全局数据块及其复杂数据类型详解

1.生成全局数据块

在项目“电动机控制”（见随书光盘中的同名例程）中，单击项目树PLC的“程序块”文件夹中的“添加新块”，在打开的对话框中（见图2-18中的大图），单击“数据块（DB）”按钮，生成一个数据块，可以修改其名称或采用默认的名称，其类型为默认的“全局DB”，生成数据块编号的方式为默认的“自动”。如果用单选框选中“手动”，可以修改块的编号。单击“确定”按钮后自动生成数据块。选中下面的复选框“新增并打开”，生成新的块之后，将会自动打开它。

图2-18 添加数据块与数据块中的变量

2.块访问的基本知识

STEP7提供可优化访问和可标准访问这两种块访问的方式。

（1）可优化访问方式

可优化访问的数据块没有固定的定义结构。在块的变量声明中，仅为数据元素分配一个符号名称，而不分配在块中的固定地址。这些元素将自动保存在块的空闲内存区域中，在内存中不留存储间隙。这样可以提高内存空间的应用率。在这种数据块中，只能用符号地址访问块中的变量，不能使用绝对地址来访问。

这种访问方式可以快速访问经优化并由系统进行管理的数据。在间接寻址或HMI访问时不会发生访问错误，可以将指定的单个变量定义为具有保持性。无需将CPU设置为STOP模式，就可以下载已修改的块，而不会影响已加载的变量的值。GRAPH块和ARRAY数据块始终启用“优化的块访问”属性。

（2）可标准访问方式

未勾选属性中的“优化的块访问”复选框的数据块，称为“可标准访问”的数据块。它具有固定的结构，数据元素在声明中分配了一个符号名，并且在块中有固定的地址。地址在“偏移量”列中显示。这些变量既可以使用符号寻址，也可以使用绝对地址进行寻址。

图2-19 设置数据块的属性

3.块访问的设置

S7-1200/1500的CPU创建的块默认的设置为“优化的块访问”。打开项目树中的“程序块”文件夹，右键单击要更改访问方式的块。选择快捷菜单中的“属性”命令，选中打开的对话框左边导航区域的“属性”（见图2-19）。启用或禁用“优化的块访问”选项，单击“确定”按钮确认。

背景数据块的块访问属性取决于对应的函数块。如果更改了函数块的访问模式，需要更新分配的背景数据块。不能改变系统块和受专有技术保护的块的访问方式。

S7-1500可标准访问的OB的启动信息与S7-300/400相同，保存在块接口Temp部分的前20个字节中。可优化访问的OB的启动信息在块接口的Input部分。S7-1200的OB只能采用可优化访问的方式。

4.字符串

数据类型String（字符串）是字符组成的一维数组，每个字节存放1个字符。下面是字符串常数的例子：'PLC'或String#'PLC'。字符串的第一个字节是字符串的最大字符长度，第二个字节是字符串当前有效字符的个数，字符从第3个字节开始存放，一个字符串最多254个字符。

数据类型WString（宽字符串）存储多个数据类型为WChar的Unicode字符（长度为16位的宽字符，包括汉字），宽字符串常数的前面必须使用WString#，例如WString#’西门子’。输入时软件将在‘西门子’的前面自动添加WString#。宽字符串的第一个字是最大字符个数，默认的长度为254个宽字符，最多16382个WChar字符。第二个字是当前的总字符个数。(www.xing528.com)

可以在代码块的接口区和全局数据块中创建字符串、数组和结构。

在“数据块_1”的第2行的“名称”列（见图2-18中的小图）输入字符串的名称“故障信息”，单击“数据类型”列中的按钮，选中下拉式列表中的数据类型“String”。“String[30]”表示该字符串的最大字符个数为30，其启动值（初始字符）为‘OK’。

转义字符$用于标识控制字符、美元符号和单引号。ASCⅡ控制字符的使用方法见字符串的在线帮助。

5.数组

数组（Array）是由固定数目的同一种数据类型元素组成的数据结构。允许使用除了Array之外的所有数据类型作为数组的元素，数组的维数最多为6维。数组元素通过下标进行寻址。在数组声明中，下标的上、下限值在Array关键字之后的方括号中定义。

在数据块的第3行的“名称”列输入数组的名称“功率”（见图2-18中的小图），单击“数据类型”列中的按钮，选中下拉式列表中的数据类型“Array[lo..hi] of type”。其中的“lo”（low）和“hi”（high）分别是数组元素的下标的下限值和上限值，它们用两个小数点隔开。对于可标准访问的块，可以是任意的整数（-32768～32767），下限值应小于等于上限值。对于可优化访问的块，下标的上限值和下限值可以是任意的双整数。方括号中各维的参数用英语的逗号隔开，type是数组元素的数据类型。

将“Array[lo..hi] of type”修改为“Array[0..23] of Int”（见图2-18），其元素的数据类型为Int，元素的下标为0～23。在用户程序中，可以用符号地址"数据块_1".功率[2]或绝对地址DB1.DBW36访问数组“功率”中下标为2的元素。

图2-20给出了一个名为“电流”的二维数组Array[1..2，1..3] of Byte的内部结构，它一共有6个字节型元素，第一维的下标1、2是电动机的编号，第二维的下标1～3是三相电流的序号。数组元素“电流[1，2]”是一号电动机的第2相电流。

单击图2-18中“功率”左边的按钮，它变为，将会显示数组的各个元素，可以监控它们的启动值和监控值。单击“功率”左边的按钮，它变为，数组的元素被隐藏起来。

6.结构

数据类型结构（Struct）是由固定数目的不同的数据类型的元素组成的数据结构。结构的元素可以是数组和结构，嵌套深度限制为8级（与CPU的型号有关）。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。

在数据块_1的第4行生成一个名为“电动机”的结构（见图2-18），数据类型为Struct。在第5～8行生成结构的4个元素。单击“电动机”左边的按钮，它变为，结构的元素被隐藏起来。单击“电动机”左边的按钮，它变为，将会显示结构的各个元素。

数组和结构的“偏移量”列是它们在数据块中的起始绝对字节地址。结构的元素的“偏移量”列是它们在结构中的地址偏移量，可以看出数组“功率”占48B。

下面是用符号地址表示结构的元素的例子："数据块_1".电动机.电流。

单击数据块编辑器的工具栏上的按钮（见图2-18），在选中的变量的下面增加一个空白行，单击工具栏上的按钮，在选中的变量的上面增加一个空白行。单击扩展模式按钮，可以显示或隐藏结构和数组的元素。

选中项目树中的PLC_1，将PLC的组态数据和用户程序下载到CPU，将CPU切换到RUN模式。打开数据块_1以后，单击工具栏上的按钮，启动监控功能，出现“监视值”列，可以看到CPU中各变量的值。

图2-20 二维数组的元素