(yīng)于Fh）；那么這個(gè)二進(jìn)制數(shù)就可以表示為8Fh。

十進(jìn)制和十進(jìn)制數(shù)：十進(jìn)制是S7-200 SMART的數(shù)學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)，一般都使用十進(jìn)制的體系，除了時(shí)間（12/24或60進(jìn)制）等特殊數(shù)據(jù)外。

二進(jìn)制數(shù)用于在PLC中表示十進(jìn)制數(shù)值、或者其他（如字符等）數(shù)據(jù)，而16進(jìn)制用來(lái)比較簡(jiǎn)單地描述二進(jìn)制數(shù)。

二進(jìn)制位邏輯（bit）

PLC中以二進(jìn)制“位”的數(shù)據(jù)形式來(lái)表示邏輯“1”、“0”（或者“開(kāi)”、“關(guān)”）。位是最基本的數(shù)據(jù)單位。

在數(shù)據(jù)字節(jié)（Byte）中，二進(jìn)制邏輯只用一個(gè)位（bit）來(lái)表示。每個(gè)字節(jié)由8個(gè)位組成。

整數(shù)、無(wú)符號(hào)整數(shù)和有符號(hào)整數(shù)

字節(jié)、字、雙字都可以用來(lái)表示十進(jìn)制整數(shù)，顯然它們的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不同，能夠表示的數(shù)的大小范圍也不同。

無(wú)符號(hào)整數(shù)只有0和正整數(shù)；有符號(hào)整數(shù)可以有正數(shù)和負(fù)數(shù)。

有符號(hào)整數(shù)采用二進(jìn)制補(bǔ)碼的形式來(lái)表示負(fù)數(shù)。

實(shí)數(shù)（浮點(diǎn)數(shù)）

實(shí)數(shù)（或浮點(diǎn)數(shù)）以 32 位單精度數(shù)表示，其格式為 ANSI/IEEE 754-1985 標(biāo)準(zhǔn)中所描述的形式。實(shí)數(shù)按雙字長(zhǎng)度訪(fǎng)問(wèn)。
注意：浮點(diǎn)數(shù)精確到小數(shù)點(diǎn)后第 6 位。 因此輸入浮點(diǎn)常數(shù)時(shí)，最多只能指定 6 位小數(shù)。計(jì)算涉及到包含非常大和非常小數(shù)字的一長(zhǎng)串?dāng)?shù)值時(shí)，計(jì)算結(jié)果可能不準(zhǔn)確。

雙實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)實(shí)數(shù)可以參考下面的例程：

dreal--real.smart

注意：此程序的作者和擁有者對(duì)于該軟件的功能性和兼容性不負(fù)任何責(zé)任。使用該軟件的風(fēng)險(xiǎn)完全由用戶(hù)自行承擔(dān)。由于它是免費(fèi)的，所以不提供任何擔(dān)保，錯(cuò)誤糾正和熱線(xiàn)支持，用戶(hù)不必為此聯(lián)系西門(mén)子技術(shù)支持與服務(wù)部門(mén)。

ASCII字符和String（字符串）

在S7-200 SMART中，ASCII字符是由表示字母、數(shù)字和一些特殊符號(hào)的ASCII編碼組成的二進(jìn)制數(shù)據(jù)字節(jié)，一個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)一個(gè)字符。

ASCII（美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼）是一種字符編碼格式，在一個(gè)字節(jié)長(zhǎng)度中不同的二進(jìn)制數(shù)值代表不同的字符。如字母A為41h（十六進(jìn)制數(shù)值），以十進(jìn)制看就是65；而數(shù)字5的ASCII值為35h，十進(jìn)制值為53。

字符串是一個(gè)字符序列，其中的每個(gè)字符都以字節(jié)的形式存儲(chǔ)。 字符串的第一個(gè)字節(jié)定義字符串的長(zhǎng)度，即字符數(shù)。 字符串的長(zhǎng)度可以是 0 到 254個(gè)字符，再加上長(zhǎng)度字節(jié)，因此字符串的最大長(zhǎng)度為 255 個(gè)字節(jié)。 字符串常數(shù)限制為126 個(gè)字節(jié)。(字符串中也能包括漢字編碼，每個(gè)漢字占用兩個(gè)字節(jié)。)

這是S7-200 SMART 內(nèi)部對(duì)ASCII字符串的格式定義，所有與字符串有關(guān)的指令都遵照這個(gè)格式。

• 在編程軟件中，用單字節(jié)（英文）的單引號(hào)（'）將作為字符的內(nèi)容括起來(lái)可以在數(shù)據(jù)塊和狀態(tài)圖中輸入ASCII數(shù)據(jù)字節(jié)
• 在單字節(jié)的雙引號(hào)（"）中間輸入文本內(nèi)容可以輸入字符串
• 按上述方法輸入的字符串會(huì)自動(dòng)按字符串格式排列（在起始地址中放入字符個(gè)數(shù)）
• 使用程序，或人為組合成的ASCII字符串，使用ASCII字符串指令時(shí)，必須注意是否符合格式

例如：

圖1. 在數(shù)據(jù)塊中輸入ASCII數(shù)據(jù)和字符串

下載項(xiàng)目到S7-200 SMART CPU，使用狀態(tài)圖在線(xiàn)監(jiān)控可以看到：

圖2. 狀態(tài)圖

注意ASCII字節(jié)和字符串的區(qū)別。D6D0h是漢字“中”的編碼。