项目数据类型和寻址方式

项目3 数制、数据类型和寻址方式1． 数制所有的数值在PLC 中都是以二进制形式表示的，数据的长度和表示方式称为数据格式。

S7-200 PLC 的指令对数据格式有一定的要求，指令与数据之间的格式一致才能正常工作。

1） 计数体制常用的技术体制有十进制、二进制、十六进制等。

（1） 十进制数在十进制数中，用0，1，2，3，4，5，6，7，8，9这十个不同数码按照一定的规律排列起来表示数值的大小，其计数规律是“逢十进一”。

十进制数是以10为基数的计数体制。

各位数表示的数值就是该位数码（系数）乘以相应的权。

按此规律，任意一个十进制数（N ）D 都可以写成按权展开式)(N D=10K 10K 10100112211⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯+⨯----n n n n K K=i 1i i10K⨯∑-=n（2） 二进制二进制是以2为计数的计数体制。

它只有0和1两个数码，采用“逢二进一”的计数规律。

任意一个二进制数都可以写成按权展开式001122112222)(⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯+⨯=----K K K K N n n n n B=i n i iK21⨯∑-=二进制数比较简单，只有0和1两个数码，并且算术运算也很简单。

（3） 十六进制数十六进制数是以16为基数的计数体制，它用0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A ，B ，C ，D ，E ，F 这16个数码表示，采用“逢十六进一”的计数规律。

四位二进制码可以用一位十六进制码来表示。

任意十六进制数可以写成按权展开式0011221116161616)(⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯+⨯=----K K K K N n n n n H=i n i iK161⨯∑-=表1（4） 数制转换1） 二进制数转换成十进制数例如：将二进制数B )1101(转换成十进制数B )1101(=D )13(212021210123=⨯+⨯+⨯+⨯2） 十进制数转换成二进制数 例如：将45转换成二进制数 用短除取余法B D )101101()45(= 数值从下往上记3） 十六进制数转换成十进制数例如：将十六进制数H D )45(转换成十进制数H D )45(=D )1492(1641613165012=⨯+⨯+⨯4） 十进制转换成十六进制数10进制数转换成16进制的方法，和转换为2进制的方法类似，唯一变化：除数由2变成16。

同样是45，转换成16进制则为： 2DH 5） 二进制数转换成十六进制数二进制数要转换为十六进制，就是以4位一段，分别转换为十六进制。

如：上行为二制数，下面为对应的十六进制；1111 1101 ，1010 0101 ，1001 1011F D ， A 5 ，9 B2#111111011010010110011011=16#FDA59B6）十六进制数转换成二进制数反过来，当我们看到FDA59BH时，如何迅速将它转换为二进制数呢？F D A 5 9 B1111 1101 1010 0101 1001 101116#FDA59B=2#111111011010010110011011（5）奇偶校验码数码在传送和存取过程中，会发生将“1”码误成“0”码、“0”码误成“1”码的错误。

为了。

为了检查出这种错误，可采取奇偶校验码的编码方式。

代码有两部份组成：一部分是信息位，一部分是检误位。

若加上去的检误位中的“1”码的个数和信息位中的“1”码的个数之和为奇数个，则为奇校验码，否则为偶校验码。

例如，对8位一组的二进制码来说，若低7位为信息位，最高位位检误位，码组1011011的奇校验码为01011011，而偶校验码为11011011。

在代码传送过程中，对所收到的码组中“1”码的个数进行计算，如“1”码的个数与预定的不同，则可判断已经产生了误码。

（6）机器数的编码及运算对带符号数而言，有原码、反码、补码之分，计算机内一般使用补码。

1）原码将数“数码化”，原数前“+”用0表示，原数前“-”用1表示，数值部分为该数本身，这样的机器数叫原码。

设X——原数；则[X]原= X（X 0）[X]原= 2n-1 –X （X 0），n为字长的位数。

如，[+3]原= 00000011B [-3]原= 27 - （-3）= 1000，0011B0有两种表示方法：00000000 +0 ，10000000 -0原码最大、最小的表示：+127、-1282）反码规定正数的反码等于原码；负数的反码是将原码的数值位各位取反。

[X]反= X （X 0）[X]反=（2n –1）+ X （X 0）如：[+4]反= [+4]原= 0000，0100 B[-4]反= 1111，1011 B反码范围：-128 ~ +127两个0；+0 ——00000000 B ，-0 ——11111111 B3）补码补码的概念：现在是下午3点，手表停在12点，可正拨3点，也可倒拨9点。

即是说-9的操作可用+3来实现，在12点里：3、-9互为补码。

运用补码可使减法变成加法。

规定：正数的补码等于原码。

负数的补码求法：1）反码+ 12）公式：[X]补= 2n + X （X<0）如：设X = - 0101110 B ，则[X]原= 10101110 B则[X]补= [X]反+ 1 = 11010001 + 00000001 = 11010010 B如：[+6]补= [+6]原= 00000110 B[-6]补= 28 + （-6）= 10000000 –00000110 = 11111010 B位补码的范围–128 ~ +127。

0 的个数：只一个，即00000000而10000000 B是-128的补码。

原码、反码、补码对照表：表1-2 P104）补码的运算当X≥0时，[X]补= [X]反=[X]原[ [X]补]补= [X]原[X]补+ [Y]补= [ X+Y ]补[ X-Y ]补= [ X+（-Y）]补例：已知X=52 Y=38 求X-Y计算机在做算术运算时，必需检查溢出，以防止发生错误5）运算的溢出问题资料字长（位数）有一定限制，所以资料的表示应有一个范围。

如字长8位时；补码范围-128~+127若运算结果超出这个范围，便溢出。

错：两个负数相加和为正数。

可见：结果正确（无溢出）时，Cs+1 = Cs结果错误（溢出）时，Cs+1 ≠ Cs溢出判断：溢出 = Cs+1 Cs（即结果是0为无溢出；1为有溢出）（7）BCD码BCD码是Binary Coded Decimal Numbers(二进制编码的十进制数)的缩写。

BCD码用四位二进制数的组合来表示1位十进制数。

例如：十进制数23对应的BCD码为16#23，或2#00100011，BCD码常用于输入输出设备，例如拨码开关输入的是BCD码，送给七段显示器的数字也是BCD码。

表2 BCDBCD码的运算：1）BCD码加法规则两个BCD数相加时，“某位”的和小于10则保持不变；两个BCD数相加时，“某位”的和大于9，则和数应加6修正。

2）BCD码减法规则两个BCD数相减时，“某位”的差未发生借位，则差数保持不变；两个BCD数相减时，“某位”发生了借位，其差应减6修正。

这里“某位”指BCD数中的“个位”、“十位”、“百位”、……（9）负数的表示方法PLC一般采用二进制补码来表示有符号数，其最高位为符号位，最高位为0时为正数，最高位为1时为负数，最大的16位正数为16#7FFF（即32767）。

正数的补码是它的本身，将正数的补码逐位取反（0变为1，1变为0）后加1，得到绝对值与它相同的负数的补码。

将负数的补码的各位取反后加1，得到它的绝对值。

例如：十进制正整数35对应的二进制补码为2#00100011，十进制数-35对应的二进制补码为2#11011101。

不同数据的取值范围如下表。

（10）用1位二进制数表示开关量二进制数的1位（bit）只有0和1两种不同的取值，可以用来表示开关量的两种不同的状态。

如果该位为1，梯形图中对应的元件的线圈“通电”，其常开触点接通，其常闭触点闭合。

如果该位为0，则编程元件的线圈和触点的状态与上述相反。

（11）位S7-200 的位存储单元的地址由字节和位地址组成，例如：I 3.2，其中的区域标识符“I”表示输入（Input），字节地址为3，位地址为2。

这种存取方式称为“字节。

位”寻址方式。

（12）字节8位二进制组成一个字节（Byte）。

其中的第0位为最低有效位（LSB），第7位为最高有效位（MSB）。

输入字节IB3（B是Byte的缩写）是由I3.0,I3.1,I3.2,I3.3,I3.4,I3.5,I3.6,I3.7 这8位组成。

VB100MSB LSB（13）字相邻的两个字节组成一个字，VW100是由VB100和VB101组成的一个字，V为区域标识符，W表示字（Word），100为起始字节的地址。

注意：VB100是高位字节。

輒峄陽檉簖疖網儂號VW100MSB LSB(14)双字相邻的4个字节组成一个双字，VD100是由VB100---VB103组成的双字，V为区域标识符，D表示双字（Double Word）, 100为起始字节的地址。

注意：VB100是高位字节。

尧侧VD100MSB LSB2．CPU存储区（1）输入过程映像寄存器（I）输入过程映像寄存器是PLC接收外部输入的数字量信号的窗口。

PLC通过光电偶合器，将外部信号的状态读入并存储在输入过程映象寄存器中，外部输入电路接通时对应的映像寄存器为ON（1状态），反之为OFF（0状态）。

输入端可以外接常开触点或常闭触点，也可以接多个组成的串、并联电路。

在梯形图中，可以多次使用输入位的常开触点和常闭触点。

（2）输出过程映像寄存器（Q）在扫描周期尾部，CPU将输出过程映像寄存器的数据传送给输出模块，再由后者驱动外部负载。

在梯形图中，每一个输出位的常开触点和常闭触点都可以多次使用。

（3）变量存储区（V）变量（Variable）存储器用来在程序执行过程中存放中间结果，或者用来保存与工序或任务有关的数据。

（4）位存储区（M）位存储器类似于继电器控制系统中的中间继电器，用来存储中间控制状态或其它控制信息。

虽然名为“位存储区”，但是也可以按字节、字或双字来存取。

有些编程人员习惯于用M区来作为中间地址，但是S7-200 的M区只有32个字节。

如果不够用可以用V存储区来代替M存储区。

可以按位、字节、字、双字来存储V区数据。

如：V10.1,VB20,VW100,VD200等（5）定时器存储区（T）定时器相当于继电器控制系统中的中间继电器。

S7-200 有3种定时器，他们的时间基准分别为1ms,10ms,100ms。

定时器的当前值是16位有符号整数，用于存储定时器累计的时间基准量值（1-32767）。

（6）计数器存储区（C）计数器用来累计其计数输入脉冲电平由低到高的次数。