数据格式

S7-200 SMART 系统中的数据及其格式

S7-200 SMART CPU收集操作指令、现场状况等信息，把这些信息按照用户程序指定的规律进行运算、处理，然后输出控制、显示等信号。所有这些信息都表示为不同格式的数据，作为数据来处理。各种指令对数据格式都有一定要求，指令与数据之间的格式要一致才能正常工作。例如，为一个整数数据使用实数（浮点数）运算指令，显然会得到不正确的结果。

数据有不同的长度（以二进制表示它们时，占据的位数不同），也就决定了数值的大小范围。模拟量信号在进行模/数（A/D）和数/模（D/A）转换时，一定会存在误差；代表模拟量信号的数据，只能以一定的精度表示模拟量信号。

1. 所有的数据在PLC中都是以二进制形式表示的
2. 数据都有其特定的长度和表示方式，称为格式
3. 数据的格式与用于运算、处理它的指令相关
4. 以不同的格式查看一个数据，或是使用不同格式的指令处理它，会得到不同的效果

二进制、十六进制和十进制

二进制和二进制数： 所有通过S7-200 SMART PLC处理的数据（数值、字符等等）都以二进制形式表示。

十六进制和十六进制数：在二进制数中，每4个二进制位可以分为一组；这组二进制数值的不同变化可以表示16个状态，正好是16进制数每一位数字的变化范围。因此，可以用十六进制数值方便地表示二进制数。

例如，二进制数1000_1111b分为两组来看，分别是1000b和1111b，正好可以表示16进制数字8h和Fh（0000b对应于0h，...，1111b对应于Fh）；那么这个二进制数就可以表示为8Fh。

十进制和十进制数：十进制是S7-200 SMART的数学计算的基础，一般都使用十进制的体系，除了时间（12/24或60进制）等特殊数据外。

二进制数用于在PLC中表示十进制数值、或者其他（如字符等）数据，而16进制用来比较简单地描述二进制数。

二进制位逻辑（bit）

PLC中以二进制“位”的数据形式来表示逻辑“1”、“0”（或者“开”、“关”）。位是最基本的数据单位。

在数据字节（Byte）中，二进制逻辑只用一个位（bit）来表示。每个字节由8个位组成。

整数、无符号整数和有符号整数

字节、字、双字都可以用来表示十进制整数，显然它们的数据长度不同，能够表示的数的大小范围也不同。

无符号整数只有0和正整数；有符号整数可以有正数和负数。

有符号整数采用二进制补码的形式来表示负数。

实数（浮点数）

实数（或浮点数）以 32 位单精度数表示，其格式为 ANSI/IEEE 754-1985 标准中所描述的形式。实数按双字长度访问。

注意：浮点数精确到小数点后第 6 位。 因此输入浮点常数时，最多只能指定 6 位小数。计算涉及到包含非常大和非常小数字的一长串数值时，计算结果可能不准确。

双实数转实数可以参考下面的例程：

dreal--real.smart

注意：此程序的作者和拥有者对于该软件的功能性和兼容性不负任何责任。使用该软件的风险完全由用户自行承担。由于它是免费的，所以不提供任何担保，错误纠正和热线支持，用户不必为此联系西门子技术支持与服务部门。

ASCII字符和String（字符串）

在S7-200 SMART中，ASCII字符是由表示字母、数字和一些特殊符号的ASCII编码组成的二进制数据字节，一个字节存储一个字符。

ASCII（美国信息交换标准码）是一种字符编码格式，在一个字节长度中不同的二进制数值代表不同的字符。如字母A为41h（十六进制数值），以十进制看就是65；而数字5的ASCII值为35h，十进制值为53。

字符串是一个字符序列，其中的每个字符都以字节的形式存储。 字符串的第一个字节定义字符串的长度，即字符数。 字符串的长度可以是 0 到 254个字符，再加上长度字节，因此字符串的最大长度为 255 个字节。 字符串常数限制为126 个字节。(字符串中也能包括汉字编码，每个汉字占用两个字节。)

这是S7-200 SMART 内部对ASCII字符串的格式定义，所有与字符串有关的指令都遵照这个格式。

1. 在编程软件中，用单字节（英文）的单引号（'）将作为字符的内容括起来可以在数据块和状态图中输入ASCII数据字节
2. 在单字节的双引号（"）中间输入文本内容可以输入字符串
3. 按上述方法输入的字符串会自动按字符串格式排列（在起始地址中放入字符个数）
4. 使用程序，或人为组合成的ASCII字符串，使用ASCII字符串指令时，必须注意是否符合格式

例如：

图1. 在数据块中输入ASCII数据和字符串

下载项目到S7-200 SMART CPU，使用状态图在线监控可以看到：

图2. 状态图

注意ASCII字节和字符串的区别。D6D0h是汉字“中”的编码。

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