S7-300 PLC编程语言的数据类型详解

1.数制

（1）二进制数 二进制数的1位（bit）只能取0和1这两个不同的值，用来表示开关量的ON/OFF这两种不同的状态。二进制常数：2#1111_0110_1001_0001。

（2）十六进制数 十六进制是逢16进1的数制，其使用的16个数字是0～9和A～F，每个数字占二进制数的4位。在STEP7中有以下几种表示形式：B#16#，W#16#，DW#16#。例如，B#16#3C对应的十进制数值为：3×16′+12×16°=60。

（3）BCD码 BCD码用4位二进制数表示一位十进制数，十进制数9对应的二进制数为1001。最高4位用来表示符号，16/32位BCD码的范围。BCD码实际上是十六进制数，但是各位之间逢十进一。296对应的BCD码为W#16#296，或2#0000001010010110。

2#0000000100101000对应的十进制数也是296，对应的十进制数为2⁸+2⁵+2³=256+32+8=296。

不同进制的数的表示方法见表3-4。

表3-4 不同进制的数的表示方法

（续）

2.数据类型

数据类型决定了以什么方式或格式理解或访问存储区中的数据。S7-300有三种数据类型：

1）基本数据类型。定义不超过32位的数据。

2）复式数据类型。定义超过32位或由其他数据类型组成的数据。

3）参数类型。定义传给FB和FC的参数。

（1）基本数据类型 STEP7软件中使用的基本数据类型有三种：以绝对地址表示的变量、以符号地址表示的变量和常数。

要访问一个变量，必须要找到它在存储空间中的位置，在STEP7中，I/O信号、位存储变量、定时器、计数器等都可以通过绝对地址和符号地址两种方式来按访问。在STEP7指令中需要访问变量时，可以任意定义为绝对地址或符号地址，二者在软件中还可以相互转换显示。

1）变量的绝对地址。变量的绝对地址是在STEP7中硬件组态时设置的输入、输出地址。STEP7中的变量绝对地址的定义遵循如下形式：

变量的绝对地址=关键字+地址数据

STEP7中常用的绝对地址的关键字见表3-5。

表3-5 绝对地址关键字

其中，I、Q、M、L有位寻址、字节寻址、字寻址和双字寻址几种方法。PI、PQ有字节寻址、字寻址、双字寻址几种方式。图3-7所示为对同一块存储区域用不同方式寻址的区别。需要注意，在MW100中，MB100是高字节，MB101是低字节；在MD100中，MB100是最高字节，MB103是最低字节，这与在汇编语言中的习惯用法不同。

图3-7 字节、字和双字寻址方式

a）MB100 b）MW100 c）MD100

信号按照硬件模块的不同类型，可分为数字信号和模拟信号。

①数字信号。数字信号包含位信息，在PLC中以位（Bit）的形式体现。输入如按钮、开关、继电器触点等数字输入信号，输出如指示灯、接触器线圈等数字输出信号。

②模拟信号。模拟信号包含16位或32位信息，在PLC中以字（Word）或双字（DoubleWord）的形式体现。输入如温度计、pH计等模拟输入信号，输出如电动阀门的开度等模拟输出信号。

数字信号是以布尔（BOOL）量存储的，而模拟信号是以整数（INT）类型存储的。在STEP7中，有下面几种基本数字类型：

①位（Bit）。位变量的数据类型为BOOL（布尔）型，占用1个字节中的1位二进制数据。一个位变量的绝对地址表示形式为A.B，其中A表示字节，由CPU模块决定其数值，而B表示字节中的位，范围是0～7。

图3-8 位与字节的存放规则

例如，图3-8中灰色小方块所示的数据是输入过程映像寄存器I的第3个字节的第2个位，所以其定义为IB3.2。

②字节（Byte）。字节变量的数据类型是由8位二进制数组成的BYTE，通过数据类型符号B和表示绝对地址的一个字节来表示的。例如，输入过程映像寄存器I的第3个字节定义为IB3。

③字（Word）。字变量的数据类型WORD包含两个字节的无符号数，取值范围为W#16#0000～W#16#FFFF。通过数据类型符号W和表示绝对地址的变量高字节所在的地址来表示。为了避免地址交叉使用，绝对地址一般是2的倍数。例如，MW100表示选择了位存储器从MB2开始的2个字节数据，即MW100=MB100+MB101。

④双字（Double Word）。双字变量的数据类型DWORD包含了4个字节的无符号数。范围DW#16#0000_0000～DW#16#FFFF_FFFF。通过数据类型符号D和表示绝对地址的变量高字节所在的地址来表示的。为了避免地址交叉使用，绝对地址一般是4的倍数。例如，MW100表示选择了位存储器从MB2开始的4个字节数据，即MD100=MB100+MB101+MB102+MB103。

⑤16位整数（INT，Integer）。整数变量是有符号数，以补码表示，在整数数字运算时使用。最高位为符号位，为0时为正数，为1时为负数。取值范围为-32768～32767。(www.xing528.com)

⑥32位整数（DINT，DoubleInteger）。双整数变量是有符号数，以补码表示，在整数数字运算时使用。最高位为符号位，为0时为正数，为1时为负数。取值范围为_-2147483648～2147483647。

⑦32位浮点数。定义同计算机中的格式，如图3-9所示。需要注意的是，PLC输入输出值大多为整数，若用浮点数处理这些数据时需要进行整数和浮点数之间的转换。浮点数的运算速度比整数运算的慢。

图3-9 浮点数的结构

浮点数又称实数（REAL），表示为1.m×2^e，例如123.4可表示为1.234×10²。指数e是有符号数。根据ANSI/IEEE标准

浮点数=1.m×2^e

式中，指数e=E+127（1≤e≤254），为8位正整数。

ANSI/IEEE标准浮点数占用一个双字（32位）。

因为规定尾数的整数部分总是为1，只保留尾数的小数部分m（0～22位）。浮点数的表示范围为±1.175495×10^-38～±3.402823×10³⁸。

浮点数的特点是用很小的存储空间（4个字节）可以表示非常大和非常小的数。

2）变量的符号地址。符号地址使用符号来取代绝对地址，可以根据变量的功能定义方便阅读的符号。注意，符号的定义需要用字母开头且不能使用关键字。

根据应用场合的不同，符号分为全局符号和局部符号。

①全局符号。可以定义全局符号的存储区域是I、Q、PI、PQ、M、T、C以及DB、OB、FB、FC。

在程序中，全局符号与绝对地址相对应，所以具有唯一性。在程序中符号显示在双引号内，在STEP7的菜单中，可以选择切换符号地址显示还是绝对地址显示。

②局部符号。局部符号是归属于功能块的。这些符号的定义只能包含字母、数字和下划线。局部符号只有在定义的块中才有效。同样的符号也可以定义在其他块中，但是意义可以完全不同。在程序中局部符号显示在“#”号之后。

3）常数。程序中经常需要实现给变量预置一个常数值，根据数据类型的不同，常数有不同的前缀。

S7-300PLC编程语言的基本数据类型见表3-6。对于其中一些重要的数据表示方法做出以下说明：

①P#为地址指针常数，例如P#M2.0是M2.0的地址。

②S5T#是16位S5时间常数，格式为S5T#aD_bH_cM_dS_eMS。S5T#4S30MS=4s30ms，取值范围为S5T#0～S5T#2H_46M_30S_0MS（9990s），时间增量为10ms。

③C#为计数器常数（BCD码），例如C#250。8位ASCII字符用单引号表示，例如‘ABC’。

④T#为带符号的32位IEC时间常数：T#1D_12H_30M_0S_250MS。

⑤DATE是IEC日期常数，例如D#2004-1-15。取值范围D#1990-1-1～D#2168-12-31。

⑥TOD#是32位实时时间（TimeofDay）常数，例如TOD#23：50：45.300。

表3-6 S7-300PLC编程语言的基本数据类型

（2）复合数据类型 通过组合基本数据类型和复合数据类型可以生成下面的数据类型：

1）数组（ARRAY），将一组同一类型的数据组合在一起。

2）结构（STRUCT），将一组不同类型的数据组合在一起。

3）字符串（STRING），是最多有254个字符（CHAR）的一维数组。

4）日期和时间（DATE_AND_TIME），用于存储年、月、日、时、分、秒、毫秒和星期，占用8个字节，用BCD格式保存。星期天、星期一～星期六的代码为1～7。例如，DT#2004-07-15-12∶3∶15.200为2004年7月15日12时30分15.2秒。

5）用户定义的数据类型UDT（User-Defined Data Types）。在数据块DB和逻辑块的变量声明表中定义复合数据类型。

（3）参数类型 为在逻辑块之间传递参数的形参（Formal Parameter，形式参数）定义的数据类型：

1）TIMER（定时器）和COUNTER（计数器）。对应的实参（Actual Parameter，实际参数）应为定时器或计数器的编号，例如T3，C21。

2）BLOCK（块）。指定一个块用作输入和输出，实参应为同类型的块。

3）POINTER（指针）。指针用地址作为实参，例如P#M50.0。

4）ANY。用于实参的数据类型未知或实参可以使用任意数据类型的情况，占10个字节。