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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)場狀況等信息，把這些信息按照用戶程序指定的規(guī)律進行運算、處理，然后輸出控制、顯示等信號。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)來處理。各種指令對數(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，為一個整數(shù)數(shù)據(jù)使用實數(shù)（浮點數(shù)）運算指令，顯然會得到不正確的結果。

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

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

二進制、十六進制和十進制

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

十六進制和十六進制數(shù)：在二進制數(shù)中，每4個二進制位可以分為一組；這組二進制數(shù)值的不同變化可以表示16個狀態(tài)，正好是16進制數(shù)每一位數(shù)字的變化范圍。因此，可以用十六進制數(shù)值方便地表示二進制數(shù)。

例如，二進制數(shù)1000_1111b分為兩組來看，分別是1000b和1111b，正好可以表示16進制數(shù)字8h和Fh（0000b對應于0h，...，1111b對應于Fh）；那么這個二進制數(shù)就可以表示為8Fh。

十進制和十進制數(shù)：十進制是S7-200 SMART的數(shù)學計算的基礎，一般都使用十進制的體系，除了時間（12/24或60進制）等特殊數(shù)據(jù)外。

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

二進制位邏輯（bit）

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

在數(shù)據(jù)字節(jié)（Byte）中，二進制邏輯只用一個位（bit）來表示。每個字節(jié)由8個位組成。

整數(shù)、無符號整數(shù)和有符號整數(shù)

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

無符號整數(shù)只有0和正整數(shù)；有符號整數(shù)可以有正數(shù)和負數(shù)。

有符號整數(shù)采用二進制補碼的形式來表示負數(shù)。

實數(shù)（浮點數(shù)）

實數(shù)（或浮點數(shù)）以 32 位單精度數(shù)表示，其格式為 ANSI/IEEE 754-1985 標準中所描述的形式。實數(shù)按雙字長度訪問。
注意：浮點數(shù)精確到小數(shù)點后第 6 位。 因此輸入浮點常數(shù)時，最多只能指定 6 位小數(shù)。計算涉及到包含非常大和非常小數(shù)字的一長串數(shù)值時，計算結果可能不準確。

雙實數(shù)轉實數(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于該軟件的功能性和兼容性不負任何責任。使用該軟件的風險完全由用戶自行承擔。由于它是免費的，所以不提供任何擔保，錯誤糾正和熱線支持，用戶不必為此聯(lián)系西門子技術支持與服務部門。

ASCII字符和String（字符串）

在S7-200 SMART中，ASCII字符是由表示字母、數(shù)字和一些特殊符號的ASCII編碼組成的二進制數(shù)據(jù)字節(jié)，一個字節(jié)存儲一個字符。

ASCII（美國信息交換標準碼）是一種字符編碼格式，在一個字節(jié)長度中不同的二進制數(shù)值代表不同的字符。如字母A為41h（十六進制數(shù)值），以十進制看就是65；而數(shù)字5的ASCII值為35h，十進制值為53。

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

這是S7-200 SMART 內部對ASCII字符串的格式定義，所有與字符串有關的指令都遵照這個格式。

• 在編程軟件中，用單字節(jié)（英文）的單引號（'）將作為字符的內容括起來可以在數(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（"）中間輸入文本內容可以輸入字符串
• 按上述方法輸入的字符串會自動按字符串格式排列（在起始地址中放入字符個數(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，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

下載項目到S7-200 SMART CPU，使用狀態(tài)圖在線監(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。