西门子 S7-1200PLC编程 数组的使用方法

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使用数组数据类型注意事项

ARRAY类型是由数目固定且数据类型相同的元素组成的数据结构。ARRAY类型的定义和使用需要注意以下几点：

ARRAY类型可以在DB、OB/FC/FB接口区、PLC数据类型处定义；无法在PLC变量表中定义。数组定义：Array[维度1下限..维度1上限,维度2下限..维度2上限,...]of <数据类型>，最多可包含 6 个维度；数组元素的数据类型包括：除数组类型、Variant类型以外的所有类型；数组下标的数据类型为整数，下限值必须小于或等于上限值，上下限的限值在S7-1200 V3.0及其以前为Int范围（-32768～+32767），在S7-1200 V4.0及其以后前为DInt范围（-2147483648 ～+21474836487），可以使用局部常量或全局常量定义上下限值，数组的元素个数受DB块剩余空间大小以及单个元素大小的限制；从S7-1200 V2.0开始，下标可以不仅仅是常数、常量，也可以是变量，还可以是混合使用（多维数组），如果编程语言是SCL的话，下标还可以是表达式。使用数组的变量下标，可以在程序中很容易地实现间接寻址。注意，下标变量必须是符号名，不能是DB1.DBW0这种没有对应符号名的绝对地址。从S7-1200 V4.2开始，FC的Input/Output/InOut以及FB的InOut可以定义形如Array[*]这种变长数组，要求必须是优化FC/FB块，在调用FC/FB的实参中可以填写任意数据类型相同的数组变量；当然，也可以多维变长的数组，例如Array[*,*]of Int。数组可以使用单个数组元素例如"DB1".Static_1[1]，也可以使用整个数组例如"DB1".Static_1。多维数组可以降维使用，例如三维数组：3D[0..2,0..3,0..4]of Int是一个3×4×5大小的Int数组，3D[0]是一个4×5大小的二维Int数组，3D[0,1]是一个5个元素的一维Int数组，当然多维数组下标也可以换成变量，例如3D[Tag_1,1]这种；S7-1200 V4.2开始，多重背景支持数组形式，即Array of FB，这样可以在FB中使用循环指令更方便的编写程序。不支持Array[*] of FB。在TIA 博途 V10.5 SP2，S7-1200 V1.0的时候，曾经引入FieldRead 和 FieldWrite 指令，用于数组下标的变址寻址，这种方法在TIA 博途 V11之后可以由下标变量完全取代，并且更为简化，所以该指令也只是位于“移动操作>原有”中，用于早期版本向上移植时使用，它的使用方法参见FieldRead 和 FieldWrite 间接寻址。

数组的基本使用方法

一. DB中创建，如图1所示：

图1 Array在DB中的创建

二. FC的InOut中创建，如图2所示：

图2 Array在FC形参中的创建

三. 数组作为实参，如图3所示：

图3 Array作为FC的实参

四. FC程序中使用数组元素，使用形参，如图4所示：

图4 FC程序中使用形参

五. FC程序中使用数组元素，下标为变址寻址，使用形参， 如实现以下功能，将0-7这8个数，送入数组下标为0-7的8个元素，如图5-7所示：

（1）FC形参设置，如图5所示：

图5 FC形参设置

（2）程序编制，如图6所示：

图6 程序详情

（3）SCL的版本，如图7所示：

图7 SCL版本的程序

六. 在程序中直接使用数组元素，如图8所示：

图8 程序中直接使用数组元素

七. 在程序中直接使用数组元素，下标为变址寻址， 如实现以下功能，将0-7这8个数，送入数组下标为0-7的8个元素，如图9-11所示：

（1）数据块定义，如图9所示：

图9 DB1的定义

（2）程序编制，如图10所示：

图10 程序详情

（3）SCL的版本，如图11所示：

图11 SCL版本程序

Array【*】使用实例

实现以下功能：使用FC的Input定义数组Array[*] of Int，求变长数组元素的总和，可以按照以下步骤来完成。

一. 使用Array[*] ，必须使用如图12所示的指令，计算数组元素的上下限，从而得出元素个数：

图12 指令位置

二. 定义变量，如图13所示。赋初始值，计算上下限，如图14所示：

图13 定义形参

三、计算上下限程序，如图14所示：

（1）输入Array[*]类型的变量

（2）所求上下限的维数

（3）该维数下的下限/上限，DINT类型

图14 计算上下限

四. 求和程序，如图15所示：

图15 求和的程序

五. SCL的版本，如图16所示：

图16 SCL版本程序

六. OB1中调用实参为不同数组元素个数的数组，如图17所示：

图17 OB1调用程序

Array of FB的使用实例

实现以下功能：FB3多次调用FB4，在FB3内部循环调用，减少程序量。FB4的两个Input：Start，Stop，一个InOut：Run，建立Array[0..7] of FB4。同时建立变量 Array[0..7] of Struct，作为对应FB4的输入和输出，如图18所示：

图18 程序详情

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PLC采用顺序功能图设计法，这样的程序设计才是对的

前面的文章小编给大家说过常用的程序设计方法包括逻辑设计法、移植转换设计法、顺序控制设计法、经验设计法 等这几种，上一次也介绍了其中的移植转换设计法，这一篇文章就介绍一下顺序控制设计法吧。

PLC多数是靠移植设计法进行程序设计，你认同吗？

如何采用经验设计法，进行PLC程序设计？

什么是PLC逻辑设计法？现在知道还不算太迟

在讲顺序控制设计法之前，我们先了解一下什么是顺序控制。

如果一个控制系统可以分解成若干个独立的控制动作，且这些动作必须按照一定的先后顺序执行才能保证生产过程的正常运行，这样的控制系统就称为是顺序控制系统。

比如说在机械行业，典型的机械手控制就可以利用顺序控制的方法来实现控制。

我们所说的顺序控制设计法就是针对顺序控制系统的一种专门的设计方法，我们以西门子S7-200 SMART PLC为例介绍一下，我们可以采用三种程序编写方法实现控制系统要求，包括使用逻辑指令、使用置位/复位指令、使用SCR/SCRT/SCRE指令，这些方法都可以设计出顺序功能图及其对应的梯形图程序。

我们以冲床动力头进给运动控制为例来介绍一下采用以上三种方法的编程。

控制要求：某专用冲床动力头的进给运动一个周期包括快进、工进和快退3步，动力头的初始状态停留在最左边，限位开关I0.1状态为1，启动按钮为I0.0，Q0.0~Q0.2控制3个电磁阀依次控制快进、工进和快退3步。

按下启动按钮，动力头的运动如图所示，工作一个循环后，动力头返回并停留在初始位置。

一、使用逻辑指令实现

首先根据控制要求画出顺序功能图，M0.0是初始状态，M0.1是快进工作状态步，M0.2是工进工作状态步，M0.3是快退工作状态步。

I0.1是快退限位开关，动力头的初始状态停留在最左边即I0.1接通，并按下启动按钮I0.0时，开始执行快进Q0.1动作，到I0.2快进限位时执行工进Q0.2动作，到I0.3工进限位时执行快退Q0.3动作，快退到快退限位I0.1时进行循环。我们根据顺序功能图可以快速地编写出梯形图程序。

二、使用置位/复位指令

使用逻辑指令实现的顺序功能控制同样也可以利用置位复位指令实现，该方法是以转换条件为中心的编程方法，所谓以转换条件为中心，指的是同一种转换在梯形图中只能出现一次，而对辅助继电器可以重复进行置位和复位。

我们以初始状态步M0.0为例，如果步M0.0要实现转换，必须满足两个条件，首先M0.0是活动步，所以我们可以用SM0.1置位启动初始状态M0.0，其次是转移条件满足，即按下启动按钮I0.0接通，并且动力头的初始状态停留在最左边即I0.1接通，所以将M0.0和I0.0、I0.1的常开触点串联在一起，当条件都满足时，可以做置位M0.1，转移到M0.1快进工作步，同时把上一个状态M0.0复位掉。其他工作步也是按照同样的方法去做即可。

三、使用SCR/SCRT/SCRE指令

S7-200 SMART PLC提供有专用的顺序控制指令SCR/SCRT/SCRE，我们可以利用这些指令实现，这其实是由多个SCR程序段组成的，一个状态就是一个SCR程序段，而每个SCR程序段又包括了步的起始即SCR，驱动输出处理，转移条件SCRT，和步的结束即SCRE。

写程序的时候注意在SCR段中，用转移条件对应的触点驱动SCRT指令即可实现转移到下一个状态步。

这种方式跟前面的置位复位指令有所不同，这里我们将M0.0~M0.3的状态步换成了状态继电器S0.0~S0.3，前面的转移是用S置位指令，这里是使用SCRT指令。

以S0.0初始状态为例，首先是SM0.1置位S0.0激活初始状态，然后以SCR S0.0作为状态的起始，SCRE作为状态的结束，在其中间编写转移条件和转移方向，也就是下启动按钮I0.0接通，并且动力头的初始状态停留在最左边即I0.1接通，所以I0.0、I0.1的常开触点串联在一起，从而驱动SCRT S0.1，满足条件时即可以转移到S0.1状态步中去。

以上就是使用逻辑指令、使用置位/复位指令、使用SCR/SCRT/SCRE指令等几种不同的方法实现顺序控制系统程序的方法，你掌握了吗?没掌握的话赶紧收藏起来~

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