实训十二：数据处理基础知识仿真实验

1.语句表程序

梯形图是用得最多的PLC编程语言。梯形图与继电器电路图相似，直观易懂，很容易被工厂的电气人员掌握，特别适合于数字量逻辑控制。

指令表（西门子称为语句表）是一种文本语言，可以实现某些不能用梯形图实现的功能。在阅读生产中的实际程序时，一般都会遇到语句表程序。

初学者往往觉得语句表语言难学，主要是因为语句表涉及的计算机基础知识较多。只要掌握了有关的知识，多学多练，语句表也不难学。

2.多位二进制数

计算机和PLC用多位二进制数来表示数字，二进制数遵循逢2进1的运算规则，从右往左的第n位（最低位为第0位）为1时，其值为2ⁿ。二进制数2#1010对应的十进制数可以用下式计算：

1×2³+0×2²+1×2¹+0×2⁰=8+2=10

表3-5给出了不同进制的数的表示方法，BCD码的应用将在3.3.6节介绍。

表3-5 不同进制的数的表示方法

3.十六进制数

多位二进制数的书写和阅读很不方便。为了解决这一问题，可以用十六进制数取代二进制数。十六进制数的16个数字符号是0～9和A～F（对应于十进制数10～15，见表3-5）。4位二进制数对应于1位十六进制数，例如二进制数2#1010 1110 0111 0101可以转换为16#AE75。

十六进制数采用逢16进1的运算规则，从右往左第n位的权值为16ⁿ（最低位的n为0），例如16#2F对应的十进制数为2×16¹+15×16⁰=47。

4.常用的数据类型

在符号表、数据块和块的局部变量表中定义变量时，需要指定变量的数据类型。

表3-6中是常用的数据类型，有符号整数的最高位为符号位，正数和负数的符号位分别为0和1。前8种数据类型用得较多，TIME_OF_DAY是24小时格式的实时时间。

表3-6 常用数据类型

一个字节由8个位数据组成，例如输入字节IB3由I3.0～I3.7这8位组成（见图3-48）。

字节、字和双字之间的关系见图3-49，其中的第0位为最低位。

图3-48 位数据

图3-49 字节、字和双字

a）MB100 b）MW100 c）MD100

相邻的两个字节组成一个字，相邻的两个字组成1个双字。需要注意下面两点：(www.xing528.com)

1）用组成字和双字的编号最小的字节M100的编号作为字MW100和双字MD100的编号。

2）组成字和双字的编号最小的字节M100是字MW100和双字MD100的最高位字节。

STEP 7用十进制小数来输入或显示浮点数，例如50是整数，而50.0为浮点数。

5.生成变量表

变量表用来集中监控指定的变量。用鼠标右键单击SIMATIC管理器左边窗口中的“块”，执行出现的快捷菜单中的命令“插入新对象”→“变量表”，出现“属性-变量表”对话框，生成的变量表默认的名称为“VAT_1”。单击“确定”按钮，VAT_1被自动打开（见图3-50）。

在第一行的“地址”列输入MW8，用右键单击“显示格式”列，执行出现的菜单中的命令，将显示格式修改为BIN（二进制，见图3-50）。

在第二行的“地址”列输入MW8，显示格式被自动设置为HEX（十六进制）。

在第三行的“地址”列输入MW8，将显示格式修改为DEC（十进制）。

用同样的方法输入图3-50其他需要监控的变量，双字MD10的显示格式为浮点数。

图3-50 变量表

6.编写将MW8加1的程序

打开HW Config，双击机架中CPU模块所在的行，打开CPU的“属性”对话框的“周期/时钟存储器”选项卡（见图3-15）。选中“时钟存储器”多选框，设置时钟存储器（M）的字节地址为0。M0.7的周期为2s（见表3-3）。

在OB1中编写图3-51中的程序，每2s将MW8加1。ADD_I是整数加法指令，IN1与IN2相加，结果送回MW8。

图3-51 梯形图程序状态

7.用变量表监控PLC中的变量

打开PLCSIM，选中SIMATIC管理器左边窗口中的“块”，将程序块和系统数据下载到仿真PLC，将仿真PLC切换到RUN-P模式。双击打开变量表，单击工具栏上的“监视变量”按钮，起动监控功能（见图3-52）。“状态值”列显示的是PLC中的变量值。

MW8的初始值为0，每2s它被加1。从变量表的第1～3行可以看出二进制数、十六进制数和十进制数之间的关系。

在第4行的“修改数值”列输入双字常数DW#16#12345678，在第9行的“修改数值”列输入浮点数50.0。单击工具栏上的“激活修改数值”按钮，“修改数值”被写入PLC，并在“状态值”列显示出来。从第4～6行可以看出双字与组成它的两个字之间的关系，从第6～8行可以看出字与组成它的两个字节之间的关系。从第9行可以看出浮点数用十进制小数输入和显示。

图3-52 变量表

如果仿真PLC运行在RUN模式，将“修改数值”列的值写入PLC时，将会出现“（DOA1）功能在当前保护级别中不被允许”的对话框，必须将仿真PLC切换到RUN-P模式，才能修改PLC中的数据。

8.仿真练习

在变量表中生成用二进制格式显示的MW20，在PLCSIM中生成视图对象MB20，令其中的MB20.0为1状态。在变量表中观察MB20.0是MW20的第几位（最低位为第0位），并解释原因。