Sтер 7 Lite. Программирование в Sтер 7 Lite V2.0

Подождите немного. Документ загружается.

Приложение

Программирование в Step7 Lite V.2.0

A5E00142284-01

A-25

Установите параметры ЦПУ таким образом, чтобы в энергонезависимом

ОЗУ сохранялись следующ ие данные:

• данные, содержащиеся в блоках данных DB (это имеет смысл делать,

если пользовательская программа хранится в загрузочной памяти

EPROM);

• значения таймеров и счетчиков;

• данные, сохраняемые в битовой памяти.

Каждое ЦПУ позволяет сохранить определенное количество таймеров,

счетчиков и меркеров. А также предоставляет некоторое количество байт

памяти для хранения данных, со держащихся в блоках данных DB.

Использование буферных бат арей

Буферные батареи позволяют со хранять содержимое загрузочно й и

рабочей памяти при сбое питания. Если ЦПУ сконфигурировано таким

образом, что таймеры, счетчики и меркеры хранятся в NVRAM, то

независимо от наличия буферной батареи вся эта информация будет

сохранена.

Конфигурирование данных NVRAM

Во время конфигурирования ЦПУ с помощью STEP 7 Lite, можно

определить сохраняемые области памяти.

Объем данных, который можно со хранить в энергонезависимой памяти,

определяется типом используемого ЦПУ. Нельзя сохранить больше

данных, чем это предусмотрено для Вашего ЦПУ.

Резервные сохранение данных в ЦПУ 31xC ("Компактные процессоры")

Загрузочная память в ЦПУ 31xC полностью размещена на микрокарте

памяти (MMC). Размер доступной области памяти равен размеру карты

MMС.

Загружать программы и работать с ЦПУ 31xC можно только когда

установлена карта MMC.

Сохраняемые объекты:

• пользовательская программа в загрузочной памяти (на карте MMC);

• меркеры, таймеры и счетчики, опре деленные как сохраняемые (в

системной памяти);

• содержимое блоков данны х (выгруженное из рабочей памяти на

микрокарту MMC при сбое питания).

Приложение

Программирование в Step7 Lite V.2.0

A-26 A5E00142284-01

A.3 Типы данных и типы параметров

A.3.1 Введение в типы данных и типы параметров

. Существуют следующие типы данных:

• простые типы данных, определяемые STEP 7 Lite;

• сложные типы данных, которые созд аются пользователем, путем

комбинирования простых типов данны х;

• параметрические типы, которые используются для объявления

параметров, передаваемых функциональными блоками FB или

коммуникационными функциям FC.

Общая информация

Команды языков списка операторов ( STL), контактных схем (LAD) и

функционального плана (FBD) работают с объектами данных

определенного размера. Например, битовые логические операторы с

битами. Команды передачи и загрузки (STL) и команды пересылки (LAD и

FBD) работают с байтами, словами и двойными словами.

Бит это двоичное число "0" или "1." Байт состоит из восьми бит, слово – из

шестнадцати бит и двойное слово – из 32 бит.

Математические операторы работают с байтами, словами или двойными

словами. По адресам байтов, слов и двойных слов, Вы можете

записывать числа различных форматов, таких как целые числа и числа с

плавающей точкой.

При использовании символьной адресации определяются символьные

имена и тип данных для этих имен (см таблицу ниже). Различные типы

данных имеют различные форматы и формы записи числа.

Эта глава описывает только некоторые способы записи чисел и констант.

В следующей таблице приведены форматы чисел и констант, которые в

дальнейшем не будут рассматриваться подробно.

Формат Размер в бит ах Запись числа

Шестнадцатиричный 8, 16 или 32 B#16#, W#16#, and DW#16#

Двоичный 8, 16 или 32 2#

Дата в стандарте IEC 16 D#

Время в стандарте IEC 32 T#

Время дня 32 TOD#

Символьный 8 'A'

Приложение

Программирование в Step7 Lite V.2.0

A5E00142284-01

A-27

A.3.2 Простые типы данных

данных имеет определенную длину. Следующая таблица показывает

простые типы данных.

Тип и

описание

Кол-

во бит

Варианты

выбора

формата

Запись числа и диапазон

значений (от наименьшего

значения к наибольшему)_

Пример

BOOL (Бит)

1 Булевое

выражение

TRUE/FALSE TRUE

BYTE

(Байт)

8 Шестнадцатири

чное число

B#16#0 bis B#16#FF L B#16#10

L byte#16#10

WORD

(Слово)

16 Двоичное число

Шестнадцатири

чное число

Двоично-

десятичное

число

Десятичное

число без знака

2#0 to

2#1111_1111_1111_1111

W#16#0 to W#16#FFFF

C#0 to C#999

B#(0.0) to B#(255.255)

L 2#0001_0000_0000_0000

L W#16#1000

L word#16#1000

L C#998

L B#(10,20)

L byte#(10,20)

DWORD

(Двойное

слово)

32 Двоичное число

Шестнадцатири

чное число

Десятичное

число без знака

2#0 to

2#1111_1111_1111_1111

1111_1111_1111_1111

DW#16#0000_0000 to

DW#16#FFFF_FFFF

B#(0,0,0,0) to

B#(255,255,255,255)

2#1000_0001_0001_1000_

1011_1011_0111_1111

L DW#16#00A2_1234

L dword#16#00A2_1234

L B#(1, 14, 100, 120)

L byte#(1,14,100,120)

INT

(Целое)

16 Десятичное

число со знаком

-32768 to 32767 L 1

DINT

(Целое,

32 бита)

32 Десятичное

число со знаком

L#-2147483648 to

L#2147483647

L L#1

REAL

(Число с

плавающей

точкой)

32 Число с

плавающей

точкой

стандарта IEEE

Верх . гран.: ±3.402823e+38

Нижн. гран.: ±1.175 495e-38

L 1.234567e+13

S5TIME

(время

стандарта

SIMATIC)

16 Время S7 с

с точностью до

10 мс (по

умолчанию)

S5T#0H_0M_0S_10MS to

S5T#2H_46M_30S_0MS and

S5T#0H_0M_0S_0MS

L S5T#0H_1M_0S_0MS

S5TIME#0H_1H_1M_0S_0M

TIME

(время

стандарта

IEC)

32 Время

стандарта IEC с

точностью до 1

мс, целое со

знаком

T#24D_20H_31M_23S_648MS

T#24D_20H_31M_23S_647MS

L T#0D_1H_1M_0S_0MS

TIME#0D_1H_1M_0S_0MS

DATE

(дата

стандарта

IEC)

16 Дата стандарта

IEC с точностью

до 1 дня

D#1990-1-1 to

D#2168-12-31

L D#1996-3-15

L DATE#1996-3-15

TIME_OF_

DAY

(Время)

32 Время с

точностью до

1 мс

TOD#0:0:0.0 to

TOD#23:59:59.999

L TOD#1:10:3.3

L TIME_OF_DAY#1:10:3.3

CHAR

(Символ)

8 Символы ASCII 'A','B' и т.д. L 'E'

Приложение

Программирование в Step7 Lite V.2.0

A-28 A5E00142284-01

A.3.2.1 Форма т типа данных INT (Целое длиной 16 бит)

. Целое число (16 бит) занимает область памяти, равную одному слову.

Следующая таблица показывает диапазон значений целого числа

(16 бит).

Формат Дапазон значений

Integer [Целое] (16 бит) от –32 768 до +32 767

На следующем рисунке целое число +44 представлено в двоичном виде.

1 1 0 0

037 481112

биты

знак

Десятичные значения: 32 + 8 + 4 = 44

0 0 1 00 0 0 0

0 0 0 0

A.3.2.2 Форма т типа данных DINT (целое длиной 32 бит)

Целое число имеет знак, который показывает является ли числ о

положительным или отрицательным. Двойное целое число занимет в

памяти два слова. Следующая таблица показывает диапазон значений

двойного целого числа.

Формат Диапазон значений

Целое (32 бита) от –2 147 483 648 до +2 147 483 647

На следующем рисунке целое число –500 000 представлено в двоичном

виде. В двоичной системе отрицательное целое число представляется как

дополнительный код положительного числа. Дополнительный код целого

числа получается заменой всех бит двоичного представления числа на

противоположные значения и добавлением к результату +1.

037481112151619202324272831

11 1 1 1 1 111 11 1 0000101111011100000

Знак

Биты

Приложение

Программирование в Step7 Lite V.2.0

A5E00142284-01

A-29

A.3.2.3 Форма т типа данных REAL (число с плавающ ей точкой)

представляются в общем виде как "число = m * b в степени E". Основание

"b" и порядок "E" – целые числа; мантисса "m" – рациональное число.

Этот тип представления числа имеет то преимущество, что с его

помощью можно записывать в ограниченной области памяти как очень

большие, так и очень маленькие величины. То есть, используя

ограниченное количество бит для записи мантиссы и порядка, можно

охватить достаточно широкий диапазон чисел.

Недостаток заключается в ограниченной точности вычислений. Например,

так как при таком представлении возможно только сложение чисел с

одинаковым порядком, то для вычисления суммы двух чисел порядки этих

чисел должны быть выровнены путем сдвига мантиссы (а значит и

десятичной плавающей точки).

Формат числа с плавающей точкой в STEP 7 Lite

Представление чисел с плавающей точкой в STEP 7 Lite согласуется с

основным форматом и разрядностью чисел с плавающей точкой в

стандарте ANSI/IEEE 754–1985, описанному в документе IEEE Standard

for Binary Floating-Point Arithmetic [Стандарт для двоичной арифметики с

плавающей точкой]. Оно состоит из:

• знака S;

• порядка e = E +смещение, увеличенное на константу (смещение =

+127);

• дробная часть мантиссы m.

Целая часть мантиссы не хранится вместе с дробной, поскольку она

всегда равна 1 в допустимом диапазоне значений.

Все три составляющие занимают одно двойное слово (32 бита).

781112

Бит

Знак (1 бит)

1516192023

Порядок: e

(8 бит)

Мантисса: m

(23 бита)

В таблице приведены значения отдельных бит числа с плавающей точкой.

Эле мент числа с плавающей точкой Номер бита Значение

Знак S 31

Порядок e 30 2 в степени 7

... ... ...

Порядок e 24 2 в степени 1

Порядок e 23 2 в степени 0

Мантисса m 22 2 в степени –1

... ... ...

Мантисса m 1 2 в степени -22

Мантисса m 0 2 в степени –23

Приложение

Программирование в Step7 Lite V.2.0

A-30 A5E00142284-01

С использованием составляющих S, e и m значение числа,

представленного в такой форме, определяется по формуле:

число = 1.m ∗ 2 в степени (e - смещение),

где:

• e: 1 ≤ e ≤ 254

• смещение = 127. Это означает, что для порядка не требуется

дополнительный знак.

• для положительного числа S = 0, а для отрицательного, S = 1.

Диапазон значений чисел с плавающей точкой

Использование формата с плавающей точкой показанного выше,

приводит к следующему:

• наименьшее число с плавающей точкой = 1.0 ∗ 2 в степени (1-127) =

1.0 ∗ 2 в степени (-126)

= 1.175 495E–38 и

• наибольшее число с плавающей точкой = 2-2 в степени (-23) ∗ 2 в

степени (254-127) = 2-2 в степени (-23) ∗ 2 в степени (+127)

= 3.402 823E+38.

Число но ль представлено следующим образом: e = m = 0; а e = 255 и m =

0 означает "бескон ечность."

Формат Диапазон

Числа с плавающей точкой в соответствии со

стандартом ANSI/IEEE

от –3.402 823E+38 до –1.175 495E–38,

0 и

от +1.175 495E–38 до +3.402 823E+38

Следующая таблица показывает значения бит в слове состояния после

выполнения операции над числами с плавающей точкой в том случае,

если результат выходит за пределы допустимого диапазона значений:

Реультат за пределами допустимого диапазона CC1 CC0 OV OS

-1.175494E-38 < результат < -1.401298E-45 (отрицательное число)

исчезновение значимого разряда

0 0 1 1

+1.401298E-45 < результат < +1.175494E-38 (положительное число)

исчезновение значимого разряда

0 0 1 1

Результат < -3.402823E+38 (отрицательное число) переполнение 0 1 1 1

Результат > 3.402823E+38 (положитель ное число) переполнение 1 0 1 1

Недопустимое число с плаваю щей точкой или недопустимая инструкция

(входное значение вне допустимого диапазона значений)

1 1 1 1

Приложение

Программирование в Step7 Lite V.2.0

A5E00142284-01

A-31

При работе с математическими операциями следует учитывать:

Результат "Недопустимое число с плавающей точкой" может быть

получен, например, при попытке извлечь квадратный корень из –2.

Поэтому перед тем, как продолжать вычисления, основанные на

некотором результате, следует проверять биты слова состояния.

При изменении переменных следует учитывать:

Если, например, значения для операции с плавающей точкой хранятся в

двойном слове памяти, Вы можете изменять эти значения с помощью

любой комбинации бит. Однако при этом не любая комбинация бит

является допустимым числом.

Точность вычислений при работе с числами с плавающей точкой

Внимание

Длинная последовательность вычислений с числами, включающими очень

большие и очень маленькие значения могут привести к неточному

результату.

В STEP 7 Lite числа с плавающей точкой имеют точность до 6 десятичных

знаков. Поэтому при вводе констант с плавающей точкой вы можете

определить максимум 6 десятичных знаков числа.

Замечание

Точность вычислений до 6 десятичных знаков означает, например, что при

сложении двух чисел, из которых число1 больше числ а 2 ∗ 10 в степени y, где

y>6, сумма равна числу1:

100 000 000 + 1 = 100 000 000.

Примеры чисел в формате с плавающей точкой

Рисунок ниже показывает формат с плавающей точкой для следующих

десятичных чисел:

• 10.0;

• p (3.141593);

• квадратный корень из 2 (p2 = 1.414214);

Число 10.0 в первом примере получается из его представления в формате

с плавающей точкой (шестнадцатиричное представление: 4120 0000)

следующим образом:

e = 2 в степени 1 + 2 в степени 7

= 2 + 128 = 130

m = 2 в степени (-2) = 0.25

В результате получается: 1.m ∗ 2 в степени (e – смещение) = 1.25 ∗ 2 в

степени

(130 – 127) = 1.25 ∗ 2 в степени 3 = 10.0.

Приложение

Программирование в Step7 Lite V.2.0

A-32 A5E00142284-01

0 37 481112

Бит

Знак

мантиссы:

(1 бит)

1516192023 24 27 28 31

Порядок: e

бит)

e = 27 + 21 = 130

1.f _ 2e-смещ = 1.25 _ 23 =

[1.25 _ 2(130-127) = 1.25 _ 23 = 10.0]

Мантисса: m

(23 бита)

f = 2-2 = 0.25

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

16-тиричное

число

0 0 0 0

0 37 481112

Бит

Знак

мантиссы:

(1 бит)

15161920 23 24 27 28 31

Порядок: e

(8 бит)

Мантисса: m

(23 бита)

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

0 4

9 0 F D C

37 481112

бит

15161920

Порядок: e

(8 бит)

Мантисса: m

(23

бита)

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

5 0 4 F 7

Десятичное значение 10.0

Десятичное значение 3.141593

Десятичное значение 1.414214

Знак

мантиссы

: s

бит

)

16-тиричное

число

16-тиричное

число

Приложение

Программирование в Step7 Lite V.2.0

A5E00142284-01

A-33

A.3.2.4 Форма т типа данных WORD

Тип

данных

Длина (бит) Формат Пример формата

Min. Max.

WORD 16 Двоичный 2#0 2#1111111111111111

Шестнадцатиричный W#16#0 W#16#FFFF

Байты без префикса B#(0,0) B#(255,255)

7 6 5 4 3 2 1 0

Слово n

Байт n

MSB

7 6 5 4 3 2 1 0

Байт n+1

LSB

MSB: старший бит

LSB: младший бит

A.3.2.5 Форма т типа данных DWORD

Тип

данных

Длина (бит) Формат Пример формата

DWORD 32 Двоичный, Min. 2#0

Двоичный, Max. 2#11111111111111111111111111111111

Min. Max.

Шестнадцатиричный DW#16#0 DW#16#FFFFFFFF

Байты без префикса B#(0,0,0,0) B#(255,255,255,255)

7 .. .. 0 7 .. .. 0

Байт n

MSB

7 .. .. 0 7 .. .. 0

Байт n+2

LSB

Байт n+1 Байт n+3

MSB: старший бит

LSB: младший бит

Приложение

Программирование в Step7 Lite V.2.0

A-34 A5E00142284-01

A.3.2.6 Форма т типов данных WORD и DWORD для двоично-

десятичных чисел

(BCD) представляет десятичное число при помощи групп двоичных цифр

(бит). Одна группа из 4 бит rпре дставляет одну цифру десятичного числа

со знаком или знак десятичного числа. Группы из 4 бит образуют слово

(16 бит) или двойное слово (32 бит). Четыре старшие бита показывают

знак числа (1111 означает минус и 0000 означает плюс). Команды с

адресами в двоично-десятичном формате определяют значение только

старшего бита (15 в формате слова, 31 в формате двойного слова ).

Следующая таблица показывает формат и диапазон для двух типов

двоично-десятичных чисел.

Формат Диапазон

Слово

(16 бит, двоично-десятичное ч исло из

трех цифр со знаком)

от–999 до +999

Двойное слово

(32 бит, двоично-десятичное ч исло из

се ми цифр со знаком)

от–9 999 999 до +9 999 999

На следующих рисунках приведены примеры двоично-десятичных чисел в

следующих форматах:

• формат "WORD [СЛОВО]" .

+310 (Десятичный формат)

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

03748111215Бит

Знак

Сотни

(102)

есятки

(101)

Единицы

(100)

• формат "DWORD [Двойное слово]".

-9 999 999 (Десятичный формат)

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

037481112

Бит

Знак

Сотни

(102)

Десятки

(101)

ини

(100)

Тысячи

(103)

Десятки

тысяч

(104)

Сотни

тысяч

(105)

Миллионы

(106)

1 1 1 1

151619202324272831

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