蓝色港湾 发表于 2023-4-12 22:37:02

Codesys数据结构:1.1 标准数据类型

一、 标准数据类型概述

这里的标准指的是IEC61131-3,也就是说下面的数据类型是Codesys符合这个标准的数据类型,
IEC 61131-3是由国际电工委员会所制定IEC 61131标准的第3部分,用于规范可编程逻辑控制器(PLC),DCS,IPC,CNC和SCADA的编程系统的标准,应用IEC 61131-3标准已经成为工业控制领域的趋势。 在PLC方面,编辑软件只需符合IEC 61131-3国际标准规范,便可借由符合各项标准的语言架构,进而能建立任何人皆可了解的程序—《百度百科》。


二、布尔类型

2.1、表示

布尔类型用关键字 BOOL 表示,它的值只有TRUE 和 FALSE,也可以用1 和 0表示,如下图所示;
VAR
        bTest1 : BOOL := TRUE;
        bTest2 : BOOL := FALSE;
       
        bTest3 : BOOL :=1;
        bTest4 : BOOL :=0;
END_VAR2.2、内存空间

布尔类型内存空间是8位,也就是1个字节,声明一个BOOL类型的变量,会开辟8位的内存空间,虽然它实际上只用1位(也就是最低位), 最低位是0,则为TRUE;最低位是1, 则为FALSE;
2#00000001



2.3、物理空间

内存地址连续的多个BOOL类型变量(例如在结构体中定义8个BOOL变量,或者定义含有8个BOOL变量的数组)每个BOOL类型都开辟一个Byte大小的内存空间,而不会公用一个BYTE空间大小;



(1) bool类型结构体

定义结构体,含有8个bool变量,理想情况下是这个结构体只占一个字节(8位),每一位代表一个bool变量的值,而实际情况却不是,下面进行测试
TYPE DUT :
STRUCT
        mbool_0 : BOOL;
        mbool_1 : BOOL;
        mbool_2 : BOOL;
        mbool_3 : BOOL;
        mbool_4 : BOOL;
        mbool_5 : BOOL;
        mbool_6 : BOOL;
        mbool_7 : BOOL;
END_STRUCT
END_TYPE
定义结构体类型变量,并用 SIZEOF 查看变量所需内存字节大小
SIZEOF 运算符用于定义变量x所需的字节数。SIZEOF 运算符始终产生无符号值
VAR
        mDut : DUT;
        iVar : UINT;
END_VARiVar :=SIZEOF(mDut);
iVar 结果为: 8(8个字节空间)
(2) bool类型数组

定义含有8个BOOL变量的数组,用 sizeof查看这个数组变量开辟内存的字节数个数
VAR
        arrTest : ARRAY OF BOOL ;
        iVar    : UINT ;
END_VARiVar :=SIZEOF(arrTest);
iVar 结果为: 8(8个字节空间)
三、整型



3.1、表示

观察整型关键字可得出,基本符号为:BYTE 、WORD、 INT
其他符号表示的含义如下:
S : 是Short的缩写,表示短数据类型,即内存空间为8位;D : 是Double的缩写,表示双数据类型,即内存空间为32位;L:是Long的缩写,表示长数据类型, 即内存空间为64位;U : 是Unsigned的缩写,表示无符号数据类型;
对于L 长数据类型,所占的内存空间要看具体硬件操作系统是否支持64位;
3.2、字节型数据

BYTE、WORD、DWORD、LWORD都是无符号类型。
常规用法举例说明:比如用来做为枚举值,每一位表示一个情况;
定义一个WORD类型的枚举值,每一位表示一种错误,这样 2#00000011 就表示error_1和error_2同时发生;
TYPE ErrorEum :(
        error_1 :=2#00000001,
        error_2 :=2#00000010,
        error_3 :=2#00000100,
        error_4 :=2#00001000,
        error_5 :=2#00010000,
        error_6 :=2#00100000,
        error_7 :=2#01000000)WORD;
END_TYPE相关位操作运算符:用于BOOL, BYTE, WORD, DWORD, LWORD类型

NOT : 按位取反 ;
例如: NOT(2#0000001) 结果为 2#11111110AND : 按位与 ,当输入位都为1时,输出才为1,否则为0;
例如:(2#00000001 )AND(2#00000011)结果为 2#00000001OR : 按位或,当输入的位只要有一个为1,则该位输出为1,否则为0;
例如:(2#00000101 )OR (2#00000011)结果为 2#00000111XOR:按位异或,当输入的位不一样时,则该位输出为1,否则为0;
例如:(2#00000111 )XOR (2#00000011)结果为 2#00000100
相关位移运算符:用于BYTE, WORD, DWORD, LWORD类型

SHL(in,n):右移运算符,in指的是操作数,n指的是向右移动的位数
例如:byVar:byte:=2#10001100; SHL(byVar,2)的结果为2#00100011;SHR (in,n):左移运算符,in指的是操作数,n指的是向左移动的位数
例如:byVar:byte:=2#10001100;SHR(byVar,2)的结果为2#00110000;ROL(in,n):循环右移运算符,把最右边移出去的位添加到最左边位置
例如:byVar:byte:=2#10001001; ROL(byVar,2)的结果为2#01100010;ROR(in,n):循环左移运算符,把最左边移出去的位添加到最右边位置
例如: byVar:byte:=2#10001001; ROR(byVar,2)的结果为2#00100110;
3.3、符号数据类型说明

SINT,INT,DINT,LINT表示有符号的数据整型;UINT,UINT,UDINT,ULINT表示无符号的数据整型;有无符号的区别在于最高位;无符号数据类型的最高位表示数据本身,是一个数值;有符号数据类型最高位表示正负数的标识,最高位如果位1,表示负数,最高位为0,表示正数;
VAR
        iTest : SINT :=-1;(*有符号*)
        uiTest:USINT :=255;(*无符号*)
END_VAR如下图所示:运行结果值都为2#11111111,也就是说有符号变量值2#11111111对应的十进制为-1,无符号变量值2#11111111对应的十进制为255



有符号二进制转十进制:
(1) 最高位为0 : 表示正数,直接进行二进制转换
例如SINT变量的值 2#00000011,转为十进制为3(2) 最高位为1: 符号位不参与运算:==> 先减去1 ==> 取反 ==>转换
例如SINT变量的值 2#11111111,先减1为2#11111110,取反为2#10000001,转十进制为-1(最高位1表示负号);
四、实数



4.1 表示

REAL 表示 32 位实数类型LREAL 表示 64 位实数类型
由于计算机存储的原因,计算机存储实数类型的数值只是近似值,并不是准确值


所以并不能用等于作为条件判断 ;
4.2 存储

存储:整数部分+小数部分
例如 18.19
整数部分:二进制 00010010
小数部分:通过不断乘2实现转换
0.192 = 0.36 小于1,当前为取0;
0.362 = 0.72 小于1,当前为取0;
0.722 = 1.04 大于1,当前为取1;
0.042 = 0.08 小于1,当前为取0;

0010…
五、字符串

字符串在声明变量的时候,可以自定义字符的大小
str : STRING(50) ;//显示50个字符
字符串声明变量的时候,如果没有自定义字符大小,默认为80个字符;
给字符串变量赋值时,如果超过其字符个数大小,会从右边截断;
str: STRING(5) :='123456789' ;输出结果为‘12345’
字符串中每个字符为1个字节,字符串结尾会自动添加一个结束特殊字符,因此字符串变量的内存大小位:(n+1)字节
str : STRING(50) ; SIZEOF(str) 结果为: 51
字符串大小不受限制,即String(n) 中的n没有限制,可以是1000;
-字符串中每个字符都用1个byte表示,1个byte取值区间为0~255,一个256个数,每个字符对应一个数,也就是只能表示256个字符,其对应关系采用ASCII码对照表:例如65 对应字符A




六、时间数据类型

如图所示,一共有四种类型可以表示时间,但是每种类型的表示时间的分辨率不同,我们经常用到的是TIME类型,精确到毫秒



6.1、 类型介绍

(1)TIME:

长度为32位的时间数据类型,分别率为毫秒,其数据类型的常量以"T#"开头,其变量建议使用前缀"t"标识,比如下面代码中的tStartTime。
其中 "D"表示天,"H"表示小时,"M"表示分钟,"S"表示秒,"MS"表示毫秒
tStartTime : TIME :=T#1D7H2M47S200MS;(2)TIME_OF_DAY :

数据长度为32位的数据类型,分表率是毫秒,用来表示一天的时钟时间,其数据类型的常量以"TOD#"开头,其变量建议使用前缀"tod"标识,比如下面代码中的todTime。其数值代表:20点10分35秒101毫秒
todTime : TIME_OF_DAY :=TOD#20:10:35.101;(*20点10分35秒101毫秒*)(3)DATE :

数据长度为32位的数据类型,分表率是天,用来表示日期,其数据类型的常量以"D#"或者"DATE"开头,其变量建议使用前缀"date"标识,比如下面代码中的dateTime。其数值代表:2022年2月22号
dateTime : DATE :=D#2022-02-22;(*2022年2月22号*)(4) DATE_AND_TIME :

数据长度为32位的数据类型,分表率是秒,用来表示日期时间,其数据类型的常量以"DT#"开头,其变量建议使用前缀"dt"标识,比如下面代码中的dateTime。其数值代表:2022年2月22号20点8分10秒
dtTime : DATE_AND_TIME:= DT#2022-02-22-20:08:10;(*2022年2月22号20点8分10秒*)6.2、 相关功能块说明

(1)TOF(IN,PT,Q,ET): 延时断开功能块;

当输入IN从TRUE变为FALSE,ET开始从0计时,Q为TRUE;当记录时间ET >= 设置时间PT时,Q为FALSE;在中间过程中,如果IN从FALSE置为TRUE,ET清空为0,Q为TRUE;
(2) TON(IN,PT,Q,ET): 延时导通功能块;

当输入IN从FALSE变为TRUE,ET开始从0计时,Q为FALSE;当记录时间ET >= 设置时间PT时,Q为TRUE一直到IN为FALSE;在中间过程中,如果IN从TRUE置为FALSE,ET清空为0,Q为FALSE;
(3)TP(IN,PT,Q,ET) : 脉冲定时器

如果IN为FALSE,Q为FALSE, ET为0;只要IN变为TRUE,定时器开始启动,ET开始计时直到到达PT,Q为TRUE;在定时器运行中,IN即使变为FALSE,ET 也会不断计时直到到达PT,在此过程中Q也保持为TRUE;
(4) RTC(EN,PDT,Q,CDT):

当输入ET变为TRUE时,CDT会以设置时间PDT为起点开始计时,Q输出为TRUE;当输入ET变为FALSE时,CDT初始化为默认值,Q输出为FALSE;
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