第2章西門子S7-200PLC的硬件系統(tǒng)2.1西門子PLC簡介2.2S7-200系統(tǒng)的基本構(gòu)成2.3S7-200PLC的編程元件及尋址方式

2.1西門子PLC簡介

德國的西門子(SIEMENS)公司是歐洲最大的電子和電氣設(shè)備制造商，是世界上著名的研發(fā)和制造PLC的公司。該公司在1973年就研制成功了歐洲第一臺PLC。第一代SIMATICS3系列PLC控制系統(tǒng)于1975年成功投放市場。1979年，微處理器技術(shù)被應(yīng)用到可編程控制器中，產(chǎn)生了SIMATICS5系列，取代了S3系列，之后在20世紀(jì)末又推出了S7系列產(chǎn)品。

西門子公司的PLC系列產(chǎn)品以其可靠性高，功能強大的優(yōu)勢在我國得到了十分廣泛的應(yīng)用。無論是單機控制還是復(fù)雜系統(tǒng)的控制，在各個行業(yè)中，都能從西門子系列PLC產(chǎn)品中選到滿足生產(chǎn)需求或符合自動控制要求的型號。另外，近年來隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，西門子公司的PLC產(chǎn)品在功能模板、人機界面、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、軟件應(yīng)用等方面也迅速發(fā)展，使PLC控制系統(tǒng)的智能化越來越高，設(shè)計和操作越來越簡單。

最新的SIMATIC產(chǎn)品為SIMATICS7、M7和C7等幾大系列。SIMATICS7-200系列屬于小型可編程控制器，發(fā)展至今，大致經(jīng)歷了兩代。第一代產(chǎn)品的CPU模塊為CPU21X，主機都可進行擴展，它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的CPU單元：CPU212，CPU214，CPU215和CPU216，本書對第一代PLC產(chǎn)品不作具體介紹。第二代產(chǎn)品的CPU模塊為CPU22X，是在21世紀(jì)初投放市場的，速度快，具有較強的通信能力。它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的CPU單元：CPU221，CPU222，CPU224和CPU226。其中，除CPU221之外，其他都可加擴展模塊。

2.2S7-200系統(tǒng)的基本構(gòu)成西門子S7-200是一款整體結(jié)構(gòu)式小型PLC，具有性能價格比高、功能豐富的特點，可以根據(jù)控制規(guī)模大小選擇主機CPU的型號。主機本身包含一定數(shù)量的I/O端口，當(dāng)主機功能不夠用時還可以進行擴展，擴展模塊包括數(shù)字量擴展模塊、模擬量擴展模塊、通信模塊、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模塊、人機界面等。圖2-1所示為S7-200的基本構(gòu)成。S7-200系列PLC主機可以單機運行，也可以連接擴展功能模塊后運行，對于復(fù)雜系統(tǒng)也可以組成上下位機聯(lián)網(wǎng)運行。圖2-1S7-200的基本構(gòu)成

S7-200的CPU單元包括中央處理器、存儲器、集成電源和輸入/輸出(I/O)點等，它們被封裝在一個緊湊的外殼內(nèi)，如圖2-2所示。

圖2-2S7-200外觀示意圖

圖2-2中，頂部端子蓋內(nèi)是電源及輸出端子；底部端子蓋內(nèi)是輸入端子及直流24?V電源；中部右側(cè)前蓋內(nèi)是模式選擇開關(guān)(RUN/STOP)、模擬調(diào)節(jié)電位器和擴展I/O接口(PLC主機與輸入、輸出擴展模塊的接口，用于擴展系統(tǒng)，主機與擴展模塊之間由導(dǎo)軌固定，并用擴展電纜連接，如圖2-3所示)；左側(cè)是運行狀態(tài)指示燈LED(顯示CPU的工作方式、本機I/O的狀態(tài)、系統(tǒng)錯誤狀態(tài))、存儲卡及通信接口(PLC主機實現(xiàn)人機對話、機機對話的通道，實現(xiàn)PLC與上位計算機的連接，以及PLC與PLC、編程器、彩色圖形顯示器、打印機等外部設(shè)備的連接)。

圖2-3擴展單元安裝

2.2.1主機單元

西門子CPU模塊為CPU22X，有四種不同結(jié)構(gòu)配置的CPU單元：CPU221、CPU222、CPU224和CPU226。除CPU221之外，其他都可加擴展模塊。圖2-4所示為CPU224主機單元外形。圖2-4CPU224主機單元外形

1.主機簡介

(1)?CPU221：主機集成6輸入/4輸出共10點數(shù)字量I/O，無I/O擴展能力；具有6?KB程序和數(shù)據(jù)存儲空間，4個獨立的30?kHz高速計數(shù)器，2路獨立的20?kHz高速脈沖輸出；1個RS485通信/編程口；具有PPI通信協(xié)議、MPI通信協(xié)議和自由方式通信能力。CPU221適合于小點數(shù)控制的微型控制器。

(2)?CPU222：主機集成8輸入/6輸出共14個數(shù)字量I/O點，可連接2個擴展模塊；具有6?KB程序和數(shù)據(jù)存儲空間，4個獨立的30?kHz高速計數(shù)器，2路獨立的20?kHz高速脈沖輸出，1個RS485通信/編程口；具有PPI通信協(xié)議、MPI通信協(xié)議和自由方式通信能力。它非常適合于小點數(shù)控制的微型控制器。

(3)?CPU224：主機集成14輸入/10輸出共24個數(shù)字量I/O點，可連接7個擴展模塊，最大擴展至168路數(shù)字量I/O點或35路模擬量I/O點；具有13?KB程序和數(shù)據(jù)存儲空間，6個獨立的30?kHz高速計數(shù)器，2路獨立的20?kHz高速脈沖輸出，PID控制器，1個RS485通信/編程口；具有PPI通信協(xié)議、MPI通信協(xié)議和自由方式通信能力；I/O端子排可很容易地整體拆卸。它是具有較強控制能力的控制器。

(4)?CPU224XP：主機集成14輸入/10輸出共24個數(shù)字量I/O點，2輸入/1輸出共3個模擬量I/O點，可連接7個擴展模塊，最大擴展至168路數(shù)字量I/O點或38路模擬量I/O點；具有20?KB程序和數(shù)據(jù)存儲空間，6個獨立的高速計數(shù)器(100?kHz)，2個100?kHz的高速脈沖輸出，2個RS485通信/編程口；具有PPI通信協(xié)議、MPI通信協(xié)議和自由方式通信能力；新增了多種功能，如內(nèi)置模擬量I/O，位控特性，自整定PID功能，線性斜坡脈沖指令，診斷LED，數(shù)據(jù)記錄及配方功能等。它是具有模擬量I/O和強大控制能力的新型CPU。

(5)?CPU226：主機集成24輸入/16輸出共40個數(shù)字量I/O點，可連接7個擴展模塊，最大擴展至248路數(shù)字量I/O點或35路模擬量I/O點；具有13?KB程序和數(shù)據(jù)存儲空間，6個獨立的30?kHz高速計數(shù)器，2路獨立的20?kHz高速脈沖輸出，PID控制器，2個RS485通信/編程口；具有PPI通信協(xié)議、MPI通信協(xié)議和自由方式通信能力；I/O端子排可很容易地整體拆卸。CPU226用于有較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入/輸出點、更強的模塊擴展能力、更快的運行速度和更強的內(nèi)部集成特殊功能，適應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。

2.性能指標(biāo)

S7-200的性能指標(biāo)主要包括外形、功耗、輸入/輸出特性、指令系統(tǒng)、執(zhí)行速度、存儲容量等，具體參見表2-1，訂貨號參見表2-2。

3.輸入/輸出端子接線

數(shù)字量輸入與直流電源的接線如圖2-5所示。圖2-5中，1M為輸入的公共端，輸入信號可以與電源正相接，也可以與電源負相接。圖2-5數(shù)字量輸入與電源之間的接線

輸出端子和負載電源之間的連接與輸出模塊的類型有關(guān)。圖2-6為晶體管類型輸出模塊端子接線，電源極性只能按圖中那樣接線，不能更改。圖2-7為CPU224XPSi晶體管類型的接線圖，輸出的為負極，電源極性不能相反。圖2-8為繼電器類型輸出模塊端子接線，交直流電源都可以，其電源極性與端子連接時沒有要求，采用直流電源時可以正極連接，也可以負極連接。圖2-6晶體管類型輸出模塊端子接線圖2-7CPU224XPSi晶體管類型輸出模塊端子接線圖2-8繼電器類型輸出模塊端子接線

圖2-9為CPU224端子接線圖，圖2-10為CPU226端子接線圖。下面以圖2-10為例介紹端子接線情況。圖2-9CPU224端子接線圖圖2-10CPU226端子接線圖

2.2.2擴展模塊

S7-200系列PLC可以連接的擴展模塊(除CPU221外)主要有數(shù)字量輸入/輸出(DI/DO)模塊、模擬量輸入/輸出(AI/AO)模塊、通信模塊和特殊功能模塊等4類。擴展單元沒有CPU，作為基本單元輸入/輸出點數(shù)的擴充，只能與基本單元連接使用，不能單獨使用。連接時CPU模塊放在最左側(cè)，擴展模塊用扁平電纜與左側(cè)的模塊相連。用戶可根據(jù)不同的控制需求選用具有不同功能的擴展模塊。CPU221不能連接擴展模

1.擴展模塊(DI/DO)

數(shù)字量擴展模塊主要有數(shù)字量輸入擴展模塊EM221、數(shù)字量輸出擴展模塊EM222和數(shù)字量輸入/輸出擴展模塊EM223，如表2-3所示。

數(shù)字量輸入擴展模塊EM221有3種：8點直流數(shù)字量24?V輸入，16點直流數(shù)字量24?V輸入，8點交直流通用輸入。直流輸入時電源可接24?V，交流輸入時電源可直接接220?V。圖2-11(a)所示為8數(shù)字量直流輸入端子接線圖。圖中8個數(shù)字量輸入端子分成2組，1M、2M分別是2組輸入點內(nèi)部電路的公共端，每組需用戶提供一個24?VDC電源。圖2-11(b)所示為16數(shù)字量直流輸入端子接線圖。圖2-11(c)所示為8交流量輸入模塊端子接線圖，圖中有8個分隔式數(shù)字量輸入端子，每個輸入點都占用2個接線端子，它們各自使用1個獨立的交流電源(由用戶提供)，這些交流電源的電壓等級可以不同。圖2-11EM221端子接線圖

數(shù)字量輸出擴展模塊EM222有5種，即4點直流24?V數(shù)字量輸出，4點繼電器輸出，8點直流24?V數(shù)字量輸出，8點繼電器輸出，8點光電隔離晶閘管輸出，其接線圖如圖2-12所示。圖2-12EM222端子接線圖

數(shù)字量輸入/輸出模塊EM223有6種，即4點、8點、16點直流數(shù)字量24?V輸入/4點、8點、16點直流數(shù)字量24?V輸出，4點、8點、16點直流數(shù)字量24?V輸入/4點、8點、16點繼電器輸出，如圖2-13所示。圖2-13EM223端子接線圖圖2-13EM223端子接線圖(c)?8點直流數(shù)字量24?V輸入/8點直流數(shù)字量24?V輸出數(shù)字量端子接線圖圖2-13EM223端子接線圖(d)?8點直流數(shù)字量24?V輸入/8點繼電器輸出端子接線圖圖2-13EM223端子接線圖(e)?16點直流數(shù)字量24?V輸入/16點直流數(shù)字量24?V輸出數(shù)字量端子接線圖圖2-13EM223端子接線圖(f)?16點直流數(shù)字量24?V輸入/16點繼電器輸出端子接線圖

2.模擬量擴展模塊

當(dāng)被控對象是模擬量時，如溫度、壓力、流量、液位等，就需要將模擬量采集后通過PLC的模擬量擴展模塊將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送給PLC，PLC處理后的結(jié)果再通過模擬量擴展模塊將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量送給控制對象。模擬量擴展模塊主要有：模擬輸入模塊EM231、模擬量輸出模塊EM232和模擬量輸入/輸出模塊EM235。

1)模擬量擴展模塊的地址和技術(shù)參數(shù)

PLC主機單元的I/O地址是固定的，進行擴展后擴展模塊I/O地址由擴展模塊在主機單元右側(cè)的位置決定。模擬量擴展模塊是按偶數(shù)分配地址。

模擬量輸入/輸出擴展模塊的技術(shù)參數(shù)參見表2-4和表2-5。

2)模擬量輸入模塊

模擬輸入模塊EM231有3種類型：4點12位模擬量輸入，輸入量程可以是電流4～20?mA、電壓0～5?V、0～10?V、±5?V、±10?V等；2點12位熱電阻輸入，4點12位熱電偶輸入。

(1)模擬量輸入模塊數(shù)據(jù)格式。模擬量輸入模塊的輸入信號經(jīng)模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量數(shù)據(jù)值是12位二進制數(shù)。數(shù)據(jù)值的12位在CPU中的存放格式如圖2-14所示。圖2-14模擬量輸入數(shù)據(jù)格式

(2)?EM231模擬量輸入模塊。EM231端子接線圖如圖2-15所示，上部輸入端子共有12個，每3個點為一組，共4組。每組可作為一路模擬量的輸入通道(電壓信號或電流信號)，電壓信號用兩個端子(A+、A-)，電流信號用3個端子(RC，C+，C-)，其中RC與C+端子短接。未用的輸入通道應(yīng)短接(B+、B-)。圖2-15EM231端子接線圖

(3)?EM231熱電偶輸入模塊。EM231熱電偶模塊提供了7種連接和使用方便且?guī)Ц綦x的熱電偶接口，可接熱電偶類型有J、K、E、N、S、T和R。它可以使S7-200能連接低電平模擬信號，測量范圍為?±80?mV。所有連接到該模塊的熱電偶都必須是同一類型的。熱電偶輸入模塊接線如圖2-16所示。圖2-16熱電偶輸入端子接線圖

(4)?EM231熱電阻輸入模塊。EM231熱電阻模塊為S7-200連接各種型號的熱電阻提供了接口，它允許S7-200測量三個不同的電阻范圍，連接的熱電阻有4種類型(Pt、Cu、Ni、和電阻)，但連接到模塊的熱電阻必須是相同的類型。為了達到最大的測量精度和重復(fù)性，西門子公司建議，S7-200RTD模塊要安裝在環(huán)境溫度穩(wěn)定的地方。熱電阻輸入模塊接線如圖2-17所示。

EM231熱電阻模塊使用DIP開關(guān)，可以選擇熱電阻的類型、接線方式、溫度測量范圍。DIP開關(guān)位于模塊底部，如圖2-17所示。圖2-17熱電阻輸入模塊接線圖

3)模擬量輸出模塊

模擬輸出模塊EM232是2點12位模擬量輸出，輸出電壓為0～10?V，電流為0～20?mA。模擬量輸出模塊數(shù)據(jù)格式如圖2-18所示，端子接線圖如圖2-19所示。圖2-18模擬量輸出數(shù)據(jù)格式圖2-19EM232端子接線圖

4)模擬量輸入/輸出模塊

模擬輸入/模擬量輸出EM235有4點模擬輸入，1點模擬量輸出。輸入電壓量程為0～1?V、0～5?V、0～10?V、0～500?mV、0～100?mV、0～50?mV、±25?mV、±50?mV、±100?mV、±500?mV、±1?V、±2.5?V、±5?V、±10?V等，輸入電流量程為0～20?mA。模擬量輸出電壓0～10?V，電流0～20?mA。圖2-20所示為EM235結(jié)構(gòu)示意圖，圖2-21為EM235端子接線圖。EM235的DIP設(shè)置開關(guān)作用是選擇模擬量量程和精度。圖2-20EM235結(jié)構(gòu)示意圖圖2-21EM235端子接線圖

3.其他特殊功能模塊

(1)調(diào)制解調(diào)器EM241模塊。

(2)?PROFIBUS-DPEM277模塊。

(3)工業(yè)以太網(wǎng)模塊CP243-1。

(4)位置控制模塊EM253。

2.3S7-200PLC的編程元件及尋址方式2.3.1編程元件編程元件是從編程的角度對存儲區(qū)進行表述，PLC中編程元件沿用了傳統(tǒng)繼電接觸控制系統(tǒng)中繼電器的稱謂，并根據(jù)其功能分成輸入繼電器(輸入映像)I、輸出繼電器(輸出映像)Q、中間繼電器M、定時器T、計數(shù)器C、局部數(shù)據(jù)L和累加器AC等，其中S7-200PLC還有全局變量存儲器V、特殊中間繼電器SM、模擬量輸入輸出AWI與AWQ。雖然編程元件的稱謂是繼電器，編程應(yīng)用時比較直觀，但實質(zhì)上它們是PLC存儲區(qū)中的存儲單元，是一種“軟”器件。

1.輸入繼電器(I)

每個輸入繼電器對應(yīng)PLC輸入映像寄存器的一位，也對應(yīng)一個輸入端子，用來接收開關(guān)量信號。圖2-22所示圖2-22輸入繼電器等效示意圖

2.輸出繼電器(Q)

每個輸出繼電器對應(yīng)PLC輸出映像寄存器的一位，也對應(yīng)一個輸出端子，用來把PLC程序的執(zhí)行結(jié)果送到輸出端，來達到控制外部負載的目的。圖2-23為輸出繼電器等效示意圖，圖中輸出繼電器Q0.0的線圈受程序執(zhí)行結(jié)果的驅(qū)動，當(dāng)Q0.0線圈帶電，其常開觸點閉合，常閉觸點打開，這些觸點不能驅(qū)動外部負載，只能在程序中使用，使用次數(shù)沒有限制。圖2-23輸出繼電器等效示意圖

3.通用輔助繼電器(M)

通用輔助繼電器(中間繼電器)又稱內(nèi)部位存儲器，相當(dāng)于繼電接觸控制系統(tǒng)中的中間繼電器。通用輔助繼電器的線圈的通斷電只能根據(jù)程序指令執(zhí)行結(jié)果來決定，線圈帶電后，其觸點動作，觸點有無數(shù)對可以使用，但其觸點不能驅(qū)動外部負載。通用輔助繼電器與PLC位存儲區(qū)中的寄存器對應(yīng)，一般按“字節(jié).位”的編址方式來讀取繼電器的狀態(tài)，但也能以字節(jié)、字、雙字為單位使用。中間繼電器在程序中常常作為中間變量，也可以定義或組態(tài)為標(biāo)志位。

4.特殊輔助繼電器(SM)

特殊輔助繼電器是具有特殊功能或用來存儲系統(tǒng)的狀態(tài)變量和有關(guān)控制信息的輔助繼電器，特殊輔助繼電器能以位、字節(jié)、字或雙字來存取，常用的特殊存儲器的用途如下。

5.定時器(T)

定時器類似于繼電器接觸控制系統(tǒng)中的時間繼電器，但它的精度更高，定時精度(時基增量)分為1?ms、10?ms和100?ms三種。定時器的類型有接通延時、斷開延時和保持型通電延時等，每個定時器可提供無數(shù)對常開和常閉觸點供編程使用。與定時器相關(guān)的有兩個變量，一個是定時器的位，一個是定時器的當(dāng)前值(長度為字)。定時器在工作前需要提前輸入設(shè)定值，工作時當(dāng)前值從0按照一定的時間單位增加，當(dāng)當(dāng)前值達到設(shè)定值時，定時器的位被置“1”，定時器的觸點動作。定時器的當(dāng)前值和位是通過定時器號(地址)來進行存取的，如圖2-24所示。圖2-24定時器

6.計數(shù)器(C)

計數(shù)器用來對脈沖進行計數(shù)，計數(shù)脈沖的有效沿是脈沖的上升沿，計數(shù)的方式有加計數(shù)、減計數(shù)和加/減計數(shù)3種方式，每個計數(shù)器也可提供無數(shù)對常開和常閉觸點供編程使用。和定時器一樣，與計數(shù)器相關(guān)的有兩個變量，一個是計數(shù)器的位，一個是計數(shù)器的當(dāng)前值(長度為字)。計數(shù)器在工作前需要提前輸入設(shè)定值，工作時當(dāng)前值從0按照脈沖上升沿的個數(shù)進行累計，當(dāng)當(dāng)前值達到設(shè)定值時，定時器的位被置“1”，計數(shù)器的觸點動作。計數(shù)器的當(dāng)前值和位是通過計數(shù)器號(地址)來進行存取的，如圖2-25所示。圖2-25計數(shù)器

7.全局變量存儲器(V)

全局變量存儲器是S7-200獨有的存儲空間，經(jīng)常用來保存邏輯操作的中間結(jié)果。所有的V存儲區(qū)域都是斷電保持的。有時會用V區(qū)的部分空間存放一些系統(tǒng)參數(shù)，這時用戶程序就不能再訪問那些空間。在V區(qū)還可以創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊DB。數(shù)據(jù)塊DB是用戶自定義的變量，存放程序數(shù)據(jù)信息，可分為共享數(shù)據(jù)塊DB(可被所有邏輯塊公用)或背景數(shù)據(jù)塊DI(被功能塊特定占用)?？梢园次弧⒆止?jié)、字、雙字來存取V存儲器。

8.局部變量存儲器(L)

局部變量存儲器是在塊或子程序運行時使用的臨時變量。局部變量使用前需要在塊或子程序的變量聲明表中聲明。局部變量為塊或子程序提供傳送參數(shù)和存放中間結(jié)果的臨時存儲空間。塊或子程序執(zhí)行結(jié)束后，局部數(shù)據(jù)存儲空間將可以重新分配，用于作為其他塊或子程序的臨時變量。

9.順序控制繼電器(S)

順序控制繼電器是使用步進順序控制指令編程時的重要狀態(tài)元件，通常與步進指令一起使用以實現(xiàn)順序功能流程圖的編程。順序控制繼電器一般按“字節(jié).位”的編址方式來讀取繼電器的狀態(tài)，也可以按字節(jié)、字或雙字來存取。順序控制繼電器的地址編號范圍為S0.0～S31.7。

10.累加器(AC)

累加器是程序運行中重要的寄存器，用它可把參數(shù)傳給子程序或任何帶參數(shù)的指令和指令塊，以及用來存儲計算的中間值。此外，PLC在響應(yīng)外部或內(nèi)部的中斷請求而調(diào)用中斷服務(wù)程序時，累加器中的數(shù)據(jù)是不會丟失的，即PLC會將其中的內(nèi)容壓入堆棧。但應(yīng)注意，不能利用累加器進行主程序和中斷服務(wù)子程序之間的參數(shù)傳遞。CPU提供了4個32位累加器(AC0、AC1、AC2、AC3)，可以按字節(jié)、字或雙字來存取累加器中的數(shù)值。按字節(jié)、字來存取累加器只能使用存于存儲器中數(shù)據(jù)的低8位或低16位，按雙字來存取累加器可以使用全部32位，存取數(shù)據(jù)的長度由所用指令決定。

11.高速計數(shù)器(HC)

高速計數(shù)器與一般計數(shù)器不同，一般計數(shù)器的計數(shù)頻率受掃描周期的影響，不能太高，而高速計數(shù)器可用來累計比CPU的掃描速度更快的頻率。高速計數(shù)器的當(dāng)前值是一個雙字長(32位)的整數(shù)，且為只讀值。高速計數(shù)器的地址編號范圍根據(jù)CPU的型號有所不同，CPU221/222各有4個高速計數(shù)器，CPU224/226各有6個高速計數(shù)器，編號為HC0～HC5。

12.模擬量輸入寄存器(AI)/模擬量輸出(AQ)

S7-200將實際系統(tǒng)中的模擬量輸入值(如溫度或電壓)轉(zhuǎn)換成1個字長(16位)的數(shù)字量，存入模擬量輸入映像寄存器區(qū)域。可以用區(qū)域標(biāo)識符(AI)、及數(shù)據(jù)長度(W)及字節(jié)的起始地址來存取這些值。在PLC內(nèi)的數(shù)字量字長為16位，即兩個字節(jié)，由于模擬輸入量為1個字長，所以必須用偶數(shù)字節(jié)地址(如AIW0、AIW2、AIW4)來存取這些值，模擬量輸入值為只讀數(shù)據(jù)。

S7-200內(nèi)部可編程元件的點數(shù)如表2-7所示。

2.3.2尋址方式

1.數(shù)據(jù)類型及數(shù)據(jù)范圍

S7-200支持的數(shù)據(jù)類型主要有布爾型、字節(jié)型、字型、雙字型、整型、雙整型和實數(shù)型等幾種。

1)布爾型(BOOL)

布爾型數(shù)據(jù)也稱為位數(shù)據(jù)(bit，b)，數(shù)據(jù)范圍只有兩個值：0或1。例如，I0.0、Q0.1、M0.0、V0.1等都代表位數(shù)據(jù)，它們的狀態(tài)只有0和1兩種。

2)字節(jié)型(Byte)

一個字節(jié)(Byte，B)等于8位(bit)，其中0位為最低位，7位為最高位，如IB0(包括I0.0～I0.7位)、QB0(包括Q0.0～Q0.7位)、MB0、VB0等。數(shù)據(jù)范圍為00～FF(十進制的0～255)。

3)字型(Word)

相鄰的兩字節(jié)(Byte)組成一個字(Word，W)，來表示一個無符號數(shù)，字長為16位。例如，MW0是由MB0和MB1組成的，其中M是存儲區(qū)域標(biāo)識符，W表示字，0是字的起始字節(jié)。需要注意的是，字的起始字節(jié)(如上例中的“0”)一般是偶數(shù)。字的數(shù)據(jù)范圍為十六進制的0000～FFFF(即十進制的0～65?536)。在編程時要注意，如果已經(jīng)用了MW0，如再用M0.0等數(shù)據(jù)要特別注意它們的關(guān)系。

4)雙字型(DoubleWord)

相鄰的兩個字(Word)組成一個雙字(DoubleWord，DW)，來表示一個無符號數(shù)，雙字長為32位。如：MD100是由MW100和MW102組成的，其中M是區(qū)域標(biāo)識符，D表示雙字，100是雙字的起始字節(jié)。需要注意的是，雙字的起始字節(jié)(如上例中的“100”)和字一樣，一般是偶數(shù)。雙字的范圍為十六進制的0～FFFFFFFF(即十進制的0～4?294?967?295)。在編程時，如果已經(jīng)用了MD100，如再用MW100或MW102要特別加以注意。字節(jié)、字、雙字的格式如圖2-26所示。圖2-26字節(jié)、字、雙字的格式

5)?16位整數(shù)型(Integer，INT)

整型數(shù)據(jù)為有符號數(shù)，最高位為符號位，1表示負數(shù)，0表示正數(shù)。數(shù)據(jù)范圍為?-32?768～32?767。

6)?32位整數(shù)型(DoubleInteger，DINT)

32位整數(shù)型和16位整數(shù)型數(shù)據(jù)一樣，為有符號數(shù)，最高位為符號位，1表示負數(shù)，0表示正數(shù)。數(shù)據(jù)范圍為?-2?147?483?648～2?147?483?647。

7)浮點數(shù)型(Real，R)

浮點數(shù)型也稱為實數(shù)型，是一個32位數(shù)據(jù)，可以用來表示小數(shù)。可以表示為1.m??2E，標(biāo)準(zhǔn)格式的浮點數(shù)的最高位為符號位，指數(shù)e?=?E?+?127為8位正整數(shù)。第0～22位是尾數(shù)的小數(shù)部分m，第23～30位是指數(shù)部分e。在編程軟件中，用小數(shù)表示浮點數(shù)，浮點數(shù)的精度相當(dāng)于7位十進制數(shù)。浮點數(shù)格式如圖2-27所示。圖2-27浮點數(shù)格式

2.常數(shù)

S7-200的許多指令中常會使用常數(shù)。常數(shù)的數(shù)據(jù)長度可以是字節(jié)、字或雙字。CPU以二進制的形式存儲常數(shù)，書寫常數(shù)可以用二進制、十進制、十六進制、ASCII碼或?qū)崝?shù)等多種形式。

3.編址方式

PLC訪問編程元件時，實質(zhì)上是訪問存儲器中的某個存儲單元，S7-200中每個編程元件都有一個固定的存儲單元與之對應(yīng)，存儲單元的地址編號是固定的，存儲單元的編址方式一般為：區(qū)域標(biāo)志符.數(shù)據(jù)類型.字節(jié)號.位號。

4.尋址方式

S7-200中尋址是指找到數(shù)據(jù)存放的存儲單元的地址，根據(jù)存取方式一般分為直接尋址和間接尋址。

1)直接尋址

直接給出數(shù)據(jù)存儲器和數(shù)據(jù)對象的區(qū)域符(I、Q、M、V、T、C等)及器件的序號對數(shù)據(jù)進行訪問的方式稱為數(shù)據(jù)的直接尋址，即在程序中直接使用編程元件的名稱和地址，根據(jù)變量名直接獲取數(shù)據(jù)。S7-200中編程元件的信息存取大多都是直接尋址，根據(jù)編程元件的編制方式不同，直接尋址中又可分為位尋址、字節(jié)尋址、字尋址和雙字尋址等，如圖2-28所示。圖2-28不同位數(shù)的數(shù)據(jù)尋址方式

2)間接尋址

尋址時不是直接使用編程元件名稱和地址，而是在指令中給出地址指針，通過地址指針間接地訪問想要訪問的數(shù)據(jù)存儲器或者數(shù)據(jù)對象區(qū)，這就是間接尋址。間接尋址方式可尋址的區(qū)域有：輸入映像存儲區(qū)I、輸出映像存儲區(qū)Q、輔助繼電器區(qū)M、全局變量存儲區(qū)V、定時器區(qū)(當(dāng)前值)T、計數(shù)器區(qū)(當(dāng)前