STEP 7 v5. Базовое программное обеспечение S7

Подождите немного. Документ загружается.

Функциональный план (FUP) для S7–300 и S7–400

C79000–G7076–C508–02

С-1

Система пр едставления чисел

C.1Система представления чисел C–2

Система представления чисел

Функциональный план (FUP) для S7–300 и S7–400

С-2 C79000–G7076–C508–02

C.1Система представления чисел

Общая информация

Команды FUP работают с объектами данных определенных размеров (см. таблицу C-2).

Например, битовые логические команды выполняют операции над двоичными

цифрами (битами); команды передачи выполняют операции с байтами, словами и

двойными словами.

Математические команды также вы полняют операции с байтами, словами и двойными

словами. В адресах этих байтов, слов и двойных слов Вы можете закодировать числа в

различных форматах, таких как целые и вещественные.

Если Вы используете символическую адресацию, Вы определяете символы и

указываете тип данных для каждого из этих символов (см. таблицу C–2). Различные

типы данных имеют разные варианты выбора формата и записи чисел. Информация в

следующих разделах поможет Вам понять форматы и систему записи чисел.

Эта глава руководства описывает только некоторое из возможных представлений чисел

и констант.

Taблица C-1. Форматы чисел и констант, не описанные в этой главе

Формат Размер в битах Представление

Шестнадцатерич-

ный

8, 16 и 32 B#16#, W#16# и DW#16#

Двоичный 8, 16 и 32 2#

Дата IEC 16D#

Время IEC 32 T#

Время дня 32 TOD#

Символьный 8’A’

Биты, байты, слова и двойные слова

Бит - двоичное число (0 или 1), байт - 8 битов, слово - 16 битов и двойное слово - 32

бита.

Типы данных

Каждый входно й и выходной параметр блока FUP может иметь один из следующих

типов:

• элементарные типы (см. таблицу C–2)

• составные типы (массив, структура, строка, дата и время)

• таймер, счетчик и блок

• указатель и массив

За более подробной информацией о стру ктурах данных и массивах, которые Вы можете

определить сами, и о других структурны х типах данных, как, например, STRING

(строка) и DATE_AND_TIME (дата и время), обратитесь к Руководству по

программированию /

234/ и Руководству пользователя /231/.

 

Функциональный план (FUP) для S7–300 и S7–400

C79000–G7076–C508–02

С-1

Taблица C-2. Форматы конс тант для элементарных типов данных

Тип и

описание

Размер

в битах

Выбор

формата

Диапазон и представление

числа (от наименьшего до

наибольшего значения)

Пример

BOOL

(бит)

1Булев текст TRUE/FALSE TRUE

BYTE

(байт)

8 Шестнадцати-

ричный

от B#16#0 дo B#16#FF B#16#10

byte#16#10

WORD

(слово)

Двоичный

Шестнадцати-

ричный

BCD

Десятичный без

знака

от 2#0 дo

2#1111_1111_1111_1111

от W#16#0 дo W#16#FFFF

от C#0 дo C#999

от B#(0,0) дo B#(255,255)

2#0001_0000_0000_0000

W#16#1000

word16#1000

C#998

B#(10,20)

byte#(10,20)

DWORD

(двойное

слово)

32 Двоичный

Шестнадцати-

ричный

Десятичный без

знака

от 2#0 дo

2#1111_1111_1111_1111_

1111_1111_1111_1111

от DW#16#0000_0000 дo

DW#d16#FFFF_FFFF

от B#(0,0,0,0) дo

B#(255,255,255,255)

2#1000_0001_0001_1000_

1011_1011_0111_1111

DW#16#00A2_1234

dword#16#00A2_1234

B#(1, 14, 100, 120)

byte#(1,14,100,120)

INT

(целое число)

16 Десятичный со

знаком

от –32768 дo 32767 1

DINT

(двойное

целое число)

32 Десятичный со

знаком

от L#–2147483648 дo

L#2147483647

L#1

REAL

(число с

плавающей

точкой)

32 IEEE

Плавающая

точка

Верхний предел:

±3 402823e+38

Нижний предел:

±1 175 495e–38

1.234567e+13

S5TIME

(время

SIMATIC)

Время S5 с

дискретнос тью

10 мс (как

величина по

умолчанию)

от S5T#0H_0M_0S_10MS до

S5T#2H_46M_30S_0MS и

S5T#0H_0M_0S_0MS

S5T#0H_1M_0S_0MS

S5Time#0H_1H_1M_0S_0MS

TIME

(время IEC)

32 Время IEC с

диск

етностью

1 мс, целое со

знаком

от T#–24D_20H_31M_23S_648MS

дo

T#24D_20H_31M_23S_647MS

T#0D_1H_1M_0S_0MS

TIME#0D_1H_1M_0S_0MS

DATE

(дата IEC)

16 Дата IEC с

дискретнос тью

1 день

от D#1990–1–1 дo

D#2168–12–31

D#1994–3–15

DATE#1994–3–15

TIME_OF_

DAY

(время дня)

32 Время дня с

дискретнос тью

1 мс

от TOD#0:0:0.0 дo

TOD #23:59:59.999

TOD#1:10:3.3

TIME_OF_DAY#1:10:3.3

CHAR

(символ)

8 Символы ASCII ’A’,’B’ и т.д.’E’

 

Ôóíêöèîíàëüíûé ïëàí (FUP) äë S7300 è S7400







C79000G7076C50802

Целые числа (Integer): 16 бит

Числа типа Integer - это целые числа, которые имеют знак, чтобы указать

положительны они или отрицательны. В памяти 16-битное целое занимает одно

слово. Taблица C–3 показывет диапазон значений 16–битного целого. Рисунок C–1

показывает целое + 44 в двоичном формате.

Taблица C-3. Диапазон целых чисел (16 бит)

Формат Диапазон

16–битное целое от –32 768 дo +32 767

1 1 0 0

03748111215Бит

Знак Десятичные значения: 32 + 8 + 4 = 44

0 0 1 00 0 0 0

0 0 0 0

Рис. C-1. 16-битовое целое в двоичном

мате: +44

Двойные целые (Double Integers): 32 бита

Числа типа Integer - это целые числа, которые имеют знак, чтобы указать

положительны они или отрицательны.. В памяти 32–битное целое число (дво йное

целое) занимает до двух слов. Taблица C–4 показывает диапазон значений двойно го

целого числа. Рисунок C–2 показывает целое – 500 000 в двоичном формате. В

двоичном формате отрицательная форма целого представляется как допо лнение до

дву х положительной формы этого целого. Вы получаете дополнение до двух целого

числа, инвертиру я состояния всех битов и зат е м добавляя + 1 к результату.

Taблица C-4. Диапазон значений двойного целого (32 бита)

Формат Диапазон

32–битное целое от –2 147 483 648 дo +2 147 483 647

0 0 0 0

037481112

Бит

Знак

151619202324272831

1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1

1 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Рис. C-2.

войное целое в двоичном

мате: -500 000

 

Ôóíêöèîíàëüíûé ïëàí (FUP) äë S7300 è S7400

C79000G7076C50802



Числа с плавающей точкой

Число с плавающей точкой (называемое также вещественным или

действительным числом) - это положительное или отрицательный число, которое

со держит десятичную величину, например, 0.339 или – 11.1. Вы можете также

включить экспоненту для числа с плавающей точкой, чтобы указать целую

степень числа 10 , на которую действительное число умножается, чтобы

получить величину, которую Вы хотите предст авить. Например, Вы можете

представить 1 234 000 как 1.234E6 или 1.234e6 (т.е. 1.234 х 10

). Taблица C-5

показывает диапазон значений числа с плавающей точкой.

В памяти число с плавающей точкой занимает два слова (32 бита, см. рисунок C–

3). Самый старший бит указывает знак числа (бит 31, где 0 указывает на плюс, 1

указывает на минус). Другие биты представляют экспо ненту и мантисс у.

Taблица C-5. Диапазоны значений чисел с плавающей точкой (вещественных)

Формат

Диапазон

Числа с плавающей точкой от –3.402 823E+38 дo –1.175 495E–38

и ± 0 и

от +1.175 495E–38 дo +3.402 823E+38

Если результат операции с плавающей точкой попадет в диапазоны от –

1.175495E–38 дo –1.401298E–45 или от +1.401298E–45 дo +1.175495E–38, то

произойдет потеря значимости (см. тaблицу 12–2). Это - диапазон

ненормализованных чисел.

Формат чисел с плавающ ей точкой

Числа с плавающей точкой в FUP соответствуют основному формату единичной

ширины, опис анно му в стандарте ANSI/IEEE Std 754–1985, Стандарт IEEE для

двоичной арифметики с плавающей точкой. В этом формате Вы можете

представить только величины, которые определяются следующими тремя

целыми параметрами:

• p = количество значимых битов (точность)

• E

max

= максимальная экспонента

• E

min

= минимальная экспонента

Taблица C–6 показывает параметры форматов.

Taблица C-6. Параметры для формата чисел с плавающей точкой

Наименование параметра Значение параметра

p24

max

+127

min

-126

Смещение экспо ненты +127

Ширина экспоненты в битах 8

Ширина формата в битах 32

 

Ôóíêöèîíàëüíûé ïëàí (FUP) äë S7300 è S7400







C79000G7076C50802

Формат включает следующие объекты:

• Числа в форме (–1)

...b

p–1

), где

- s = 0 или 1

- E = любое целое между E

min

и E

max

включительно

- b

= 0 или 1

• Две бесконечности, +∞ и –∞

• По крайней мере один сигнализирующий NaN (NaN означает "не число плавающей

точкой")

• По крайней мере один не сигнализиру ющий NaN

 

Функциональный план (FUP) для S7–300 и S7–400

C79000–G7076–C508–02

С-7

Компоненты числа с плавающей точкой

Числа с плавающей точкой (называемые также вещественными числами) в основном

формате единичной ширины состоят из следующих полей (см. рисунок C–3):

• Один знаковый бит: s

• Смещенная экспонента: e = E + смещение

• Мантисса: f = . b

...b

p–1

Диапазон несмещенной экспоненты E является любым целым между E

min

и E

max

(т.е.

от –126 до +127) включительно и две другие зарезервированные величины E

min

–1,

чтобы закодировать ± 0 и ненормализованные числа, и Emax + 1, чтобы закодировать ±

∞ и NaN.

Рисунок C–3 показывает эти три по ля (s, e и f) 32–битных чисел с плавающей точкой.

На рисунке 32–битное число с плавающей точкой X имеет значение v, которое

получается из этих полей следующим образом:

• Если e = 255 и если f ≠ 0, тогда v равно NaN независимо от s.

• Если e = 255 и если f = 0, тогда v = (–1)

∞.

• Если 0 < e < 255, тогда v = (–1)

e–127

(1 . f).

(В этом слу чае это - но рмализованное число.)

• Если e = 0 и f ≠ 0, тогда v = (–1)

e–126

(0 . f).

(В этом слу чае это - ненормализованное число.)

• Если e = 0 и f = 0, тогда v = (–1)

0 (ноль).

034781112

Бит

Знак

мантиссы

s (1 бит)

151619202324272831

Экспонента: e

(8 бит)

Мантисса: f

(23 бита)

se f

Рис. C-3. Фо

мат чисел с плавающей точкой

Примеры формата числа с плавающей точкой

Рисунок C–4 показывает формат вещественного числа для следу ющих десятичных

значений:

• 10.0

• π (3.141593)

• Квадратный корень из 2 (√2 = 1.414214)

Шестнадцатиричное значение для числа с плавающей точкой показано в строке над

номерами битов.

 

Ôóíêöèîíàëüíûé ïëàí (FUP) äë S7300 è S7400







C79000G7076C50802

037481112Биты

Знак

мантиссы:

s (1 бит)

151619202324272831

Экспонента: e

(8 бит)

e = 2

+ 2

= 130

1.f ∗ 2

e-смещ

= 1,25 ∗ 2

= 10,0

[1,25 ∗ 2

? 130-127)

= 1,25 ∗ 2

= 10,0]

Мантисса: f

(23 бита)

f = 2

-2

= 0,25

0 1 000 1100 00 0 0000000

00 000 00000 0

Шестнадцатиричное

значение

4 1 200 000

037481112Биты

Знак

мантиссы

s (1 бит)

151619202324272831

Экспонента: e

(8 бит)

Мантисса: f

(23 бит)

0 1 000 0 000 01 0001 0000111 111 0 111

40490 FDC

037481112Биты 151619202324272831

Экспонента: e

(8 бит)

Мантисса: f

(23 бита)

00 111 1 111 10 110 1 0000 01 0011 110 111

3F B 5 0 4 F 7

Десятичное значение 10,0

Десятичное значение 3,141593

Десятичное значение 1,414214

Знак

мантиссы

s (1 бит)

Шестнадцатиричное

значение

Шестнадцатиричное

значение















 















 

Ôóíêöèîíàëüíûé ïëàí (FUP) äë S7300 è S7400

C79000G7076C50802



Двоично-десятичные числа

Двоично-десятичный формат (BCD) представляет десятичное число с помощью

групп двоичных цифр (битов). Одна группа из 4 битов представляет одну цифру

десятичного числа со знаком или знак десятичного числа. Группы из 4 битов

объединяются, образуя слово (16 битов) или двойное слово (32 бита). Четыре

самых старших бита указывают знак числа (1111 указывают минус и 0000

указывают плюс). Команды с операндами в формате BCD оценивают только

самый старший бит (15 в слове, 31 в двойном слове). Таблица C–7 показывает

формат и диапазон для двух типов чисел BCD. Рисунки C–5 и C–6 дают пример

двоично-десятичного числа в формате слова и двойного слова соответственно.

Taблица C-7. 16- и 32-битные двоично-десятичные числа

Формат Диапазон

Слово (16 бит, трехразрядное BCD-

число со знаком)

от –999 дo +999

Двойное слово (32 бита, семи-

разрядное BCD-число со знаком)

от –9 999 999 дo +9 999 999

+310 (десятичный формат)

0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1



03748111215

Бит

Знак

Сотни

(10

)

Десятки

(10

)

Единицы

(10

)

Рис. C-5

воично-десятичное число в

мате слова

-9 999 999 (Десятичный формат)

1 0 0 11 0 0 11 0 0 1

037481112

Бит

Знак Сотни

(10

)

Десятки

(10

)

Единицы

(10

)

Тысячи

(10

)

Десятки

тысяч

(10

)

Сотни

тысяч

(10

)

Миллионы

(10

)

1 1 1 1

151619202324272831

1 0 0 11 0 0 11 0 0 11 0 0 1

Рис. C-6

воично-десятичное число в

мате двойно го слова

Ввод временного интервала

Когда Вы вводите временной интервал, использующий тип данных S5TIME,

Ваши данные хранятся в двоично-десятичном формате (BCD, см. рисунок C–7 и

тaблицу C–8).

Работая с S5TIME, Вы вводите величину времени в диапазоне oт 0 дo 999 и

указываете базу времени (см. таблицу C–8). База времени показывает интервал,

за который таймер уменьшает значение времени на одну единицу, пока оно не

дос тигнет 0.

 

Ôóíêöèîíàëüíûé ïëàí (FUP) äë S7300 è S7400







C79000G7076C50802

Несущественно: при запу щенном таймере эти биты игнорируются

Значение времени в формате BCD (от 0 до 999)

15... ...8 7... ...0

1 27

xx1 00001 001 00111

База времени

1 с

Рис. С-7. Содержимое операнда таймера: значение времени 127,

база времени 1с

Taблица C-8. База времени для S5TIME

База в ремени Двоичный код для базы времени

10 мс 00

100 мс 01

1 с10

10 с11

Вы можете загрузить предопределенное значение времени, используя любой из

следующих форматов синтаксиса:

• W#16#wxyz

- где w = база времени (т.е. интервал времени или разрешение)

- где xyz = значение времени в двоично-десятичном формате

• S5T#aH_bbM_ccS_dddMS

- где = часы, bb = минуты, сс=секунды и dd = миллисекунды

- база времени выбирается автоматически и величина округляется до

ближайшего меньшего числа с этой базой времени.

Максимальная величина времени, которую Вы можете ввести, равна 9 990 секунд,

или 2H_46M_30S.

Ввод даты и времени

Когда Вы вводите дату и время, используя тип данных DATE_AND_TIME, Ваши

данные хранятся в двоично-дес ятичном формате (см. C–9). Тип данных

DATE_AND_TIME имеет следующий диапазон:

от DT#1990–1–1–0:0:0.0 дo DT#2089–12–31–23:59:59.999

Следующие примеры показывают синтаксис для даты и времени для четверга, 25

декабря 1993 года, 8:01 и 1.23 секунды утра. Возможны следующие два формата:

• DATE_AND_TIME#1993–12–25–8:01:1.23

• DT#1993–12–25–8:01:1.23

Следующие специальные стандартные функции IEC (Международная

Электрот ехническая Комиссия) доступны для работы с типом данных

DATE_AND_TIME (для получения допо лнительной информации см. Руководство по

программированию /234/:

• Преобразование даты и времени суток в формат DATE_AND_TIME (DT)