S7-300基本数据类型
PLCS7-300课后习题答案
课后题：第一章：1.什么是可编程控制器？答：可编程序控制器（Programmable Controller）：可通过编程或软件配置改变控制对策的控制器。
是一台专业环境应用而设计制造的计算机。
它具有丰富的输入输出接口，并且具有较强的驱动能力。
2.可编程控制器是如何分类的？简述其特点。
答：一体化紧凑型PLC：电源，CPU中央处理系统，I/O接口都集成在一个机壳内。
标准模块式结构化PLC：各种模块相互独立，并安装在固定的机架上，构成一个完整的PLC应用系统。
3.简述可编程控制器的工作原理，如何理解PLC的循环扫描工作过程？答：当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。
完成上述三个阶段称作一个扫描周期。
在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
PLC采用循环扫描的工作方式，对输入信号进行的是一次性“采样”。
采用这种工作方式，在一个PLC 程序循环周期内，即使实际输入信号状态发生变化，也不会影响到PLC程序的正确执行，从而提高了程序执行的可靠性。
用户程序通过编程器或其他输入设备存放在PLC的用户存储器中。
当PLC开始运行时，CPU根据系统监控程序的规定顺序，通过扫描，可完成各输入点状态采集或输入数据采集，用户程序的执行，各输出点状态的更新，编程器键入响应和显示器更新及CPU自检等功能。
PLC的扫描可按固定顺序进行，也可按用户程序规定的顺序执行。
4.简述PLC与继电接触器控制在工作方式上各有什么特点。
在继电器控制电路中，当电源接通时，电路中所有继电器都处于受制约状态，即该吸合的继电器都同时吸合，不该吸合的继电器受某种条件限制而不能吸合，这种工作方式称为并行工作方式。
而PLC的用户程序是按一定顺序循环执行，所以各软继电器都处于周期性循环扫描接通中，受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程序扫描顺序，同他们在梯形图中的位置有关，这种工作方式称为串行工作方式。
第1讲：S7-300 PLC基础
业精于西门子S7系列PLC1-1、S7-300的硬件结构S7-300为标准模块式结构化PLC，各种模块相互独立，并安装在固定的机架上，构成一个完整的PLC应用系统系统背版总线连接器电源模块（选配）CPU模块信号模块信号模块前连接器模块前门盖板状态及故障指示灯模式开关MMC存储卡（CPU313以上）DC 24V电源连接器后备电池（CPU313以上）MPI多点接口1-2、S7-300 CPU模块1-2-1、CPU的分类种）紧凑型CPU（六种）：CPU 312CCPU 313C革新型CPU（五种）：CPU 312（新型）CPU 314(新型）故障安全型CPU（三种）：CPU 315FCPU 315F-2DP特种型CPU（两种）：CPU 317T-2DPCPU 317-2PN/DP1-2-2、S7-300CPU的主要特性：1-2-3、S7-300 CPU的操作：1、运行模式开关RUN-P：可编程运行模式。
在此模式下，CPU不仅可以执行用户STOP：停机模式。
在此模式下，CPU不执行用户程序，但可以通过编程设备（如装有STEP 7的PG、装有STEP 7的计算机等）从C P U中读出或修改用户程序。
在此位置可以拔出钥S7-300 CPU工作时需要使用存储卡来存储用户程序和数据，在训练过程中，经常性地对存储卡进行写入程序的操作，会在存储卡中留下很多垃圾程序，造成存储卡的容量不足或者格式混乱，可以使2、状态及故障显示SF（红色）：系统出错/故障指示灯。
CPU硬件或软14配）：＋5V电源指示灯。
CPU和S7-300总线的5V）：强制作业有效指示灯。
至少有一个I/O被状态时亮；LEDSTOP（黄色）：停止状态指示灯。
CPU处于“STOP”或“HOLD”或“Startup”状态时亮；在存储器复位时LED以0.5 Hz频率闪烁；在存储器置位时LED以2Hz频率闪烁。
1-3、S7-300的模块1-3-1、S7-300的扩展能力●PS 307标准电源模块1-3-2、电源模块（PS）PS 307 5APS3075ADC 5VPS 307 2A1-3-3、信号模块（SM） SM321数字量输入模块(DI)(1)数字量输入模块（DI）数字量输入模块SM321有直流输入型和交流输入型。
学习西门子S7-300的基础
学习西门子S7-300的基础第一章ＰＬＣ概述一、可编程控制器的产生及定义①１９６９年美国数字设备公司（DEC）研制出世界第一台可编程控制器，并成功地应用在美国通用汽车公司（GM）的生产线上。
但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC （programmable logic controller）。
②70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，使PLC从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制域，真正成为一种电子计算机工业控制装置，故称为可编程控制器，简称PC （programmablecontroller）。
但由于PC容易与个人计算机（personal computer）相混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程控制器的缩写。
③1985年国际电工委员会（IEC）对PLC的定义如下：可编程控制器是一种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的工业控制器，它采用了可以编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。
④PLC是由继电器逻辑控制系统发展而来，所以它在数学处理、顺序控制方面具有一定优势。
继电器在控制系统中主要起两种作用：（1）逻辑运算（2）弱电控制强电。
⑤PLC是集自动控制技术、计算机技术和通讯技术于一体的一种新型工业控制装置，已跃居工业自动化三大支柱（PLC、ROBOT、CAD/CAM）的首位。
二、可编程控制器的分类及特点（一）分类（１）从组成结构形式分①一体化整体式ＰＬＣ②模块式结构化ＰＬＣ（２）按Ｉ／Ｏ点数及内存容量分①超小型ＰＬC②小型ＰＬＣ③中型ＰＬＣ④大型ＰＬＣ⑤超大型ＰＬＣ（3）按输出形式分①继电器输出为有触点输出方式，适用于低频大功率直流或交流负载②晶体管输出为无触点输出方式，适用于高频小功率直流负载③晶闸管输出为无触点输出方式，适用于高速大功率交流负载（二）特点①可靠性高、抗干扰能力强②编程简单、使用方便③设计、安装容易，维护工作量少④功能完善、通用性好，可实现三电一体化PLC将电控（逻辑控制）、电仪（过程控制）和电结（运动控制）这三电集于一体。
S7-300PLC编程技术及基本指令
S5T#是16位S5时间常数，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，
例如S5T#4S30MS＝4s30ms，S5T#2H15M30S=2小 时15分30秒。 • C#为计数器常数(BCD码)，例如C#250。
状态字Biblioteka 7 边沿检测指令当信号状态变化时就产生跳变沿：从0变到1时，产生一个上升 跳变沿检测的方法是：在每个扫描周期（OB1循环扫描一周），把 当前信号状态和它在前一个扫描周期的状态相比较，若不同，则表 明有一个跳变沿。因此，前一个周期里的信号状态必须被存储，以 便能和新的信号状态相比较。 S7-300/400PLC有两种边沿检测指令：一种是对逻辑串操作 结果RLO的跳变沿检测的指令；另一种是对单个触点跳变沿检测的 指令。
包含在指令中，或者指令的操作数是惟一的。例如: SET AW W#16#117 // 将RLO置1 辑运算
//将常数W#16#117与累加器1进行“与”逻
L 43
//将整数43装入累加器1中
2 存储器直接寻址
存储器直接寻址的特点是直接给出操作数的存储
单元地址。例如
O I0.2
//对输入位I0.2进行“或”逻辑运
• 状态字用于表示CPU执行指令时所具有的状态。某些指令 可否执行或以何种方式执行可能取决于状态字中的某些位，指 令执行时也可能改变状态字中的某些位，可以用位逻辑指令或
字逻辑指令访问并检测状态字。状态字的结构如图所示。
•逻辑操作结果(RLO) 状态字的第1位称为逻辑操作结果(Result of Logic Operation， RLO)。该位存储逻辑操作指令或比较指令的结果。在逻辑串 中，RLO位的状态表示有关信号流的信息，RLO的状态为1，
西门子S7-300 400高级编程培训教材 STEP_7中的数据类型和变量
Byte n1）
Byte 1
Byte n+1
Byte 2
Byte n+2
Byte 3
...
l WORD, DWORD,...数据类型
Byte n1） Byte n+1
Word 1
Byte n+2
Byte n+2 1） n = 偶数
Byte 3 Word 2
...
多维数组
l 示例 ARRAY[1..2,1..3,1..2] OF BYTE
...
in Motor
UDT1
out
...
... .
.
A
#Motor.Enable
.
.
. .
STEP 7中的复杂数据类型
关键字
长度（位） 示DT例#99-06-14-12:14:55.0
DATE_AND_TIME
（日期和时间）
64
´This is a string´
STRING
8 * （字符数 +2） ´SIEMENS´
...
结构（STRUCT）的声明
示例： 数组 – 结构 – 数组的声明
DB6 "Declaration view"
DB6 "Data view"
存储器中STRUCT变量的存
储基本数据类型结构
复杂数据类型结构
7 1
Byte n1） Byte n+1 Byte n+2 Byte n+3 Byte n+4 Byte n+5 Byte n+6 Byte n+7 Byte n+8 Byte n+9
S7-300选型手册介绍
录 • 2013S7-3002概述S7-300• 模块化中型PLC 系统，满足中、小规模的控制要求• 各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务• 简单实用的分布式结构和通用的网络能力，使得应用十分灵活• 无风扇设计的结构，使用户的维护更加简便• 当控制任务增加时，可自由扩展• 大量的集成功能使它功能非常强劲SIPLUS S7-300• 用于恶劣环境条件下的PLC• 扩展温度范围从-25°C ~ 70°C• 适用于特殊的环境(污染空气中使用)• 允许短时冷凝以及短时机械负载的增加• S7-300采用经过认证的PLC 技术• 易于操作、编程、维护和服务• 特别适用于汽车工业、环境技术、采矿、化工厂、生产技术以及食品加工等领域• 低成本的解决方案更多信息，请参见：/siplus技术规范S7-300的通用技术规范防护等级IP20，符合 IEC 60 529环境温度• 水平安装0 ~ 60°C • 垂直安装0 ~ 40°C 相对湿度5 ~ 95%，无凝结(RH 等级 2，符合 IEC 61131-2)大气压795 ~ 1080 hPa 隔离• 24 V DC 电路测试电压 500 V DC • 230 V AC 电路测试电压 1460 V AC 电磁兼容性符合EMC 规程的要求噪声抑制，符合IEC 61000-6-2，测试符合：IEC 61000-4-2， 61000-4-3， IEC 61000-4-4，IEC 61000-4-5， IEC 61000-4-6辐射干扰符合EN 50081-2测试符合 EN 55011， A 级， 第1组机械等级• 振动，测试条件符合IEC 60068,Part 2-6/10 up 58 Hz ； 恒定振幅 0.075 mm ；58 ~ 150 Hz ；恒定加速度 1 g ；振动周期：在三个互相垂直轴的每个方向上，每根轴为 10 个振动周期。
最新西门子S7-300的基本数据类型
STEP7中的基本数据类型⑴位（BOOL）位数据的数据类型为BOOL（布尔）型，在软件编程中BOOL变量的值1和0常用英语单词TURE（真）和FALSE（假）来表示，对应二进制数中的“1”和“0”，常用于开关量的逻辑运算，存储空间为1位。
⑵字节（BYTE）字节数据长度为8位，数据格式为B#16#，B代表BYTE，表示数据长度为一个字节（8位），＃16＃表示十六进制，取值范围为B#16#0～B#16#FF。
⑶字（WORD）字数据长度为16位，这种数据可采用4种方法进行描述。
二进制：二进制的格式为2＃，如2＃101，取值范围为2＃0～2＃1111_1111_1111_1111，书写时每4位可用下划线隔开，也可直接表示为2＃111111111111。
十六进制：十六进制的格式为W＃16＃，W代表WORD，表示数据长度为16位，＃16＃表示十六进制，数据取值范围为W＃16＃0～W ＃16＃FFFF。
BCD码：BCD码的格式为C＃，取值范围为C＃0～C＃999。
BCD 码是用4位二进制表示1位十进制数，4位二进制中的0000～1001组合分别表示十进制中的0～9，4位二进制中的1010～1111组合放弃不用。
BCD码的最高4位用来表示符号，十六位BCD码的取值范围为－999～+999。
在STEP7的数据格式中，BCD码的取值只取正值，与最高4位的符号无关。
无符号十进制数：无符号十进制数的格式为B＃（×，×），取值范围为B＃（0，0）～B＃（255，255），无符号十进制数是用十进制的0～255对应二进制数中的0000_0000～1111_1111（8位），16位二进制数就需要两个0～255的数来表示，例如：B#（12，254）＝2＃0000_1100_1111_111012 254上面4种数据都是描述一个长度位16位的二进制数，无论你使用哪种方式都可以。
例如，如果想得到二进制数0000100110000111，可以使用2＃0000_1001_1000_0111，也可以使用W＃16＃987，还可以使用C ＃987或者B＃（9，135）。
西门子PLC编程举例
例
如果I0.0 = “1”，则ADD_R 方块激活。MD0 + MD4 相加的结果放入MD10 中。如果结果在浮点数的允 许范围之外或程序语句没有执行（I0.0 =“0”），则 输出Q4.0 置位。
六、 数据块指令
---(OPN) 打开数据块：DB 或DI
例
数据块10（DB10）被打开。接点地址（DBX0.0） 指的是数据块DB10 中包含的当前数据记录的数据 字节 0 的 0 位。该位的信号状态被赋值给输出 Q4.0。
七、 赋值指令P197
MOVE 赋值 例
如果 I0.0 = “1”，则执行指令。MW10 的内容被复 制到当前打开的数据块的数据字12中。 如果执行指令，则 Q4.0 为“1”。
参数 数据类型
EN
BOOL
ENO IN
BOOL 所有数据类型， 长度可为 8位、 16 位或 32 位
OUT
所有数据类型， 长度可为 8位、 16 位或 32 位
0 0 0 0CAFE
XXXXXXXX
L W#16#AFFE : : :
0 0 0 0AFFE
0 0 0 0CAFE
数据装入和传递(3)
程序
L MB 0
ACCU1内容
31
23
15
7
0
000000000000000000000000
MB0
装载
L MW 0
31
23
15
0000000000000000
MB0
第四章 S7-300指令系统 ——数字指令
要求： 1、了解S7-300编程软件STEP7的基本数据 类型。 2、了解S7-300系列PLC的各种数字指令 3、能编写简单程序。
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STEP7中的基本数据类型
⑴位（BOOL）
位数据的数据类型为BOOL（布尔）型，在软件编程中BOOL变量的值1和0常用英语单词TURE（真）和FALSE （假）来表示，对应二进制数中的“1”和“0”，常用于开关量的逻辑运算，存储空间为1位。
⑵字节（BYTE）
字节数据长度为8位，数据格式为B#16#，B代表BYTE，表示数据长度为一个字节（8位），＃16＃表示十六进制，取值范围为B#16#0～B#16#FF。
⑶字（WORD）
字数据长度为16位，这种数据可采用4种方法进行描述。
二进制：二进制的格式为2＃，如2＃101，取值范围为2＃0～2＃1111_1111_1111_1111，书写时每4位可用下划线隔开，也可直接表示为2＃111111111111。
十六进制：十六进制的格式为W＃16＃，W代表WORD，表示数据长度为16位，＃16＃表示十六进制，数据取值范围为W＃16＃0～W＃16＃FFFF。
BCD码：BCD码的格式为C＃，取值范围为C＃0～C ＃999。
BCD码是用4位二进制表示1位十进制数，4位二进制中的0000～1001组合分别表示十进制中的0～9，4位二进制中的1010～1111组合放弃不用。
BCD码的最高4位用来
表示符号，十六位BCD码的取值范围为－999～+999。
在STEP7的数据格式中，BCD码的取值只取正值，与最高4位的符号无关。
无符号十进制数：无符号十进制数的格式为B＃（×，×），取值范围为B＃（0，0）～B＃（255，255），无符号十进制数是用十进制的0～255对应二进制数中的
0000_0000～1111_1111（8位），16位二进制数就需要两个0～255的数来表示，例如：
B#（12，254）＝2＃0000_1100_1111_1110
12254
上面4种数据都是描述一个长度位16位的二进制数，无论你使用哪种方式都可以。
例如，如果想得到二进制数0000100110000111，可以使用2＃0000_1001_1000_0111，也可以使用W＃16＃987，还可以使用C＃987或者B＃（9，135）。
在STEP7中，比较常用的是十六进制，即W＃16＃这种格式。
⑷双字（DOUBLE WORD）
数据长度为32位，双字的数据格式与字的数据格式相同，也有4种方式，分别为：
二进制：取值范围为2＃0～2＃
1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111。
十六进制：取值范围为DW＃16＃0～DW＃16＃
FFFF_FFFF。
BCD码：取值范围为C＃0～C＃9999999。
无符号十进制数：取值范围为B＃（0,0,0,0）～B＃（255,255,255,255）。
⑸整数（INT）
整数数据类型长度为16位，数据格式为带符号十进制数，16位中最高为符号位。
正整数是以原码格式进行存储的，如＋786，对应的二进制码为2＃0000_0011_0001_0010，而负整数则表示为正整数的二进制补码，即对应正整数的二进制码取反后加1，例如负整数-786，对应的二进制码为2＃
1111_1100_1110_1110。
将负零（1000_0000_0000_0000）定义为-32768因此取值范围为-32768～32767。
0表示正，1表示负。
⑹双整数（DOUBLE INT）
双整数的数据类型长度为32位，数据格式为带符号十进制数，用L＃表示双整数。
双整数的二进制码与整数的换算方式一致，其取值范围为L#-2147483648～L＃2147483647。
⑺实数（REAL也叫浮点数Float）
实数的数据类型长度为32位，是以IEEE浮点数格式转换为二进制数存储的，其取值范围为±3.402823e＋38～±
1.1755494e－38。
实数用1.m×2E例如123.4可表示为1.234×102。
式中：指数E＝e-127（1≤e≤254）为8位整数
符号位（S）：S＝0为正值S＝1为负值
上面的浮点数中：
S＝0
指数：30位＝127
29位＝026
28位＝025
27位＝024
26位＝023
25位＝022
24位＝121
23位＝020
e=27＋21＝128＋2＝130
E＝e－127＝130－127＝3
尾数m：22位＝12－1
21位＝02－2
20位＝02－3
19位＝02－4
18位＝12－5
m＝2－1+2－5=0.5+0.03125=0.53125
浮点数值＝（1＋0.53125）×23＝1.53125×8＝12.25
用很小的存储空间（4个字节），可以表示非常大或非常小的数，PLC的输入和输出的数值大多是整数，实数的运算速度比整数的慢。
（8）S5TIME(SIMATIC时间)
S5TIME时间数据类型长度为16位，包括时基和时间常数两部分，时间常数采用BCD码（二～十进制格式）。
S5TIME 时间数据类型结构如下图所示：
（9）IEC时间（TIME）
IEC时间数据长度为32位，时基为固定值1ms，数据类型为双整数，所表示的时间值为整数值乘以时基。
格式为：
T#aaD_bbH_ccM_ddS_eeeMS
其中aa＝天数，bb＝小时数，cc＝分钟，dd＝秒，eee＝毫秒。
根据双整数的最大值为2147483647，乘以时基1ms，可以算出，IEC时间的最大值为T＃24D_20H_31M_23S_648Ms。
使用IEC时间时，时基保持不变，且精度较高，为1ms。
（10）IEC日期（DATE）
IEC日期数据长度为16位，数据类型为整数，以1日为单位，日期从1990年1月1日开始，1990年1月1日对应的整数为0，日期每增加一天，对应的整数值加1，如23，对应1990年1月22日。
IEC日期格式为D＃_年_月_日，例如D＃1992_12_2。
取值范围为D＃1990_1_1～D＃2163_12_31。
（11）日计时（TIME_OF_DAY）
日计时是表示一天中的24小时，数据长度为32位，数据类型为双整数，以1ms为时基，取值范围为TOD＃0∶0∶0∶0～TOD＃23∶59∶59.999。
（12）字符（CHAR）
字符数据的长度为8位，字符采用ASCII码的存储方式。