PLC Control with ST，V3版本学习笔记04—数据类型Data Types！

与其他编程语言类似，IEC 61131-3编程标准提供了多种数据类型，包括基本类型和复合类型。数据类型决定了变量值所需的内存容量，从而限定了变量可存储的最大值和最小值。

那么，我们这期重点介绍下IEC 61131-3的编程标准里面的数据类型，这是第4章的内容！原英文版的链接：2023年度TOP 10的PLC编程书籍分享

基本类型

以下简单数据类型是所有PLC控制器的标准配置：

注：

• 表格中保留了原始数值表示法（如16#、2#、C#等前缀），符合IEC 61131-3标准规范
• 专业术语如BOOL、BYTE、WORD等保持英文大写形式，符合工业自动化领域惯例
• 示例值维持原格式，便于实际编程时直接参考使用

数据类型注意事项

INT类型的局限性

使用INT类型时，在不同位宽计算机系统间交换数据可能存在兼容性问题。例如：

• 16位操作系统的PLC
• 64位操作系统的计算机
• 传感器/测量仪器内的8位嵌入式计算机

Real类型的精度问题

• Real 类型（单精度浮点数，32位）的有效数字通常为 6~7 位十进制数字，这是由其二进制存储结构决定的。
• 在 PLC 或计算机通信中，如果直接传输 Real 类型，可能会因 精度限制 导致数据不一致（如 1234.56789 被截断为 1234.567）。
• 因此，工程上常采用 放大整数法（如 ×100 后以 INT/DINT 传输，传输完后再除以100），避免浮点精度问题。

字符类型的说明

• STRING由CHAR数组构成，默认长度255字符，部分PLC限制最大80字符。
• CHAR和WCHAR在部分PLC里面没有，单个字符可以用STRING（1）进行代替。
• 常用的中文字符，可以用WSTRING类型。

PLC 中的 TIME/DATE 时间处理机制

在PLC中TIME（时间）和 DATE（日期）在内部以整数（INT/DINT）形式存储，其计算基准为 1970 年 1 月 1 日 00:00（即 Unix 时间戳）。因此，PLC 的时间值可以转换为整数，但具体转换方式需参考 各 PLC 型号的文档说明。

PLC 时间来源与精度问题

1. 默认时间源
   • PLC 的当前时间通常由其 内置电子元件（如 RTC 实时时钟芯片） 提供。
   • 但该时钟的 精度较低，可能存在时间漂移（如每天误差几秒）。
2. 高精度时间同步方案
   • 若需精确时间，PLC 应连接至 原子钟 或 网络时间协议（NTP）服务器。
   • 例如，PLC 可通过联网的 普通 PC 每日同步一次时间，确保自动化系统的时间准确性。

网络时间同步的重要性

同一网络内的 所有 PLC 必须保持时间一致，否则会导致：

• 报警记录（Alarms） 时间戳错误
• 数据日志（如事件日志、用户操作记录） 的日期/时间标记混乱
• 影响故障排查、审计和系统协同运行

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枚举数据类型（ENUM）

枚举类型的数据包含一组唯一命名的常量值，名称需具有语义化特征（反映实际用途），声明以TYPE开始，END_TYPE结束！

比如，在运动控制里面，轴的两种最典型的类型：

对应的代码：

兼容性说明

对于不支持ENUM的PLC系统，可采用独立常量替代：

使用枚举变量类型的技术优势

• 提升代码可读性
• 减少因魔法数字导致的编程错误
• 增强程序可维护性

当然，对于初学者没有理解的可以先暂时不用也不影响程序的设计！

结构体数据类型（STRUCT）

结构体（STRUCT）是一种复合数据类型，用于将多个相关变量组织成逻辑单元。通过关键字TYPE、STRUCT和END_STRUCT进行声明，每个成员变量需遵循"名称: 数据类型;"的格式并以分号结尾。

结构化编程优势

• 变量集群管理：将关联变量（如同设备/同域参数）组织为统一结构体，显著提升：代码可读性（避免命名冲突）；维护效率（批量修改同类组件）
• 面向对象特性封装性：打包设备全属性（如储罐容量+传感器+开关）
• 复用性：通过实例化快速创建设备集群
• 扩展性：新增属性只需修改STRUCT定义

数组（ARRAY）——同类型数据的集合

数组（ARRAY）是一种能够存储相同数据类型元素集合的结构。所有元素在内存中 连续排列，这使得数组操作非常高效。数组的长度固定，在程序运行时无法更改，但支持多维度索引。

数组的优势与挑战

• 优势：
  • 代码编写快捷，结构清晰
  • 适用于批量处理同类型数据
• 挑战：
  • 需注意数据的 存取逻辑（如索引越界问题）

数组声明与示例

数组属于 多元素数据类型。以下示例声明了一个包含6个INT型元素的一维数组 SpeedArray：

• 首元素位置为1，末元素为6
• 命名规范建议包含 Array 后缀（如 SpeedArray），便于代码维护

一维数组的典型应用

• 计算平均值
• 队列管理
• 先进先出（FIFO）处理
• 数据收集与排序

支持所有数据类型，包括 STRING、STRUCT 或函数。

多维数组的应用

二维数组

适用于停车场、货架、图表或数据透视表等场景：

三维数组

定义示例（如仓库托盘堆叠或立体坐标）：

• 坐标类比：X（1~5）、Y（1~4）、Z（1~3）
• 总元素数=各维度乘积（本例为60个）

零基索引数组

数组索引可从0开始，以下示例包含4个元素（索引0~3）：

数组赋值操作

单值插入

• 一维数组赋值：

• 三维数组赋值：

对于上述这三种数据类型：ENUM、STRUCT、ARRAY，在刚入门的阶段可以暂时不用掌握，当理解和熟悉后，可以尝试用这些来编程！原书上也给了一段Convery输送带的实例：

最后，还没有原英文版资料可以留言获取！