5、编程使用

5.1 数据类型

5.1.1 基本数据类型

基本数据类型：包括位、位序列、整数、浮点数、日期时间。此外字符也属于基本数据类型。

此外 BCD 码虽然不属于数据类型，但也是一种数字表示方式。

5.1.2 char和string

一、char 和 string 的定义：

1、数据类型为 char (Character) 的变量长度为 8 bit 位，占用1个 byte 的内存。char 数据类型将单个字符存储为 ASCII 编码形式。
通常是指计算机中使用的字母、数字和符号，包括：1、2、3、A、B、C、常见符号等。每个字符占用空间为1字节。
2、数据类型为 string 的操作数可存储多个字符，最多可包括 254 个字符。字符串中的第一个字节为总长度，第二个字节为有效字符数量。
字符串（string）在存储上类似字符的数组，所以它每一个元素都是可以提取的字符，如："abcdefg"叫字符串，而其中的每个元素叫字符。

二、char 和 string 在西门子 PLC 中的格式

例如，在 PLC 中创建一个 DB 块，并将属性设置为标准 DB 块，在 DB1 块中创建如下的字符串和字符，并赋予起始值。

5.1.3 wchar和wstring

一、wchar 和 wstring 的定义：

1、数据类型为 wchar（宽字符）的变量长度为 16 位，占用2个 byte 的内存。 wchar 数据类型将扩展字符集中的单个字符保存为 UFT-16 编码形式。
2、数据类型为 wstring （宽字符串）的操作数用于在一个字符串中存储多个数据类型为 wchar 的 Unicode 字符。如果未指定长度，则字符串的长度为预置的 254 个字。

Unicode 是国际标准字符集，可译为万国码或统一码等，包含中日韩越汉字和世界上绝大多数语言文字。
如需了解 Unicode 码，请查看下面链接：Unicode码

二、wchar 和 wstring 在西门子 PLC 中的格式

本节以汉字为例说明汉字在西门子 PLC 中的格式。
例如，在 PLC 中创建一个 DB 块，并将属性设置为标准 DB 块，在 DB1 块中创建如下的汉字字符串和汉字字符，并赋予起始值。

5.2 OB 组织块

5.2.1 OB组织块介绍

1. S7-1500支持的错误处理OB

https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/79030417

组织块是操作系统和用户程序之间的接口。OB 用于执行具体的程序：

1）在 CPU 启动时；

2）在一个循环或延时时间到达时；

3）当发生硬件中断时；

4）当发生故障时；

5）组织块根据其优先级执行。

5.2.2 程序循环组织块

程序循环 OB

一、 程序循环 OB 的功能

程序循环 OB 在 CPU 处于 RUN 模式时，周期性地循环执行。可在程序循环 OB 中放置控制程序的指令或调用其它功能块（FC 或 FB）。主程序（Main）为程序循环 OB ，要启动程序执行，项目中至少有一个程序循环 OB 。操作系统每个周期调用该程序循环 OB 一次，从而启动用户程序的执行。

S7-1500 允许使用多个程序循环 OB ，按 OB 的编号顺序执行。OB1 是默认设置,其它程序循环 OB 的编号必须大于或等于123。程序循环 OB 的优先级为1，可被高优先级的组织块中断；程序循环执行一次需要的时间即为程序的循环扫描周期时间。最长循环时间缺省设置为150ms。如果您的程序超过了最长循环时间，操作系统将调用 OB80（时间故障OB )；如果 OB80 不存在，则 CPU 停机。

5.2.3 延时中断组织块

● 延时中断 OB 的功能

延时中断 OB 在经过一段指定的时间延时后，才执行相应的 OB 中的程序。

S7-1500 最多支持 20 个延时中断 OB ，通过调用“SRT_DINT”指令启动延时中断 OB 。在使用“SRT_DINT”指令编程时，需要提供 OB 号、延时时间，当到达设定的延时时间，操作系统将启动相应的延时中断 OB ；尚未启动的延时中断 OB 也可以通过“CAN_DINT”指令取消执行，同时还可以使用“QRY_DINT”指令查询延时中断的状态。延时中断 OB 的编号必须为20~23，或大于、等于123。

5.2.4 循环中断组织块

● 循环中断 OB 的功能

循环中断 OB 在经过一段固定的时间间隔后执行相应的中断 OB 中的程序。

S7-1500 最多支持 20 个循环中断 OB ，在创建循环中断 OB 时设定固定的间隔扫描时间。在 CPU 运行期间，可以使用“SET_CINT”指令重新设置循环中断的间隔扫描时间、相移时间；同时还可以使用“QRY_CINT”指令查询循环中断的状态。循环中断 OB 的编号必须为30~38，或大于、等于123。

5.2.5 硬件中断组织块

● 硬件中断 OB 的功能

硬件中断 OB 在发生相关硬件事件时执行，可以快速的响应并执行硬件中断 OB 中的程序（例如立即停止某些关键设备）。

硬件中断事件包括内置数字输入端的上升沿和下降沿事件以及 HSC（高速计数器）事件。当发生硬件中断事件，硬件中断 OB 将中断正常的循环程序而优先执行。S7-1200可以在硬件配置的属性中预先定义硬件中断事件，一个硬件中断事件只允许对应一个硬件中断 OB ，而一个硬件中断 OB 可以分配给多个硬件中断事件。在 CPU 运行期间，可使用“ATTACH”附加指令和“DETACH”分离指令对中断事件重新分配。硬件中断 OB 的编号必须为40~47，或大于、等于123。

5.2.6 时间错误组织块

● 时间错误 OB80 的功能

当 CPU 中的程序执行时间超过最大循环时间或者发生时间错误事件（例如，循环中断 OB 仍在执行前一次调用时，该循环中断 OB 的启动事件再次发生）时，将触发时间错误中断优先执行 OB80 。如果程序中没有创建OB80，CPU 将进入停止模式。如果程序中已创建OB80，但是在同一次循环内程序执行超出设定的最大循环时间两次，CPU 也将进入停止模式。

5.2.7 诊断错误组织块

● 诊断错误 OB82 的功能

S7-1500支持诊断错误中断，可以为具有诊断功能的模块启用诊断错误中断功能来检测模块状态。

OB82 时唯一支持诊断错误事件的 OB ，出现故障（进入事件），故障解除（离开事件）均会触发诊断中断 OB82 。当模块检测到故障并且在软件中使能了诊断错误中断时，操作系统将启动诊断错误中断，诊断错误中断 OB82 将中断正常的循环程序优先执行。此时无论程序中有没有诊断中断 OB82，CPU 都会保持 RUN 模式，同时 CPU 的 ERROR 指示灯闪烁。如果希望 CPU 在接收到该类型的错误时进入 STOP 模式，可以在 OB82 中加入 STP 指令使 CPU 进入 STOP 模式。

5.2.8 启动组织块

● 启动 OB 的功能

如果 CPU 的操作模式从 STOP 切换到 RUN 时，包括启动模式处于 RUN 模式时 CPU 断电再上电和执行 STOP 到 RUN 命令切换时，启动组织块 OB 将被执行一次。启动组织块执行完毕后才开始执行主“程序循环”OB 。S7-1200 CPU 中支持多个启动 OB ，按照编号顺序（由小到大）依次执行，OB100 是默认设置。其它启动 OB 的编号必须大于、等于123。

5.2 数据块处理

1.优化的DB块和标准DB块的区别

https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/90316936

2. TIA V17中DB块如何导出

https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/109806021

3. TIA V17如何从源文件生成数据块

https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/109805733

4. TIA中如何将数据块的实际值转到初始值中

https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/109806035

5.TIA中数据块如何实现清零？

在TIA指令集内有多个移动指令可对DB块内数据进行清零处理。对于S7-1500 CPU或ET200SP CPU来说，可使用BLKMOV、FILL以及SCL的POKE_BLK指令。但是这些指令对DB块清零时，要求DB块必需为非优化DB。

对于优化的DB块，可使用FILL_BLK指令或创建相同的UDT结构类型的DB块，使用MOVE指令清零DB块数据。使用FILL_BLK指令处理时，对DB块数据类型有要求，需要创建数组类型，相对非优化DB的处理多了数据类型的限制。

5.4 基本指令

5.4.1 定时器

S7-1500 可以使用IEC定时器和SIMATIC定时器，IEC定时器仅占用CPU的工作存储器资源，可使用的数量与工作存储器大小有关；而SIMATIC定时器是CPU特定的资源，数量固定。例如CPU1515-2PN的SIMATIC定时器个数是2048个(CPU技术数据叫S7定时器）。两种定时器相比较，IEC定时器可设定的时间要远远大于SIMATIC定时器，时间精度也高。

- S7-1500 SIMATIC定时器

- S7-1500 IEC定时器

- S7-1500 定时器常见问题

注：SIMATIC定时器从S5系列PLC就开始使用，而IEC定时器从S7-300/400才开始使用，必须使用背景DB。S7-300/400 IEC定时器类型比较少，在S7-1500/1200 指令中增加了IEC定时器类型，使用时通常采用多重背景数据块。

5.4.2 移动指令

本文将介绍几个常用 MOVE 系列指令，链接如下：

- MOVE

- (U)MOVE_BLK

- MOVE_BLK_VARIANT

- MOVE

LAD为MOVE指令，SCL使用":="表达式可以完成MOVE的功能（“:=”还可以有其他功能）。

MOVE指令是当EN条件满足时，实现相同数据类型（不包括位、字符串、Variant类型）的变量间的传送。

5.5 扩展指令

5.5.1 系统和时钟存储器

系统和时钟存储器

“系统和时钟存储器”：页面可以设置M存储器的字节给系统和时钟存储器，然后程序逻辑可以引用他们的各个位用于逻辑编程。

“系统存储器位”：用户程序可以引用四个位：首次循环，诊断状态已更改，始终为 1，始终为 0。

5.5.2 日期和时间

时钟功能指令的使用

在TIA 软件V13 版本中，可以通过相应的时钟功能指令去实现对S7-1200 CPU的系统/本地时钟的操作。

- 读取S7-1200CPU的系统/本地时钟。

- 设置S7-1200CPU的系统/本地时钟。

- 设置S7-1200CPU的时区。

- 设置、启动、停止和读取S7-1200CPU 的 32 位运行小时计数器。

本文将详细介绍上述各个指令的使用。

系统/本地时间区别

系统时间（System Time）：格林威治标准时间。
本地时间（Local Time）：根据S7-1200CPU所处时区设置的本地标准时间。

5.5.3 字符串和字符指令

字符串指令的使用

在TIA STEP7 V16版本中，可以通过相应的字符串指令去实现对S7-1200 CPU(固件版本V4.4)字符串数据类型的操作。

- 移动和转换字符串的操作（S_MOVE、S_CONV）。

- 将字符串和数值相互进行转换的操作（STRG_VAL、VAL_STRG）。

- 将字符串和字符相互进行转换的操作（Strg_TO_Chars、Chars_TO_Strg）。

- 将ASCII字符串和十六进制数值相互进行转换的操作（ATH、HTA）。

- 合并字符串的操作（CONCAT）。

- 比较字符串的操作（CMP）。

- 获取字符串长度的操作（MAX_LEN、LEN）。

5.6 间接寻址指令

5.6.1 AT的功能

S7-1500 使用AT覆盖变量

S7-1500 要访问声明变量内的数据区域，可以通过附加声明来覆盖所声明的变量。其优势在于无需指令即可根据需要实现变量的拆分，拆分后的变量可在程序中直接使用。例如，可以通过 Array of Bool 寻址数据类型为 Byte、Word 或 DWord 变量的各个位。

支持AT 访问的变量如下：

- 标准访问的FC/FB的接口数据区中的变量；

- 优化访问的FB的接口数据区中保持性设置为“在IDB中设置”的变量。

AT变量的声明：要覆盖一个参数，可以在待覆盖的参数后直接声明一个附加参数，然后选择数据类型"AT"。编辑器随即创建该覆盖，然后选择将用于该覆盖的数据类型、结构或数组。

5.6.2 SLICE的功能

S7-1500 通过片断访问对变量区域进行寻址

对于S7-1500/1200 PLC，可以选择包含所声明变量的特定地址区域，访问宽为 1 位、8 位、16 位或 32 位的区域。将存储器区域（如，BYTE 或 WORD）拆分为一个较小的存储器区域（如 BOOL），又称"片段访问"（Slice access）。

注意：无法使用片段访问对覆盖 AT 的结构、常量和变量进行寻址。

5.6.3 PEEK和POKE的功能

S7-1500 SCL PEEK 和 POKE 指令使用

PEEK 和 POKE 指令，可在不指定数据类型的情况下对 Input区、Output区、M 存储区、DB块和PI/Q（物理输入/输出，仅S7-1500支持）读取或写入。 通过 POKE_BLK 指令，还可以实现数据区域的复制或移动。

指令适用条件：

只能用于 SCL 编程语言；
适用操作存储区域，I、Q、M、DB、PI/Q（仅S7-1500支持）；
DB必须是非优化访问的块。