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2024年3月30日发(作者:)

PLC的数据类型

在工业自动化的控制系统中,PLC(可编程逻辑控制器)是一种非常常见的控制器,比

较有名的PLC品牌,国外有西门子、三菱、欧姆龙、施耐德等,国内有信捷、台达等。

PLC作为工业现场使用的控制器,具有安全稳定的特性,适用于工业现场复杂的生产环

境以及对于通讯的实时性的高要求。

对于工厂的制造设备来说,数据的传输,是非常重要的,一般来说,一个完整的工厂内,

充满了各种传感器、仪器仪表、执行器、驱动器、电机等元器件,它们之间通过电线或总线

连接,将现场设备产生的实时生产数据,传送到PLC中,经过PLC中的程序的处理,最终输

出到现场的各个执行器,形成了一个周而复始的自动化过程。

如果我们要使用PLC来进行编程,首先就要了解PLC的可使用的数据类型有哪些?

我们以西门子S7-1200系列的PLC为例,来进行说明。(西门子的PLC市场占有率在所

以PLC品牌中居首位,是十分具有代表性的品牌)

我们先来看1200的基本数据类型,包括:

1、

位和位序列

位和位序列主要包括以下类型:位(Bit)、字节(Byte)、字(Word)、双字(DWORD),

西门子官方将这四类综合在一起,是因为这四个数据类型都是由位组成。

首先来说“位”,即一个Bit,也就是布尔量(BOOL),其数值为二进制的0或者1,

其详细信息可见下图(1),众所周知,计算机是一个二进制的系统,这是所有计算的基础,

无论什么数据,最终都会转化为二进制,才能被计算机的芯片识别,PLC也是一种计算机,

所以,也是以二进制为基础的。位数据可以表示一个传感器的状态,比如0表示无信号,1 表

示有信号,也可以作为输出状态,比如0表示电磁阀或电机无输出,1表示阀体动作或电机

运行,等等,在PLC中,特别是梯形图逻辑中,位数据是最常用的一种数据类型,尽管每个

位只能表示两个状态,但当多个位逻辑组合在一起,就可以形成一个复杂的逻辑条件,从而

实现复杂的动作控制。

Bit

1

第二个是“字节”,即一个Byte,在对应关系上,每个字节有8个位(Bit),如果写成等

式,即:1 Byte=8 Bits。

Byte: Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0

0 1

1

0 0 0

0

0

假设Byte0,在西门子PLC中,可以表示为MB0或者QB0等,其中M、Q为存储区

域类型,如M为中间存储区,Q为输出存储区。

以M区为例,上面的Byte可以表示为:MB0=0000 1001(一个字节中的位从左到右,

依次从高位到低位),即:M0.0=1(Bit0),M0.1=0(Bit1),M0.2=0(Bit2),M0.3=1(Bit3),

M0.4=0(Bit4),M0.5=0(Bit5),M0.6=0(Bit6),M0.7=0(Bit7)。其中M0.0、M0.1等

写法是字节MB0中的各个位的表示形式。

因为一个字节有8个位,所以每个字节的数值就不只0或者1这么简单,它至多可以

表示2的8次方个值,十进制范围为0~255,或者-128~+127。

第三个是字,即一个Word,与字节类似,只不过字的位数更多,有16位,写成等式为:1

Word=16 Bits,也可以写成1 Word= 2 Bytes。可以说,有了对字节的了解,那么字也不成问

题,简单理解,就是两个字节加起来,即是一个字。

不过,在西门子的PLC中,关于字的位数据表示,有一个值得注意的问题,即所谓“大端”、

“小端”问题。

这么来说,1 Word由两个字节组成,以M区举例,写成MW0,也就是MB0+MB1。请看下

面的表示:

MB0:bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0

MW0:bit15 bit14 bit13 bit12 bit11 bit 10 bit9 bit8 bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0

如果按照从左到右,从高位到低位的顺序,bit15-bit8应该是MB1,bit7-bit0应该是MB0,

这样一一对应,也就是所谓的“小端”模式,然而,西门子采用的是大端模式,也就是说,

bit15-bit8表示的是MB0,bit7-bit0表示的是MB1,依旧是从左到右,不过是写成:

Bit15 bit8 bit7 bit0

MB0

MB1

这个地方容易造成的困惑在于,当你把word当做一个整体时,比如MW0,这时如果让你

表示MW0的第8个位是多少,你可能需要注意,它应该是M0.0,而不是M1.0。

第四个是双字,即DWord,与字节和字的关系类似,双字就是两个字的组合,即1 DWord= 2

Word,注意,双字也是“大端”模式,所以,在表示其中的某一位时,需要特别注意。

以上是位以及位序列的数据类型的说明,下图(1)中有详细的列举,可以说位以及位序列

的数据类型,是最常用的数据类型之一。而且,这些数据类型不只是在PLC中有此概念,它

们是整个计算机系统的基本概念。

本文标签: 字节表示数据现场二进制