西门子中国PLC代理6ES7212-1BE40-0XB0

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1. 数据块的分类

  数据块(DB)用来分类储存设备或生产线中变量的值，数据块也是用来实现各逻辑块之间的数据交换、数据传递和共享数据的重要途径。数据块丰富的数据结构便于提高程序的执行效率和进行数据管理。与逻辑块不同，数据块只有变量声明部分，没有程序指令部分。

  数据块分为共享数据块(DB)和背景数据块(DI)。在共享数据块和符号表中声明的变量都是全局变量。用户程序中所有的逻辑块(FB、FC、SFB、SFC和OB)都可以使用共享数据块和符号表中的数据。

  2. 生成共享数据块

  在符号表中，共享数据块的数据类型是它本身，背景数据块的数据类型是对应的功能块。

  用鼠标右键点击SIMATIC管理器左边窗口中的“块”，在弹出的菜单中执行“插入新对象”→“数据块”命令，生成新的数据块，默认的类型为共享数据块。

  3. 基本数据类型

  基本数据类型包括位(BOOL)、字节(BYTE)、字(WORD)、双字(DWORD)、整数(INT)、双整数(DINT)和浮点数(FLOAT，或称实数REAL)等(见3.2.2节)。

  4. 复杂数据类型

  复杂数据类型包括日期和时间(DATE_AND_TIME)、字符串(String)、数组(Array)、结构(Struct)和用户定义的数据类型(UDT)。

  (1)日期和时间

  日期和时间(DATE_AND_TIME，缩写为DT)占用8个字节的BCD码。1~6个字节分别存储年的低两位、月、日、时、分和秒，毫秒存储在整个7个字节和8个字节的高4位，星期存放在8个字节的低4位。星期日的代码为1，星期一~星期六的代码为2~7。例如2010年7月27日12点30分25.123秒可以表示为DT#10-07-27-12∶30∶25.123，可以省略毫秒部分。

  通过调用程序编辑器的文件夹“\Libraries\ Standard Library\IEC Function Block”中的IEC功能(见附表B-4)，可以实现DATE_AND_TIME数据类型与基本数据类型之间的相互转换、日期时间的比较和加、减，具体的使用方法见在线帮助。

  调用SFCO" SET_CLK"，可以设置和启动CPU时钟的时间和日期。调用SFC1"的READ_CLK"，可以读取CPU系统时钟当前的日期和时间。

  (2)字符串

  字符串(String)是字符(Char)组成的一维数组，每个字节存放1个字符。1个字节是字符串的大字符长度，2个字节是字符串当前有效字符的个数，字符从3个字节开始存放，一个字符串多有254个字符。字符串的默认长度为254B，在DB4中定义字符串Fault的长度为20个字符(见图4-7)，它只占用从DB4.DBB20开始的22B，其初值只有4个字符'Over’。String变量中未使用的字节地址被初始化为B#16#00。

  将DB4下载到仿真PLC，用变量表监控DB4.DBB20和DB4.DBB21，它们的值分别为20(字符串Fault的长度为20)和4(当前有4个字符)。还可以看到从DB4.DBB22开始的4个字节中字符‘Over’的ASCII码。可以用语句表中的基本指令访问字符串中的字符，例如用指令“L DB4.Fault 【3】”来访问字符串Fault的3个字符。

 可以用标准库的IEC库中的21个功能来处理字符串变量(见附表B-4)，包括字符串与其他数据类型的转换、字符串的比较和字符串的编辑，具体的使用方法见在线帮助。

  (3)数组

  数组(ARRAY)是同一类型的数据组合而成的一个单元，数组的维数多为6维。图4-6给出了一个二维数组ARRAY 【1.2，1..3】 的内部结构，它共有6个字节元素，图中的每一小格为二进制的1位，每个元素占一行(一个字节)。ARRAY后面的方括号中的数字用来定义每一维的起始元素和结束元素在该维中的编号，可以取-32768~32767之间的整数。各维之间的数字用逗号隔开，每一维开始和结束的编号用两个小数点隔开。如果某一维有n个元素，该维的起始元素和结束元素的编号可以采用1和n，例如AR-RAY [1..100]。

  (4)结构

  结构(STRUCT)可以是不同类型的数据的组合。可以用基本数据类型、复杂数据类型(包括数组和结构)和用户定义数据类型(UDT)作为结构中的元素，例如一个结构可以由数组和结构组成，结构可以嵌套8层。用户可以把过程控制中有关的数据统一组织在一个结构中，作为一个数据单元来使用，而不是使用大量的单个的元素，为统一处理不同类型的数据或参数提供了方便。

  (5)用户定义数据类型

  用户定义数据类型(User-Defined Data Types)简称为UDT，是一种特殊的数据结构，用户只需要对它定义一次，定义好以后可以在用户程序中作为数据类型使用。可以用它来产生大量的具有相同数据结构的数据块，用这些数据块来输入用于不同目的的实际数据。例如生成用于颜料混合配方的UDT后，可以用它生成用于不同颜色配方的数据组合。用户定义数据类型由基本数据类型和(或)复杂数据类型组成。定义好以后可以在符号表中为它一个符号名，使用UDT可以节约录人数据的时间。

PLC系统设备选型

PLC主要的目的是控制外部系统。这个系统可能是单个机器，机群或一个生产过程。不同型号的PLC有不同的适用范围。根据生产工艺要求，分析被控对象的复杂程度，进行I/O点数和I/O点的类型（数字量、模拟量等）统计，列出清单。适当进行内存容量的估计，确定适当的留有余量而不浪费资源的机型（小、中、大形机器）。并且结合市场情况，考察PLC生产厂家的产品及其售后服务、技术支持、网络通信等综合情况，选定价格性能比较好的PLC机型。

目前市场上的PLC产品众多，国外品牌有德国的SIEMENS;日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJI、Panasonic;美国的GE;韩国的LG等。国产品牌有研华、研祥、合力时等。近几年，PLC产品的价格有较大的下降，其性价比越来越高。PLC 的选型应从以下几个方面入手。

2.1 确定PLC 控制系统的规模

依据工厂生产工艺流程和复杂程度确定系统规模的大小。可分为大、中、小三种规模。

小规模PLC控制系统:单机或者小规模生产过程，控制过程主要是条件、顺序控制，以开关量为主，并且I/O点数小于128 点。一般选用微型PLC,如SIEMENS S7-200等。

中等规模PLC控制系统:生产过程是复杂逻辑控制和闭环控制，I/O点数在128——512 点之间。应该选用具有模拟量控制、PID控制等功能的PLC，如SIEMENS S7-300等。

大规模PLC控制系统:生产过程是大规模过程控制、DCS系统和工厂自动化网络控制，I/O点数在512点以上。应该选用具有通信联网、智能控制、数据库、中断控制、函数运算的PLC,如SIEMENS S7-400等, 再和工业现场总线结合实现工厂工业网络的通讯和控制。

2.2 确定PLC I/O 点的类型

根据生产工艺要求，分析被控对象的复杂程度，进行I/O点数和I/O点的类型（数字量、模拟量等）统计，列出清单。适当进行内存容量的估计，确定适当的留有软硬件资源余量而不浪费资源的机型（小、中、大型机器）。

根据PLC输出端所带的负载是直流型还是交流型，是大电流还是小电流，以及PLC输出点动作的频率等，从而确定输出端采用继电器输出，还是晶体管输出，或品闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式，对系统的稳定运行是很重要的。

电磁阀的开闭、大电感负载、动作频率低的设备，PLC输出端采用继电器输出或者固态继电器输出;各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动/停止应采用晶体管输出。

2.3 确定PLC编程工具

（1） 一般的手持编程器编程。 手持编程器只能用商家规定语句表中的语句表（STL）编程。这种方式效率低，但对于系统容量小、用量小的产品比较适宜，具有体积小、价格低、易于现场调试等优点。 这主要用于微型PLC的编程。

（2） 图形编程器编程。图形编程器采用梯形图（LAD）编程，方便直观，一般的电气人员短期内就可应用自如，但该编程器价格较高,主要用于微型PLC和中档PLC。

（3） 计算机加PLC软件包编程 。这种方式是的一种方式，但大部分公司的PLC 开发软件包价格昂贵，并且该方式不易于现场调试，主要用于中PLC系统的硬件组态和软件编程。