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西门子PLC数组的生成与使用教程

(1)生成数组

  可以在数据块中定义数组，也可以在逻辑块的变量声明表中定义它。下面介绍在数据块中定义的方法。在SIMATIC管理器中用菜单命令“插入”→“S7块”→“数据块”生成数据块DB4。双击打开它，默认的显示方式为声明视图方式。声明视图用于定义、删除和修改共享数据块中的变量，它们的名称、数据类型和初始值。

  在新生成的数据块的行和后一行标有STRUCT(结构)和END_STRUCT(结构结束)。在这两行中间有一个自动生成的临时占位符变量。

  将该行的名称改为数组的名称“PRESS”(见图4-7)，变量的名称只能使用字母、数字和下划线，不能使用中文。用鼠标右键点击该行的“类型”列，执行弹出的快捷菜单中的“复杂类型”→“ARRAY”

  (数组)命令，在出现的“ARRAY 【】”的方括号中输入

  “1..2，1.3”，即二维数组PRESS有2×3个元素。在“注释”列按回车键，在AR-RAY下面一行的“类型”列输入“INT”，定义数组元素为16位整数，INT所在行的“地址”列自动生成的“*2.0”表示一个数组元素占用2B。地址列的“ 12.0”表示该数组的6个元素一共占用12B，地址列的内容是自动生成的。可以用中文给每个变量加上注释。

  数组PRESS的1个元素为PRESS【1，1】(见图4-6和图4-8)，4个元素为PRESS【2，1】，6个元素为PRESS【2，3】。

  (2)给数组元素赋初值

  STEP7根据变量的数据类型给出默认的初始值，用户可以修改初始值。定义数组时可以在ARRAY所在的行的“初始值”列中给数组元素赋初值，各元素的初值之间用英语逗号分隔，例如上例中6个元素的初值可以写成“22，30，-5，0，0，0，结束时不用标点符号。

  若相邻元素的初值相同可以简写，上述初值可以简写为“22，30，-5，3(0)”(见图4-7)。

  执行菜单命令“视图”→“数据视图”，切换到数据视图方式，将显示数组和结构中各元素的初始值和实际值(见图4-8)。

  在数据视图方式，显示变量的初始值和实际值，用户只能修改变量的实际值，修改后需要下载数据块。如果用户输入的实际值与变量的数据类型不符，将用红色显示错误的数据。在数据视图方式，用菜单命令“编辑”→“初始化数据块”，可以恢复变量的初始值。1 800

  (3)访问数组中的数据

  本例中的数组是数据块的一部分，访问数组中的数据时，需要指出数据块和数组的名称，以及数组元素的下标，例如”TANK”.PRESS【2，1】。其中的TANK是数据块DB4的符号名，PRESS是数组的名称，它们用英语的句号分开。方括号中是数组元素的下标，该元素是数组中的4个元素(见图4-8)。

  (4)用数组传递参数

  如果在块的变量声明表中声明形参的类型为ARRAY，可以将整个数组作为参数来传递(见图4-23)。在调用块时也可以将某个数组元素赋值给同一数据类型的参数。

  (5)用数组定义数据块的大小

  数据块的大小与数据块中定义的变量的个数和数据类型有关。如果需要一个容量很大的数据块，可以用数组来定义数据块的大小。如果在数据块中只定义一个数组ARRAY 【1..500】，数组元素的数据类型为字，则该数据块的大小为1000B。可以用地址和任意的简单数据类型来访问该数据块中的存储单元。如果访问数据块中未定义的地址，将会出现错误信息“读取时发生区域长度错误”。

PLC的硬件主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成。其中，CPU是PLC的核心，输入单元与输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路，通信接口用于与编程器、上位计算机等外设连接。

对于整体式PLC，所有部件都装在同一机壳内，其组成框图如图1所示；对于模块式PLC，各部件立封装成模块，各模块通过总线连接，安装在机架或导轨上，其组成框图如图2所示。无论是哪种结构类型的PLC，都可根据用户需要进行配置与组合。

尽管整体式与模块式PLC的结构不太一样，但各部分的功能作用是相同的，下面对PLC主要组成各部分进行简单介绍。

    1．中央处理单元（CPU）

    同一般的微机一样，CPU是PLC的核心。PLC中所配置的CPU 随机型不同而不同，常用有三类：通用微处理器（如Z80、8086、80286等）、单片微处理器（如8031、8096等）和位片式微处理器(如AMD29W等) 。小型PLC大多采用8位通用微处理器和单片微处理器；中型PLC大多采用16位通用微处理器或单片微处理器；大型PLC大多采用高速位片式微处理器。

    目前，小型PLC为单CPU系统，而中、大型PLC则大多为双CPU系统，甚至有些PLC中多达8 个CPU。对于双CPU系统，一般一个为字处理器，一般采用8位或16位处理器；另一个为位处理器，采用由各厂家设计制造的芯片。字处理器为主处理器，用于执行编程器接口功能，监视内部定时器，监视扫描时间，处理字节指令以及对系统总线和位处理器进行控制等。位处理器为从处理器，主要用于处理位操作指令和实现PLC编程语言向机器语言的转换。位处理器的采用,提高了PLC的速度，使PLC更好地满足实时控制要求。

    在PLC中CPU按系统程序赋予的功能，指挥PLC有条不紊地进行工作，归纳起来主要有以下几个方面：

1）       接收从编程器输入的用户程序和数据。

2）       诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等。

3）       通过输入接口接收现场的状态或数据，并存入输入映象寄有器或数据寄存器中。

4）       从存储器逐条读取用户程序，经过解释后执行。

5）       根据执行的结果，更新有关标志位的状态和输出映象寄存器的内容，通过输出单元实现输出控制。有些PLC还具有制表打印或数据通信等功能。

    2．存储器

    存储器主要有两种：一种是可读/写操作的随机存储器RAM，另一种是只读存储器ROM、PROM 、EPROM 和EEPROM。在PLC中，存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。

    系统程序是由PLC 的制造厂家编写的，和PLC的硬件组成有关，完成系统诊断、命令解释、功能子程序调用管理、逻辑运算、通信及各种参数设定等功能，提供PLC运行的平台。系统程序关系到PLC的性能，而且在PLC使用过程中不会变动，所以是由制造厂家直接固化在只读存储器ROM、PROM或EPROM中，用户不能访问和修改。

    用户程序是随PLC的控制对象而定的，由用户根据对象生产工艺的控制要求而编制的应用程序。为了便于读出、检查和修改，用户程序一般存于CMOS静态RAM中，用锂电池作为后备电源，以掉电时不会丢失信息。为了防止干扰对RAM中程序的破坏，当用户程序经过运行正常，不需要改变，可将其固化在只读存储器EPROM中。现在有许多PLC直接采用EEPROM作为用户存储器。